Kliimamuutused on päevakajaline ja oluline globaalne teema. Valdav osa teadlastest on veendunud, et kliimamuutuse põhjuseks on muu hulgas ka inimtegevus. Kliimaolud on ajaloo jooksul muutunud kogu aeg. Maa viimase 400 000 aasta jooksul on olnud kolm perioodi, mil maakera keskmine temperatuur on olnud kõrgem kui praegu, ja alati on olnud soojenemise kaaslaseks süsihappegaasisisalduse suurenemine atmosfääris.
Kasvuhooneefekti olemasolu tõestas XX sajandi alguses Nobeli auhinna laureaat Svante Arrhenius. Ta näitas, et süsihappegaas mängib olulist rolli atmosfääri peegelduva soojuskiirguse neeldumises maapinnale, püüdes selle kinni. Kasvuhooneefekt on suurele osale elusorganismidele eluks hädavajalik nähtus, sest ilma kasvuhoonegaasideta atmosfääris oleks Maa keskmine temperatuur ligi 32° külmem praegusest. Probleem tekib siis, kui inimtegevuse käigus lendub atmosfääri liiga palju kasvuhoonegaase, mis põhjustabki temperatuuri tõusu.
Kasvuhooneefekti põhjustavad niinimetatud kasvuhoonegaasid, millest tähtsamad on
- süsihappegaas (CO2)
Süsihappegaasi hulk õhus sõltub vulkaanilise tegevuse intensiivsusest, kivimite murenemisest, organismide kõdunemisest, taimestiku arengustaadiumist ja liigilisest koosseisust, metsatulekahjudest ning viimasel ajal üha enam inimese majandustegevusest (peamiselt energia tootmisest). CO2 vabaneb fossiilsete kütuste (kivisüsi, nafta, põlevkivi, maagaas ja turvas) põletamisel. Süsinikdioksiid moodustas 2012. aastal lõviosa ehk 89% kõigist Eesti kasvuhoonegaaside heitkogustest. - metaan (CH4)
Suur osa metaani eraldub märgaladest, soodest ja rabadest. Metaan on tähtsuselt teine kasvuhoonegaas, mis arvatakse tekitavat 20% kasvuhooneefektist. Metaani suhteline kasvuhooneefekti tekitav mõju (Global Warming Potentsial – GWP) on 21 korda suurem kui süsinikdioksiidil, kuid samas on tema heitkogused ka suurusjärgu võrra väiksemad kui süsihappegaasil. Metaani põhilised antropogeensed allikad on põllumajandus, olmeprügilad, heitvesi ja heitvee töötlemine ning loodusliku gaasi (maagaasi) tootmine ja jaotamine. Metaani kogus atmosfääris on tööstusrevolutsioonieelse ajaga võrreldes suurenenud 145%. 2012. aastal moodustas metaan 4,85% Eesti kasvuhoonegaaside heitkogusest. - dilämmastikoksiid (N2O)
Dilämmastikoksiidi osatähtsust kasvuhooneefekti tekitamisel globaalse kliimamuutuse tasandil hinnatakse 6%-le. Dilämmastikoksiidi kasvuhooneefekti põhjustav potentsiaal (GWP) on ligi 310 korda suurem kui süsinikdioksiidil, kuid dilämmastikoksiidi heitkogused on samuti mitme suurusjärgu võrra väiksemad. Dilämmastikoksiid moodustub lämmastikurikkas keskkonnas anaeroobsetes tingimustes. N2O sisaldus atmosfääris on suurenenud ligi 15% võrreldes tööstusrevolutsioonieelse ajaga. Põhiline inimtegevusega seotud dilämmastikoksiidi allikas on lämmastikurikaste väetiste kasutamine põllumajanduses. 2012. aastal moodustas dilämmastikoksiid 5,26% Eesti kasvuhoonegaaside heitkogusest. - fluoreeritud gaasid ehk freoonid (HFCS8, PFCS8, SF6)
F-gaasid eralduvad aerosoolide (deodorandid, mitmesugused vahud), külmikute ning külmutussüsteemide, konditsioneeride, tulekustutusseadmete, keemiliste puhastusvahendite kasutamisel. F-gaaside osatähtsust kasvuhooneefekti põhjustamisel hinnatakse globaalse kliimamuutuse tasandil 10%-le. Samal ajal kui fluoreeritud gaaside heitkogused on väikesed, on nende kasvuhooneefekti põhjustav potentsiaal mitme suurusjärgu võrra suurem kui süsinikdioksiidil. Näiteks SF6-l on GWP 23 900. F-gaasid on nn uued gaasid, mille heiteid hakati registreerima alles hiljuti.