Selon les scientifiques du centre national océanique et atmosphérique des Etats-Unis (le NOAA), pour la seule année 2007, le niveau mondial de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, le facteur numéro un du changement climatique, a augmenté de 0,6 %, soit 19 milliards de tonnes. En outre, le méthane a augmenté de 27 millions de tonnes après environ 10 ans de stabilisation.
La combustion des énergies fossiles, est la première source d'augmentation des émissions de dioxyde de carbone. Les océans, la végétation et les sols absorbent la moitié de ces émissions. L'autre moitié reste dans l'air pour des siècles ou plus. On s'attend à ce que 20 % des émissions de combustibles fossiles utilisés en 2007 restent dans l'atmosphère pour des milliers d'années, selon le groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat
L'augmentation du dioxyde de carbone émis l'an passé signifie que 2,4 molécules de gaz ont été ajoutées à chaque million de molécules d'air, ce qui a fortement augmenté la concentration mondiale jusqu'à 385 parties par million (ppm). Les niveaux de dioxyde de carbone pré-industriel oscillaient aux alentours de 280 ppm depuis 1850.
Le taux d'augmentation des concentrations du dioxyde de carbone s'est accéléré au cours des dernières décennies en même temps que les émissions d'énergies fossiles. Depuis 2000, des augmentations de 2 ppm ou plus sont courantes, alors qu'elles n'étaient que de 1,5 ppm par an dans les années 80 et moins de 1 ppm par an dans les années 60.
Les niveaux de méthane ont augmenté l'année dernière pour la première fois depuis 1998. Le méthane est 25 fois plus puissant en tant que gaz à effet de serre que le CO2, mais il est beaucoup moins présent dans l'atmosphère - environ 1 800 parts par milliard. En matière de changement climatique, l'impact total du méthane est presque deux fois moins important que celui du dioxyde de carbone. La croissance industrielle rapide en Asie et l'augmentation des émissions des zones humides en Arctique et sous les tropiques sont les causes les plus probantes de l'augmentation récente du méthane, selon le laboratoire de Recherche Earth System du NOAA.
