L'augmentation de la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère entraîne une hausse des températures à la surface des océans et une acidification des océans. Bien que le réchauffement et l'acidification soient des phénomènes différents, ils interagissent au détriment des écosystèmes marins. Ces changements océaniques ne se produisent pas partout au même rythme : il existe des différences significatives entre les gradients de température, de latitude et de profondeur. Cela signifie que les régions polaires comme l'Alaska, où l'eau de l'océan est relativement froide, peuvent absorber plus de CO2 que les tropiques plus chauds. Par conséquent, les eaux de surface polaires s'acidifient généralement plus rapidement que celles des autres latitudes et, en moyenne, les régions plus chaudes de l'océan rejettent du CO2 dans l'atmosphère au lieu de l'absorber.Les différences régionales en matière d'acidification des océans peuvent également s'expliquer en partie par les effets des schémas de circulation océanique. En raison des vents dominants et d'autres phénomènes naturels, l'océan remonte les eaux profondes riches en nutriments et plus acides ou corrosives.