Mùa xuân năm 2012, nồng độ carbon dioxide tại Alaska, Canada và một vài địa điểm gần Bắc Cực khác đã vượt ngưỡng 400 phần triệu. Các phần của bán cầu nam có thể sẽ đạt ngưỡng này trong vòng vài năm tới. Các nhà khoa học tại Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương quốc gia Hoa Kỳ (NOAA) cho rằng đến năm 2016, nồng độ khí thải gây hiệu ứng nhà kính trung bình toàn cầu sẽ đạt mức 400 phần triệu.
Lần cuối cùng nồng độ CO2 đạt ngưỡng cao đến thế là trong kỷ Pliocene, tức là 2,6 đến 5,3 triệu năm trước đây, khi ấy mùa hè tại Bắc Cực ấm hơn hiện nay 8 độ C. Nồng độ CO2 đã tăng chóng mặt do sự gia tăng mức độ sử dụng nguyên liệu hóa thạch sau cuộc cách mạng công nghiệp, khi nồng độ trung bình toàn thế giới là 280 phần triệu.
Nồng độ CO2 ngày càng tăng nhanh trong những thập kỷ gần đây. Cuối những năm 1950, nồng độ CO2 tăng khoảng 0,7 phần triệu mỗi năm, nhưng chỉ trong 10 năm trở lại đây, nó tăng tới 2,1 phần triệu mỗi năm.
