人类科学家一向希望了解大气层中的二氧化碳和地球气候系统之间的联系，一些一般的做法是运用科学模型和实际调查进行科学研讨。不过最近一段时刻，科学家又把眼光放到了远古时期。宣布在《美国国家科学院学报》上的一篇论文标明，曩昔24亿年里，活火山不断开释很多的二氧化碳将地球从此前的“雪球”状况中解放出来。而在《科学》宣布的另一篇论文则以为，2.5亿年前存在一系列的火山大迸发，不只开释了满意的二氧化碳才彻底将地球变暖，一起也使得海洋变酸，90%的海洋物种逝世，三分之二的陆地生物随之灭绝，这也便是大灭绝年代。
两篇文章都显现大气中的二氧化碳浓度对地球气候的影响是巨大的，所以可推知即便咱们现在排放的少数二氧化碳也会对地球环境发生明显影响。
哈佛大学荣休地质学家保罗·霍夫曼（Paul Hoffman）在上世纪九十年代协助完善了地球曾经是“雪球”的理论假说：远古时期大陆逐步漂移到离赤道更近的当地，那里的二氧化碳经雨水被携带到地球表面，因为和岩石发生了化学反响，不能再从太阳吸收热量，因而导致地球逐步变冷，致使海冰逐步蔓延到今日的温带区域，一起海冰会将更多的日光反射回太空，加重了地球变冷进程。
几个大陆的冰川堆积依据明晰实发生过这种现象。霍夫曼介绍：“冰原曾经在南北半球延伸到几近赤道的当地。曩昔大部分地质学家都对立这一观念，但现在根本都接受了。” 对立所谓“雪球”假说的证明以为，假如地球彻底结冰封冻，那么冰层将很难融解。但明显，不管曩昔仍是现在，二氧化碳都在融冰进程中起到了重要作用。
最近的新研讨在此理论基础上较为精确地预算了其时地球的切当温度。德国哥廷根大学的地质学家丹尼尔·赫瓦茨（Daniel Hewartz）标明，依据在格陵兰岛以及南极洲冰盖收集到的远古冰芯，可以测算曩昔不一起期的气温。此外，冰样中包裹的气泡让科学家得以测算不一起期空气中的二氧化碳浓度。
可是冰样最多只能回溯到80万年前，因而赫瓦茨与搭档们又将目光投向火山岩。不一起期的火山岩浆在冰盖融水中冷却，生成的岩石中会包括其时冰盖融水中的氧元素，经过测定不同分量的氧原子，便可回溯测算不一起期的地球气温。
霍夫曼标明：“这一办法的立异之处在于可以定量核算冰原表层之上的气温。”首要的缺点在于可满意研讨需求的岩石散布有限，而且关于其所在时期的断定还存在不确定性，“还无法明晰提醒更大规模的地理学图景”。
海洋酸度是大气过量二氧化碳浓度的印记。地球完毕雪球年代的时期，与海洋酸度极高之时具有高度一致性。《科学》杂志宣布的研讨标明，在大约2.52亿年前，海洋酸度急剧升高，其时地球正发生科学所知最大极限的物种灭绝。例如在二叠纪-三叠纪或许二叠纪末发生的物种大灭绝就导致了很多的物种消失，尤其是海洋生物。
爱丁堡大学参加此项研讨的瑞秋·伍德（Rachel Wood）标明，很多开释的甲烷是地球明显变暖的一部分原因，“现在咱们又知道了一个新的要素”。海洋酸化的依据来自远古时期的石灰岩。当岩石构成之际，酸性环境决议了硼元素与之发生化合反响的方法。因而，不一起期的石灰岩堆积其硼含量多寡也会有细微差别。
伍德及其搭档在西伯利亚的广袤区域发现了很多由一系列火山迸发构成的火山岩，它们可以佐证二氧化碳的开释并导致海洋酸化。随同物种灭绝的海洋酸化“一向是科学家们的猜想，可是此前一直没得到证明。”这一酸化进程历经10000年左右，其间每年开释的二氧化碳很可能少于现在人类每年排放的二氧化碳，可是累积起来足以将海洋变成一个有毒的巨型酸水池。
伍德弥补说，“让人忧虑的是咱们已看到海洋酸化的痕迹”，例如因为海水酸化腐蚀，贝类动物生成贝壳耗能增大，“海洋随二氧化碳日益添加而发生的反响十分复杂，咱们很难发现物种灭绝的临界点”。
上述对远古时期二氧化碳与气候均匀状况随时刻的改变的联系研讨还有待进一步的确证，可是其结果与曩昔一个世纪以来科学家们提醒的气候均匀状况随时刻的改变图景高度符合，二氧化碳不只在十亿年前是驱动气候系统改变的重要的条件，今日仍旧如此。不同之处在于人类关于向大气中排放的二氧化碳已经有了有必定的控制能力。（常旭旻 编译）
