I cambiamento climatico, a diverse scale temporali e con diverse forzanti e condizioni al contorno, è una caratteristica pervasiva della storia del
Sistema Terra. Lo studio di questa variabilità nel passato fornisce preziose informazioni sul funzionamento generale del sistema climatico terrestre,
sulle dinamiche interattive che legano le sue diverse componenti (atmosfera, idrosfera, criosfera, litosfera e biosfera), sul ruolo delle forzanti
interne ed esterne, e sul background di variabilità naturale. La conoscenza approfondita di tali processi e variabili, insieme alla visione di lungo
periodo fornita al record geologico, sono un elemento chiave per comprendere meglio i cambiamenti climatici attuali e per ridurre le incertezze dei
modelli previsionali per il clima del futuro.

Inoltre, lo studio del passato può aiutarci a ricostruire gli impatti dei cambiamenti climatici su ambienti, processi, ecosistemi e risorse naturali, sia
in termini di modalità di trasmissione, espressione e gradienti di risposta ambientale, sia gettando luce su come le condizioni al contorno
influenzino la sensibilità e la vulnerabilità delle varie componenti ambientali, facilitando cosi lo sviluppo di strategie di mitigazione e resilienza
informate ed adeguate.

Lo studio del clima e degli ambienti del passato si realizza principalmente tramite dati vicarianti (proxy-data) ottenuti tramite lo studio, a diverse
scale temporali, di archivi naturali. Questi archivi vengono esplorati con approcci trasversali e multidisciplinari, che utilizzano gli strumenti e le
competenze della geologia, della biologia, della chimica, della fisica dell’atmosfera; sia attraverso lo studio degli archivi stessi, sia attraverso lo
sviluppo di modelli concettuali e numerici. Per il periodo più recente, anche l’integrazione con il dato archeologico, storico e strumentale è
fondamentale per comprendere la relazione bidirezionale tra la componente antropica e le variazioni climatiche ed ambientali.