Trong nghiên cứu do giáo sư Camilo Mora thuộc Khoa Địa lý, Đại học Hawaii (Mỹ) chủ trì, các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp mới, nghiên cứu riêng biệt từng khu vực trên thế giới, từ đó xác định thời điểm mà khí hậu khu vực đó sẽ biến đổi cơ bản và những hậu quả kéo theo đối với nhiệt độ không khí, nhiệt độ lớp nước bề mặt và nồng độ axít trong nước đại dương, lượng mưa... Đồng thời, các nhà khoa học cũng dựa trên kết quả những nghiên cứu về diễn biến của tình trạng phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính hiện nay để dự đoán về kịch bản biến đổi khí hậu trong tương lai.

Theo kết quả nghiên cứu, đến năm 2047, nhiệt độ của phần lớn các khu vực trên Trái Đất sẽ vượt qua "ngưỡng biến đổi khí hậu" (mức khí hậu khắc nghiệt nhất từng được ghi nhận trong vòng 150 năm) và đến năm 2069, lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính từ các hoạt động đốt cháy nhiên liệu hóa thạch sẽ ở duy trì ở mức ổn định.

Nồng độ khí CO2 trong khí quyển sẽ tăng từ 400 ppm (phần triệu) lên 936 ppm vào năm 2100, khiến nhiệt độ Trái Đất tăng trung bình 3,7 độ C (6,6 độ F) trong thế kỷ này.

Trong khi đó, nếu mức độ phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính chậm lại, thì thời điểm xảy ra sự biến đổi khí hậu nói trên có thể là vào năm 2067, nồng độ CO2 trong khí quyển sẽ ở mức 538 ppm vào năm 2100 và nhiệt độ Trái Đất tăng trung bình khoảng 1,8 độ C (3,24 độ F), chưa tính đến mức tăng 0,7 độ C (1,3 độ F) từ khi cuộc Cách mạng công nghiệp diễn ra vào năm 2000.

Biến đổi khí hậu sẽ xảy ra sớm nhất và khắc nghiệt nhất tại các vùng nhiệt đới, khu vực đa dạng sinh học và tập trung đông dân cư nhất trên Trái Đất, do các loài động thực vật nhiệt đới khó thích nghi với biến đổi khí hậu, rất dễ bị tổn thương, thậm chí đối với cả những thay đổi nhỏ của khí hậu.

Cụ thể, thời điểm xảy ra biến đổi khí hậu tại Manokwari ở Indonesia là 2020; Lagos ở Nigeria là 2029; Mexico City ở Mexico là 2031; Reykjavik ở Iceland là 2066 và Anchorage ở Alaska, Mỹ là năm 2071.

Đến năm 2050, tại các nước đang phát triển sẽ có khoảng hơn 1 tỷ người sống ở các khu vực có khí hậu ổn định và 5 tỷ người sống ở khu vực chịu tác động của khí hậu khắc nghiệt. Các quốc gia có khả năng chịu tác động của biến đổi khí hậu khắc nghiệt sớm nhất chính là các quốc gia có khả năng ứng phó kém nhất.

Nghiên cứu trên đã làm gia tăng quan ngại đối với việc đảm bảo an ninh nguồn cung cấp lương thực, nước uống và sức khỏe của con người, sự phát tán các dịch bệnh truyền nhiễm, tình trạng nhiệt độ tăng lên, những xung đột và thách thức đối với các nền kinh tế trên thế giới.

Trước đó, phần lớn các nghiên cứu đều dự đoán sự biến đổi khí hậu khắc nghiệt có thể xảy ra vào năm 2100. Nghiên cứu của nhóm giáo sư Mora đã khiến nhiều người sửng sốt. Chuyên gia Ken Caldeira ở bộ phận nghiên cứu về hệ sinh thái toàn cầu, Viện Carnegie, khẳng định nghiên cứu trên đã cho thấy chúng ta đang đẩy các hệ sinh thái trên Trái Đất từ môi trường quen thuộc sang một môi trường hoàn toàn khác biệt mà các sinh vật khó có khả năng thích nghi dẫn tới sự tuyệt chủng.

Trong khi đó, chuyên gia Eric Post, Khoa Sinh học, Đại học quốc gia Pennsylvania của Mỹ, cũng nhấn mạnh các nhà bảo vệ môi trường cần nhận thức được rằng tình trạng biến đổi khí hậu không chỉ đang diễn ra nhanh chóng, mà nguy cơ tuyệt chủng cũng đang tăng lên, nhất ở các khu vực nhiệt đới.

Liên hợp quốc cũng đang đẩy mạnh những nỗ lực chống biến đổi khí hậu toàn cầu. Tổ chức này đã đặt ra mục tiêu hạn chế tình trạng nhiệt độ Trái Đất tăng lên 2 độ C (3,6 độ F) so với mức trong giai đoạn tiền công nghiệp.