Die steigende Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre lässt die Oberflächentemperaturen der Ozeane ansteigen und führt zur Versauerung der Meere. Obwohl Erwärmung und Versauerung unterschiedliche Phänomene sind, wirken sie zum Nachteil der Meeresökosysteme zusammen. Diese Veränderungen im Ozean finden nicht überall in gleichem Maße statt: Es gibt erhebliche Unterschiede zwischen den Temperatur-, Breiten- und Tiefengradienten, und die CO2-Absorptionsrate des Wassers nimmt mit steigender Wassertemperatur ab. Das bedeutet, dass Polarregionen wie Alaska, wo das Meerwasser relativ kalt ist, mehr CO2 aufnehmen können als die wärmeren Tropen. Infolgedessen versauern die polaren Oberflächengewässer im Allgemeinen schneller als die in anderen Breitengraden, und im Durchschnitt geben wärmere Meeresregionen CO2 an die Atmosphäre ab, anstatt es zu absorbieren.Die regionalen Unterschiede bei der Versauerung der Ozeane lassen sich teilweise auch durch die Auswirkungen der Ozeanzirkulationsmuster erklären. Aufgrund der vorherrschenden Windverhältnisse und anderer natürlicher Phänomene treibt der Ozean nährstoffreiches und saureres oder korrosives Tiefenwasser nach oben.