地球が誕生して46億年．それは環境変動の歴史でもある．地球は全球凍結や小惑星の衝突など，劇的な気候変動に見舞われてきた．そんな壊滅的な状態から逞しく回復してきた過去の地球の姿から，私たちは何を学べるだろうか．

まえがき
第1章　生命の存在する惑星
　　一　地球のどこが特別なのか？
　　　　地球と似た太陽系内の惑星/金星と地球と火星の環境/地球大気は異質である/奇跡の惑星、地球
　　二　温室効果とはなにか？
　　　　太陽放射と惑星放射のつり合うところ/惑星環境を決める三つの要因/金星と火星の有効温度
　　三　海の存在
　　　　金星と火星にも海はあったか/寒冷化が進む地球の状態/温暖化による海の消失シナリオ/ハビタブルな条件
第2章　大気と海洋の起源
　　一　海の水はなぜ塩辛いのか？
　　　　なぜ海水の組成は変わらないのか？/元素の供給源/もとから海は塩辛い
　　二　大気や海洋はいつどうやってできたのか？
　　　　大気形成の謎を解く鍵、希ガス/地球大気の二次起源説/同位体比に注目する/アルゴン四〇/初期大規模脱ガス説/
　　　　水蒸気がもたらす暴走温室状態/巨大衝突と暴走温室状態
　　三　初期地球の環境
　　　　生命の起源と初期地球大気/地球最古の岩石/隕石重爆撃期
第3章　地球環境の安定化の要因はなにか
　　一　暗い太陽のパラドックス
　　　　現在の七〇パーセントの明るさだった太陽/温室効果を強める気体
　　二　炭素循環とはなにか
　　　　炭酸塩鉱物と珪酸塩鉱物/二酸化炭素の固定
　　三　地球環境はなぜ安定なのか
　　　　風化作用/ウォーカー・フィードバック
　　四　二酸化炭素濃度の変遷
　　　　地球の熱進化/大陸成長モデル/大局的に見た地球環境の変遷
　　五　メタンの役割
　　　　古二酸化炭素濃度の推定/メタン菌/メタンの役割
第4章　生命の誕生と酸素の増加
　　一 光合成生物の誕生
　　　　酸素発生型光合成生物/生物の化石か否か/シアノバクテリアはいつ出現したか
　　二　酸素濃度の変遷
　　　　ステージⅠ――貧酸素状態/ステージⅡ――一部貧酸素状態/ステージⅢ――富酸素状態
　　三　酸素の急激な増加
　　　　大酸化イベント/硫黄同位体比の異常/酸素濃度はなぜ増加したのか/酸素濃度の謎
第5章　気候の劇的変動史
　　一　気候変動の鍵を握る二酸化炭素
　　　　なぜ二酸化炭素濃度は増減するのか/気候の安定と変動を支える同じ原理
　　二　繰り返す氷河時代
　　　　氷床の成長/氷河時代特有の堆積物/今の地球も「氷河時代」
　　三　生物が巨大化した大氷河時代
　　　　陸上植物の登場/大氷河時代の訪れ/湿地帯に埋没した陸上植物/陸上植物によって高まった風化効率/巨大化した昆虫
　　四　恐竜の反映と超温暖化
　　　　温暖だった中生代/スーパープルーム/海洋無酸素イベント/温暖化が起因となった海洋無酸素イベント/高緯度地域も温
暖だった
　　五　ヒマラヤの隆起がもたらした寒冷化
　　　　新生代後期氷河時代/ヒマラヤ山脈、チベット高原の隆起と寒冷化/さらに進んだ寒冷化
第6章　スノーボールアース・イベント
　　一　原生代氷河時代の謎
　　　　氷河堆積物とキャップカーボネート/低緯度氷床のもつ意味
　　二　スノーボールアース仮説
　　　　なぜ全球凍結はしないと考えられていたのか/氷の惑星/キャップカーボネートはいかに形成されたのか/通常では考えられ
ない炭素同位体比の値
　　三　そのとき生物は？
　　　　ソフト・スノーボールアース仮説/氷の下でも生物が活動できる条件
　　四　破局的な地球環境変動と生物の大進化
　 カラハリ・マンガン鉱床/シアノバクテリア誕生が全球凍結の原因か/六億年前の多細胞生物化石/生物大進化の要因はな
にか
第７章　恐竜絶滅を引き起こした小惑星衝突
　　一　小惑星衝突説
　　　　恐竜はなぜ絶滅したか/イリジウムの異常濃集/チクシュルーブ・クレーター
　　二　ストレンジラヴ・オーシャン
　　　　小惑星の衝突はどんな現象か/生物ポンプの停止/海洋における大量絶滅/衝突の冬は起こったのか
　　三　海洋衝突
　　　　衝突津波/深海性の津波堆積物/繰り返された津波/天体衝突は当たり前の現象
第８章　そして現在の地球環境へ
　　一　氷期と間氷期は規則的に訪れるのか
　　　　酸素同位体比の変動と氷期・間氷期サイクル/ミランコヴィッチ仮説/二酸化炭素はどこへいったか
　　二　突然の寒冷化――ヤンガードリアス
　　　　コンベヤベルト/寒の戻りはなぜ生じたか/クローヴィス文化の消滅と天体衝突、そして突然の寒冷化
　　三　安定な気候と人類文明の繁栄
　　　　ダンスガード・オシュガー・イベント/気候ジャンプ
　　　　間氷期の気候は安定なのか
　　四　これからの地球環境――過去からなにを学ぶか
参考文献
あとがき