Данные, относящиеся к доисторическим временам, свидетельствуют о том, что тогда содержание кислорода в атмосфере превышало современную его долю в 21 процент. Содержание кислорода в воздухе уменьшилось в последнее время из-за интенсивного использования в качестве топлива угля, которое началось в середине XX века. Ныне содержание кислорода в атмосфере Земли понизилось до 19 процентов над территориями, испытавшими на себе влияние перехода на угольное топливо, и до 12–17 процентов над большими городами. Столь низкие уровни содержания кислорода в атмосфере приводят к тому, что кислорода оказывается недостаточно для поддержания жизнедеятельности клеток тела и органов и для функционирования с полной эффективностью всей иммунной системы организма человека. При достигнутых в настоящее время уровнях содержания кислорода в атмосфере с высокой вероятностью развиваются рак и другие болезни вырождения, а при уровнях в 6–7 процентов поддержание жизни становится невозможным.

Наше влияние на атмосферу привело к уменьшению содержания кислорода в ней, но оно же привело к увеличению содержания некоторых других элементов. Особенно значительно увеличилось содержание в атмосфере парниковых газов.

На протяжении текущего ныне периода между оледенениями (периода, продолжающегося около 11–12 тысяч лет) химический состав атмосферы был относительно стабилен – около 280 частей диоксида углерода на миллион.

Двести лет использования в качестве топлива горючих ископаемых и вырубка лесов на больших площадях привели к увеличению содержания диоксида углерода в атмосфере. Ныне его концентрация в атмосфере превышает 350 частей на миллион и продолжает быстро расти. Газы, выделяющиеся при использовании аэрозолей и хладагентов, породили родственную проблему: они серьезно истощают озоновый слой атмосферы. Хорошо известная из газетных публикаций «озоновая дыра» над Антарктикой расширялась, что приводило к увеличению числа заболеваний раком кожи во многих странах.

Непрерывное поступление парниковых газов в атмосферу угрожает и физическому здоровью населения Земли, и глобальной обеспеченности его продовольствием. Недавние обследования качества воздуха показывают, что в 80 процентах из 105 европейских городов превышается предельно допустимый уровень, установленный Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), по крайней мере по одному загрязняющему веществу. Уровни загрязнения в Пекине, Дели, Джакарте и Мехико в три раза и более превосходят предельно допустимые уровни, установленные ВОЗ, а в некоторых городах Китая предельно допустимые уровни превзойдены в шесть раз.

На глобальную обеспеченность продовольствием изменения в химическом составе атмосферы влияют вследствие того, что эти изменения приводят к изменению климата. Атмосфера с высоким содержанием углекислого и других газов – продуктов деятельности человека препятствует рассеянию тепла, получаемого Землей от Солнца, создает парниковый эффект, атмосфера нагревается, и климат меняется. Температуры в Западной Арктике ныне выше, чем четыреста лет назад. С 1940 года средние температуры в Арктике поднялись на 2,5 градуса, и около 42 процентов ледяной приполярной шапки уже растаяло. Так как температура вод Северного Ледовитого океана повышается, лед ломается раньше обычного, и огромные айсберги угрожают рыболовецким судам, ведущим промысел в северных водах. При дальнейшем усилении мирового потепления объем пресной воды, вливающейся в Северную Атлантику, принес бы с собой достаточно айсбергов, чтобы отклонить воды течения Гольфстрим с привычного пути. В результате Западную Европу стали бы омывать более холодные воды, отчего по-сибирски холодные зимы распространились бы на большей части Европейского континента. В то время как Европе угрожает похолодание климата, температуры на большей части поверхности нашей планеты повышаются. С 1975 по 1999 год средняя температура на Земле повысилась с 13,94 °C до 14,35 °C. Все двадцать три самых теплых года с того времени, когда метеорологи стали регистрировать температурные рекорды (с 1866 года), пришлись на период после 1975 года.