地球上有三類生物深刻的改變了碳循環，它們分別是光合作用生物，木質素分解者，還有人類。但在講人類的故事以前，先講講前面兩個作為鋪墊。
光合作用生物的首次出現，以帶有葉綠素的原核生物及藻類出現為起點，首次大規模改變了地球大氣的組分構成，形成了從二氧化碳到氧氣的轉換鏈。它們及它們的後代，將原始大氣中90%以上的二氧化碳固定起來，釋放出氧氣造成了大氧化事件，永久改變了地球大氣。
但這一變化的代價是滅絕了一大批不耐氧氣的早期生物，其中可能也包括埃迪卡拉紀（寒武紀之前的時代）末期滅絕事件裡死掉的那些奇奇怪怪的物種。
25億年前首次發生大氧化事件；6億年前發生第二次氧含量上升事件
木質素，維管束植物中廣泛存在的高分子聚合物，在植物自海洋登陸以後以烈火燎原之勢席捲全球。在誕生之初，地球上卻暫時還沒有能夠有效分解它們的有效機制——森林大火這種不算。從苔蘚到蕨類，植物先驅們沉浸在志留紀和泥盆紀的二氧化碳盛宴裡，大口大口的攫取二氧化碳，大口大口的嘔吐出氧氣。死後，它們的屍骸隨意而且胡亂的堆在陸地各處，因極難分解而保留下來。石炭紀時期，二氧化碳水平已經降低到一個危險的水平，而漂移到南極圈內的古陸也開始出現冰蓋——這恐怕不僅僅是一個巧合——二氧化碳的降低造成冷室效應，冷室效應引起冰蓋發育，冰蓋進一步反射陽光，加強冷室效應。
石炭紀的二氧化碳濃度一路狂降至比今天還低的水平
石炭紀末，氣候從溫暖潮溼逐漸轉為寒冷乾燥，一批不能適應氣候快速變冷的生物發生滅亡。但大約在2.9億年前，一種不起眼的真菌在進化的拐角處橫空出世，木腐菌。它能夠快速分解木質素，將這類高分子有機物轉變為糖類物質參與真菌的生命活動，最終變成二氧化碳重回大氣。它的出現化解了顯生宙的第一次二氧化碳危機，讓地球的碳循環變得更加富有彈性，也讓植物的生死變得更加溫柔。
人類擁有了一個地球上所有生物都不具備的能力：挖掘地下儲藏的化石碳庫，把它們轉變成二氧化碳釋放入大氣。石油和煤炭工作者表示，這是在說我們。如果說，光合作用生物在碳循環中的角色是較強的生物固碳，木質素分解者的角色是較強的生物釋碳，那麼人類的角色則是超強力的工業化釋碳。
從碳循環的幾個層次來說，生物圈中的碳循環速率最快，以生物固碳和生物釋碳為主要途徑；大氣和水圈的碳循環速率次之，碳元素以溶入溶出水為循環方式，另外還有岩石風化對二氧化碳的吸收；岩石圈的碳循環速率最慢，以有機物轉變為化石礦產，然後化石礦產隨著地質運動暴露地表，大規模造山運動影響陸地岩石露頭面積也是一個影響因素。
換句話說，人類在幾百年裡，完成了岩石圈本來需要數千萬年至數億年才能完成的化石碳庫的釋放。與此同時，只造成了工業化釋放，尚無法完成工業化回收，而生物圈自身的碳循環是基本閉環的，因此就產生了工業水平的淨增加量。
地質歷史上，二氧化碳的淨減少事件引起了不同程度的生物滅絕。而二氧化碳的淨增加事件，也往往伴隨著大型滅絕事件左右——比如二疊末大滅絕後，以海相浮游生物激增和海水酸化反映的海水溶解二氧化碳淨增加（可能來自大氣CO2，也可能來自海底CH4）。
這就是人類對地球系統帶來的最大貢獻。
這一次由人類引起的地球系統性二氧化碳工業化淨增加會帶來什麼後果？
絕大多數科學家認為是全球氣候變暖和氣候極端化，當然反對的聲音也有不少。
客觀存在的溫室效應是引起全球變暖的本質原因
一方面是科學觀點的反對，畢竟這中間存在很多解釋不清的事情，即使考慮到二氧化碳輻射強迫，現有的排放量有沒有超過地球系統自身的承載力，現在還不知道。雖然這個排放速率有點空前，但是否一定會引起不可逆的全球生態災難，尚未可知。也許，在引起不可挽回的後果之前，排放率可以降下來呢？再或者，人類開發出了工業化水平的碳回收技術呢？
另一方面，二氧化碳問題已經從科學問題演變為一個政治問題，屁股有時候比腦袋更重要。人類的生存和發展在現階段還離不開化石能源，碳排放在可以預計的很長一段時期裡依舊會是一個客觀現象。當下之計，應該是利用好化石能源，儘快開發出更多更有效的非化石能源。
第三個方面，人類的農耕文明始於一萬年前的末次冰期結束，而末次冰期也意味著一次十萬年週期米蘭科維奇旋迴的結束。人類的工業文明是否能再延續九萬年？人類造成的碳排放即便造成升溫，是否能抗拒米蘭科維奇旋迴的大勢？在10萬年尺度上交替變化很久的生態圈，是否一定會崩潰在人類手中？
海平面上升什麼的，難道不是最小的問題麼……移民和修水壩就可以解決的事。
還有一個後果現在沒有什麼爭議，但幾乎沒有進入大眾視野：海洋表層pH值降低，又稱海洋酸化。
二氧化碳溶於海水形成碳酸氫根，它會對海洋生物的碳酸鈣外骨骼（比如貝殼類，海螺類，還有浮游動物的鈣質骨骼）產生顯著的溶解效應。
有人可能想說，古代地球二氧化碳濃度很高的時候，為什麼沒有海洋酸化的問題呢？實際上這是一個理解錯誤：酸化的重點，在“化”，指變酸的過程。古代大氣確實存在CO2是今日數倍甚至數十倍的情形，但是自然界中大氣組分往往變化緩慢，生物可以通過演化來適應。如果變化的太快，生物同樣會死——古代地質記錄中，科學家們早就發現了大量的海洋局部甚至整體酸化的實例。
例如二疊紀末期的超級大滅絕事件裡，海洋生物滅絕96%與全球整體海洋酸化同時出現，世界範圍內的淺海出現“缺鈣”現象（碳酸鈣溶解太快，導致無法沉澱）。在之後的三疊紀早期，海洋浮游植物出現蓬勃發展。
再比如古近紀早期的PETM事件（古新世-始新世極熱事件），地質記錄同樣記載了嚴重的海洋酸化，與之伴生出現的全球極度高溫。有一些研究認為，目前人類工業釋碳速率已經顯著超過了PETM的二氧化碳積累速率。
一些研究認為，人類工業化釋碳速率超過了PETM事件中二氧化碳累積速率的6倍，變暖速率則快的更多
海水錶層過快的變酸，這些鈣質介殼生物是否能夠來得及適應？變酸到一定程度後，是否會出現大量介殼生物死亡，導致種群衰退？
過快酸化引起的介殼類生物衰退，是否會威脅到海洋食物鏈？海洋食物鏈出現問題，是否會威脅人類的食物獲取？或者更嚴重一些，導致海洋生物集體滅絕事件？
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