Viereinhalb Milliarden Jahre Erdgeschichte ist untrennbar mit der Entstehung und Entwicklung von Organismen seit etwa 3,8 Milliarden Jahren verbunden. Die dynamischen Wechselbeziehungen zwischen Geo- und Biosphäre waren und sind Motor für Evolution und Diversität. Auch unser Klimasystem wurde durch diese Wechselbeziehungen stark beeinflusst, wobei dem Kohlenstoffkreislauf eine große Rolle zukommt. Starke Veränderungen der Sonneneinstrahlung, der Zusammensetzung der Atmosphäre, der Verteilung von Ozeanen und Kontinenten sowie des globalen Eisvolumens prägen das Klima bis heute. Die gegenwärtige Zusammensetzung der Atmosphäre wäre ohne Entstehung und Entwicklung photoautotropher Organismen undenkbar. Dies betrifft sowohl die frühe Erde, in der Cyanobakterien und Algen als Sauerstoffproduzenten eine entscheidende Rolle spielten, als auch die spätere Erdgeschichte im Phanerozoikum, als die Pflanzen vor knapp 500 Millionen Jahren begannen, das Land zu besiedeln und sich auszubreiten. Wenn die Biomasseproduktion sowie die chemische Verwitterung hoch waren, wurde viel CO2 verbraucht und in Senken gebunden. Die Reduzierung des Treibhausgases führte zur Temperaturverringerung, die auch die Entstehung von Eiszeiten begünstigte. Die gegenseitige Beeinflussung biotischer und abiotischer Faktoren incl. Klima führte zu evolutiven Innovationen und Schüben, aber auch zu Krisen mit Aussterbeereignissen.

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