Atmosfer, yani Dünya’yı çevreleyen gaz tabakası, gezegenimizde yaşamın varlığını mümkün kılar. Aynı zamanda, bu atmosferin bileşimi de yaşamdan önemli ölçüde etkilenir. Atmosfer, çeşitli jeolojik dönemler boyunca defalarca dramatik değişikliklere uğramıştır. Atmosferdeki su buharı ve özellikle de karbondioksit, metan ve azot oksit gibi eser gazlar, Dünya’ya ulaşan enerjinin bir kısmını tutar; böylece Dünya, yaydığı ısıdan daha fazlasını emer. Bu doğal sera etkisi, günümüzdeki yaşamı mümkün kılan temel unsurdur. Bu etki olmasaydı, küresel ortalama sıcaklık +15 derece yerine -18 derece Celsius olurdu. [23]
Biz insanlar, doğal süreçlerden daha fazla sera gazı, özellikle de CO₂, atmosfere salarsak, Dünya’nın sıcaklığını artırmış oluruz. Peki biz insanlar bunu nasıl yapıyoruz? Bunu anlamak için, tüm canlılarda bulunan karbonu mercek altına alalım. Karbon, atmosferde oksijenle birleşerek CO₂ oluşturur. Fotosentez sırasında bitkiler, güneş enerjisinin yardımıyla CO₂’yi emer ve bunu suyla birleştirerek şekere dönüştürür; daha sonra bu şekerden yapraklar, gövdeler, kökler ve diğer organik kütleleri oluştururlar. Oksijeni ise tekrar dışarıya verirler. Böylece tüm hayvanlar, mantarlar, mikroorganizmalar ve biz insanlar da bitkilerin fotosentezi sayesinde besleniriz.
Dolayısıyla bitkiler atmosferden karbonu çeker. Bunun bir kısmı, mikroorganizmaların bitki parçalarını yeniden CO₂’ye dönüştürmesi veya odunun yanmasıyla döngüye geri döner. Bir kısmı ise toprak ve deniz tabanında kalıcı olarak depolanır.
Binlerce yıl boyunca karbon döngüsü nispeten istikrarlı kaldı; ta ki insanlar yaklaşık 200 yıl önce, petrol, kömür ve doğal gaz gibi fosil kaynaklı, yani toprağa depolanmış karbonu giderek artan miktarlarda topraktan çıkarmaya ve yakmaya başlayana kadar. Aynı zamanda ormanları, bataklıkları ve çayırları tarım arazilerine, yerleşim alanlarına ve çöllere dönüştürerek ağaçlarda ve toprakta karbon depolanmasını azaltıyoruz.
İnsanlar tarafından ek olarak salınan tüm sera gazlarının yaklaşık yüzde 40’u, beslenme ve tarımsal üretimimizden doğrudan veya dolaylı olarak kaynaklanmaktadır — ormanların kesilmesinden, yetiştirme sürecindeki kimyasal ve mekanik işlemlerden, kurutma, nakliye, soğutma, ısıtma, paketlemeden gıdaların imha edilmesi ve bertarafına kadar. [24] Tarımda, iklim üzerinde son derece etkili olan metan (geviş getiren hayvanlardan ve ıslak pirinç tarlalarından kaynaklanan çürük gaz) ve azot oksit (gübre kaynaklı) gazları özel bir rol oynamaktadır. İklim Sözleşmesi’nin, küresel ısınmayı mümkün olduğunca 1,5 santigrat dereceyle sınırlama hedefine ancak 2050 yılına kadar bu ek emisyonları neredeyse yüzde 90 oranında azaltırsak ulaşabiliriz. [24] Bu, muazzam bir zorluktur.
Farklı gıdalar, tarladan tabağa ve çöp kutusuna kadar değişen miktarlarda emisyonlara neden olur. Hayvansal ürünlerin bir kalorisi, bitkisel kalorilerin kat kat fazlasını içerirken metan salınımı da söz konusu olduğunda, et ve süt ürünleri yüksek bir sera gazı ayak izine sahiptir. Yerel otlaklarda otlayan ineklerden elde edilen et ve süt, Brezilya’dan gelen soya ile beslenen hayvanlardan elde edilenlere kıyasla iklimimiz için daha iyidir. Dünyanın öbür ucundan uçakla getirilen bir çilek, bölgesel çilekten çok daha fazla iklim zararı verir – tabii ki petrol ile ısıtılan bir seradan gelmiyorsa. İşleme sırasında dondurma ve ısıtma için harcanan enerji de önemli bir rol oynar.