Sera gazları, ısıyı emen ve ardından ısıyı yeniden yayan atmosferik gazlardır. Sürekli soğurma ve yayma süreci, atmosferde ısıyı tutan bir döngü yaratır; bu döngüye sera etkisi denir. İnsan faaliyetleri, atmosferdeki sera gazı seviyelerinin artmasıyla sonuçlandı ve bu da sera etkisinin artmasına neden oldu. Artan sera etkisi, dünya çapında ekosistemleri bozan bir küresel ısınma eğilimine neden oluyor. Sera gazları arasında karbondioksit, su buharı, metan ve azot oksit bulunur.
Karbon dioksit
İnsan karbon dioksit emisyonları, küresel ısınmanın en önemli tek nedenidir. İnsan kaynaklı karbondioksitin yaklaşık üçte ikisi yanan fosil yakıtlardan, üçte biri de ormansızlaşmadan kaynaklanmaktadır. Karbon, ormanlardaki ağaçlar ve bitkiler gibi bitki maddelerinde depolanır. Fosil yakıtlar çoğunlukla gömülü bitki maddesinin anaerobik bozunmasıyla, genellikle milyonlarca yıl boyunca oluşturulur. Fosil yakıtlar yakıldığında ve ormanlar yok edildiğinde, depolanan karbon atmosfere karbondioksit olarak salınır. 2011 itibariyle, atmosferik karbondioksit seviyeleri normalin yaklaşık yüzde 35 üzerindeydi ve yükseliyordu.
Su buharı
Su buharı en yaygın sera gazıdır ve atmosferik ısı tutma üzerinde en büyük genel etkiye sahip gazdır. Artan sera etkisi nedeniyle, pozitif geri besleme döngüsü nedeniyle atmosferdeki su buharı seviyeleri artar. Daha sıcak koşullar, daha sıcak atmosfer daha büyük miktarlarda su buharı tutabilen suyun buharlaşmasının artmasına neden olur. Bu nedenle, insan sera gazı emisyonları ısınmaya neden olduğunda, artan su buharı seviyeleri ikincil bir etkidir. Daha yüksek su buharı seviyeleri daha sonra daha fazla ısı yakalayarak geri besleme döngüsünü oluşturur.
Metan
Doğal gazın ana bileşeni olan metan, karbondioksitten yaklaşık 20 kat daha fazla ısı yakalayan güçlü bir sera gazıdır. Doğal gaz sondajı, kömür madenciliği ve diğer endüstriyel işlemler sırasında atmosferik metan emisyonları meydana gelir. Hayvanların sindirim sistemleri, insan kaynaklı metan emisyonlarının yaklaşık yüzde 35'ini üretir. Bazı bilim adamları, ısınma eğilimlerinin kutuplardaki permafrostları eriteceğini ve bunun da büyük miktarda metan salınımına ve küresel ısınmayı hızlandıracak olumlu bir geri besleme döngüsüne yol açacağını tahmin ediyor.
azot oksit
Azot oksit atmosferde çok daha küçük konsantrasyonlarda bulunur, ancak çok verimli bir sera gazıdır ve karbondioksitten yaklaşık 300 kat daha fazla ısı yakalar. İnsan azot oksit emisyonları esas olarak tarım sektörü tarafından üretilmektedir. Azot bakımından zengin gübreler yeraltı akiferlerine ve nehirlere girdiğinde, yan ürün olarak azot oksit ile atmosferik azot üretmek için parçalanırlar. İnsan kaynaklı azot oksit emisyonları, artan sera etkisinin yüzde 6 ila 10'unu oluşturuyor.