Växthusgaser är atmosfäriska gaser som absorberar värme och sedan strålar ut värmen igen. Processen med kontinuerlig absorbering och strålning skapar en cykel som behåller värmen i atmosfären; denna cykel kallas växthuseffekten. Mänskliga aktiviteter har resulterat i ökande nivåer av växthusgaser i atmosfären, vilket resulterat i en förbättrad växthuseffekt. Den förbättrade växthuseffekten orsakar en global uppvärmningstrend som är störande för ekosystem över hela världen. Växthusgaser inkluderar koldioxid, vattenånga, metan och dikväveoxid.
Koldioxid
Mänskliga koldioxidutsläpp är den viktigaste orsaken till global uppvärmning. Cirka två tredjedelar av den koldioxid som orsakas av människor kommer från förbränning av fossila bränslen, med ytterligare en tredjedel till följd av avskogning. Kol lagras i växtmaterial, såsom träd och växter, i skogarna. Fossila bränslen skapas mestadels av den anaeroba nedbrytningen av nedgrävt växtmaterial, vanligtvis under miljontals år. När fossila bränslen bränns och skogar förstörs släpps det lagrade kolet ut i atmosfären som koldioxid. Från och med 2011 var atmosfäriska koldioxidnivåer cirka 35 procent över normala och steg.
Vattenånga
Vattenånga är den vanligaste växthusgasen, och den som har störst total effekt på atmosfärens värmelagring. På grund av den förbättrade växthuseffekten ökar nivåerna av vattenånga i atmosfären på grund av en positiv återkopplingsslinga. Varmare förhållanden orsakar ökad avdunstning av vatten, med den varmare atmosfären som rymmer större mängder vattenånga. Därför, när mänskliga växthusutsläpp orsakar uppvärmning, är ökade vattenångnivåer en sekundär effekt. De högre vattenångnivåerna fångar upp ännu mer värme, vilket skapar återkopplingsslingan.
Metan
Metan, huvudkomponenten i naturgas, är en potent växthusgas som fångar cirka 20 gånger så mycket värme som koldioxid. Atmosfäriska metanutsläpp inträffar vid borrning av naturgas, kolbrytning och andra industriella processer. Mats matsmältningssystem producerar cirka 35 procent av metanutsläpp som orsakas av människor. Vissa forskare förutspår att uppvärmningstrenderna kommer att smälta arktisk permafrost, vilket resulterar i stora utsläpp av metan och en positiv återkopplingsslinga som kommer att påskynda den globala uppvärmningen.
Lustgas
Lustgas finns i mycket mindre koncentrationer i atmosfären, men är en mycket effektiv växthusgas som fångar upp cirka 300 gånger så mycket värme som koldioxid. Utsläpp av mänsklig lustgas produceras främst av jordbrukssektorn. När kväverika gödselmedel tar sig in i underjordiska akviferer och floder bryts de ner för att producera atmosfäriskt kväve med dikväveoxid som en biprodukt. Människors orsakade kväveoxidutsläpp står för mellan 6 och 10 procent av den förbättrade växthuseffekten.