O toplogrednih plinih kot o konceptu se je prvič začelo govoriti v začetku 19. stoletja. Miniti pa je moralo dobro stoletje, da je širša znanstvena skupnost sprejela razlago, da ti povzročajo podnebne spremembe. Kdo so torej bili prvi znanstveniki, ki so opozorili na povezavo med toplogrednimi plini in segrevanjem ozračja?

Eunice Newton Foote

Trenutno je ena najbolj gorečih aktivistk na področju podnebnih sprememb 17-letna Švedinja Greta Thunberg. A pred več kot 150 leti je bila prav tako ženska med prvimi, ki je tlakovala znanstvena dognanja glede učinka toplogrednih plinov na podnebje. Eunice Newton Foote, ameriška ljubiteljska znanstvenica in aktivistka za pravice žensk,  je bila namreč prva, ki je že leta 1856 uspela dokazati in demonstrirati učinek tople grede. 

Steklene valje je napolnila z različnimi plini, vanje dodala termometer in jih postavila na sonce. S tem je želela testirati učinke sončne svetlobe oziroma toplote na njih. Njen eksperiment je razkril, da je še posebej izstopal en plin – ogljikov dioksid (CO2). Takole je zapisala svoje ugotovitve: "Valj, ki je vseboval ta plin, se je zelo segrel ... In ko sem ga umaknila, je potreboval veliko več časa, da se je ohladil."  

Znanstvenica je te ugotovitve nato 'prevedla' na zemeljsko atmosfero in napovedala pogubne posledice za naš planet, če bi se v njej povečala koncentracija ogljikovega dioksida. "Atmosfera iz tega plina (CO2) bi naši Zemlji dvignila temperaturo; in če bi se, kot nekateri predvidevajo, v določenem obdobju zgodovine zrak z njim mešal v večji količini kot trenutno, bi zagotovo to povzročilo povišanje temperature," je zaključila v svojem znanstvenem članku iz leta 1856. 

Ravno zaradi teh njenih ugotovitev Footovo danes uvrščajo med pionirje znanosti o podnebnih spremembah, čeprav je bila kar 150 let spregledana in pozabljena. Ponovno jo je "odkril" upokojeni geolog Ray Sorenson leta 2010. 

John Tyndall

Približno tri leta po njenem eksperimentu s steklenimi valji je irski znanstvenik John Tyndall objavil članek, v katerem je pline povezal z učinkom tople grede, kar je dokazal s prvim zanesljivim preizkusom učinka tople grede. Dokazal je, da poleg ogljikovega dioksida tudi drugi toplogredni plini lahko zadržujejo toploto. Njegov eksperiment je bil podoben tistemu, ki ga je opravila Footova, vendar je bil precej bolj kompleksen. Ker Tyndall nikjer ne omenja Eunice Foote ali njenega dela, lahko le ugibamo, ali je zanjo vedel oziroma ali je prebral njen članek.

Tyndall je vsekakor naredil korak naprej s svojimi ugotovitvami, saj je dokazal povezavo med atmosferskim CO2 in učinkom tople grede. To pa je dokazal tako, da je pokazal, kako infrardeče sevanje vpliva na zadrževanje toplote v zraku. 

Bil je tudi prvi, ki je pravilno izmeril, kako učinkovito dušik, kisik, vodna para, ogljikov dioksid, ozon, metan in drugi plini v sledeh absorbirajo infrardeče sevanje. Njegove meritve so pripeljale do zaključka, da je vodna para glavni plin, ki nadzira temperaturo zraka. 

Guy Stewart Callendar

Angleški parni inženir in izumitelj Guy Stewart Callendar je v prostem času zbiral podatke o temperaturah iz 147 različnih vremenskih postaj in delal izračune. Njegov nenavaden hobi se je leta 1938 izkazal za preboj na področju podnebnih sprememb, ko je v znanstveni reviji Royal Meteorological Society objavil svoje ugotovitve. Med prvimi je namreč podal dokaze o povezavi med CO2 izpusti in podnebnimi spremembami, več desetletij preden se je z učinki človeškega delovanja na podnebne spremembe začela ukvarjati širša znanstvena javnost. 

Callendar je namreč iz številk, ki jih je zbiral več let, odkril korelacijo med dviganjem temperatur in meritvami ogljikovega dioksida v ozračju. Bil je celo med prvimi, ki je vse skupaj povezal z uporabo fosilnih goriv. Njegovo teorijo, da podnebne spremembe vsaj deloma povzroča dvig CO2, ki bi lahko bil posledica sežiganja fosilnih goriv, so poimenovali kar "Callendarjev učinek". 

Ko je leta 1938 objavil svoje izsledke, jih je znanstvena srenja označila za čisto naključje. Še ob njegovi smrti leta 1964 je bila večina znanstvenikov skeptična glede njegovih ugotovitev, da ima človek oziroma industrijska revolucija tako pomemben vpliv na zdravje planeta. Čeprav so njegovo teorijo sprva mnogi zavračali, pa je Callendarjevo delo vplivalo na številne druge znanstvenike – denimo na kanadskega fizika Gilberta Plassa, ki je v že 50. letih prejšnjega stoletja dokaj natančno napovedal povečanje ravni globalnega atmosferskega ogljikovega dioksida v 20. stoletju in na njegove posledice na povprečno temperaturo planeta; ter na ameriškega znanstvenika Charlesa Keelinga, ki je prvi opozoril na človeški prispevek k učinku tople grede in globalnemu segrevanju in ki je v observatoriju na Havajih začel sistematično spremljati akumulacijo ogljikovega dioksida v zemeljski atmosferi (Keelingova krivulja). 

Vsi našteti znanstveniki so že pred desetletji, celo več kot stoletjem, slutili, kako nevarno je lahko kopičenje CO2 v atmosferi, vendar pa so njihova opozorila takrat naletela na gluha ušesa. Nekateri so se njihovim ugotovitvam posmehovali ali pa so jih enostavno potisnili v pozabo. Potrebovali smo stoletje znanstvenih dognanj in spremembe v našem dojemanju zaradi očitnih znakov podnebnih sprememb, da smo o tem perečem problemu začeli govoriti kot o svetovni krizi.