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Las emisiones de carbono son el principal impulsor del cambio climático:el dióxido de carbono representa más del 80% de los gases de efecto invernadero de Estados Unidos, según la Agencia de Protección Ambiental (EPA). La quema de combustibles fósiles libera CO₂ y otros gases de efecto invernadero, atrapando el calor solar y elevando las temperaturas globales. Estos cambios interrumpen el suministro de agua, alteran los patrones climáticos, cambian las temporadas de cultivo y amenazan a las comunidades costeras con el aumento del nivel del mar.
El CO₂ permanece en la atmósfera durante 50 a 200 años, lo que significa que las emisiones actuales seguirán calentando el planeta durante décadas. La EPA proyecta que el cambio climático aumentará la demanda de agua y reducirá la oferta. Disponer de agua adecuada es fundamental para la salud pública, la industria manufacturera, la producción de energía y la seguridad alimentaria. En algunas regiones, el calentamiento amplificará las precipitaciones, que pueden transportar sedimentos y contaminantes al agua potable. El aumento del nivel del mar empujará el agua salada hacia los acuíferos de agua dulce, lo que aumentará la necesidad de desalinización y tratamiento avanzado.
La NASA advierte que el calentamiento global está relacionado con más incendios forestales, sequías y ciclones tropicales. En 2012, tormentas catastróficas costaron a Estados Unidos mil millones de dólares en daños, y acontecimientos como el huracán Sandy (2012) y el tifón Haiyan (2013) ilustran la creciente frecuencia de tormentas de alto impacto. Estos acontecimientos pueden devastar la infraestructura, propagar enfermedades transmitidas por el agua y provocar una importante pérdida de vidas, lo que a menudo requiere asistencia internacional para la recuperación.
Las condiciones climáticas cambiantes alteran los entornos de crecimiento de muchos cultivos. El Programa de Investigación sobre el Cambio Global de Estados Unidos informa que el aumento de las temperaturas en el Valle Central de California reducirá drásticamente los rendimientos de tomates, trigo, arroz, maíz y girasoles. La escasez mundial de cultivos hará subir los precios de los alimentos, y la vida silvestre que proporciona fuentes de proteínas se verá obligada a trasladarse a hábitats más fríos, de mayor altitud o en el norte.
Pequeños cambios de temperatura pueden producir efectos ambientales dramáticos. Durante la última edad de hielo, las temperaturas eran sólo entre 2,5 y 5 °C (5 y 9 °F) más frías que las actuales, pero gran parte de Estados Unidos quedó sepultada bajo el hielo. El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) proyecta un aumento de la temperatura global de aproximadamente 1,5°C (2,5°F) durante el próximo siglo, lo que remodelará las costas. Los niveles del mar a lo largo de las costas del Atlántico medio y del Golfo han aumentado más de 20 cm (8 pulgadas) en los últimos 50 años, amenazando zonas costeras densamente pobladas.
