Cdioxidul de arbon se dizolvă în ocean pentru a se formaacid carbonic(H2CO3),bicarbonat(HCO3−) șicarbonat(CO32−). Există about de cincizeci de ori mai mult carbon dizolvat în oceane decât există în atmosferă. Oceanele acționează ca un enormchiuveta de carbonși au absorbit aproximativ o treime din CO2 emis de activitatea umană.
Pe măsură ce concentrația de dioxid de carbon crește în atmosferă, absorbția crescută a dioxidului de carbon în oceane determină o scădere măsurabilă a pH-ului oceanelor, care este denumităacidificarea oceanelor. Această reducere a pH-ului afectează sistemele biologice din oceane, în primul rând oceanicecalcifianteorganisme. Aceste efecte se întind pelanțul troficdinautotrofilaheterotrofiși includ organisme precumcocolitofore, corali, foraminifere, echinoderme, crustaceeşimoluște. În condiții normale, carbonatul de calciu este stabil în apele de suprafață, deoarece ionul de carbonat este atsuprasaturatoareconcentratii. Cu toate acestea, pe măsură ce pH-ul oceanului scade, la fel și concentrația acestui ion, iar când carbonatul devine subsaturat, structurile din carbonat de calciu sunt vulnerabile la dizolvare. Corali,alge cocolitofore, alge coraline, foraminifere,crustaceeşipteropodeexperimentați calcificare redusă sau dizolvare îmbunătățită atunci când este expus la CO2 ridicat. Solubilitatea gazului scade pe măsură ce temperatura apei crește (cu excepția cazului în care presiunea depășește 300 bar și temperatura depășește 393K, care se găsește numai în apropierea gurilor geotermale adânci) și, prin urmare, rata de absorbție din atmosferă scade pe măsură ce temperatura oceanului crește.
Majoritatea CO2 absorbită de ocean, care reprezintă aproximativ 30% din totalul eliberat în atmosferă, formează acid carbonic în echilibru cu bicarbonatul. Unele dintre aceste specii chimice sunt consumate de organisme fotosintetice care elimină carbonul din ciclu. Creșterea CO2 în atmosferă a dus la o scăderealcalinitateade apă de mare și există îngrijorarea că acest lucru poate afecta negativ organismele care trăiesc în apă. În special, odată cu scăderea alcalinității, disponibilitatea carbonaților pentru formarea cochiliilor scade, deși există dovezi ale producției crescute de coji de către anumite specii sub un conținut crescut de CO2.NOAA afirmă în mai 2008 „Fișa informativă privind starea științeipentruacidificarea oceanelor„că: „Oceanele au absorbit aproximativ 50% din dioxidul de carbon (CO2) eliberat din arderea combustibililor fosili, ducând la reacții chimice care scad pH-ul oceanului. Acest lucru a determinat o creștere a ionului de hidrogen (aciditate) de aproximativ 30% de la începutul erei industriale printr-un proces cunoscut sub numele de „acidificarea oceanului”. Un număr tot mai mare de studii au demonstrat efecte negative asupra organismelor marine, inclusiv: Rata cu care coralii care construiesc recifurile își produc scheletele scade, în timp ce producția de numeroase soiuri de meduze crește.
Capacitatea algelor marine și a zooplanctonului care înotă liber de a menține cochiliile protectoare este redusă.
Supraviețuirea speciilor marine de larve, inclusiv pești și crustacee comerciale, este redusă”.
De asemenea, Grupul Interguvernamental pentru Schimbări Climatice (IPCC) scrie în Raportul de sinteză privind schimbările climatice 2007: „Asimilarea carbonului antropic din 1750 a dus la aciditatea oceanului, cu o scădere medie a pH-ului de 0,1 unități Creșterea concentrațiilor de CO2 din atmosferă duce la o acidificare suplimentară... În timp ce efectele acidificării oceanelor observate asupra biosferei marine sunt încă nedocumentate, se așteaptă ca acidificarea progresivă a oceanelor să aibă efecte negative asupra organismelor marine care formează cochilii (de exemplu, coralii). și speciile dependente ale acestora”.
Unele organisme marine calcifiante (inclusiv recifele de corali) au fost evidențiate de către agențiile de cercetare majore, inclusiv NOAA, comisia OSPAR, NANOOS și IPCC, deoarece cele mai recente cercetări arată că acidificarea oceanelor ar trebui să le aibă un impact negativ.Dioxidul de carbon este introdus și în oceane prin gurile hidrotermale. Ghetul hidrotermal Champagne, găsit la nord-vestul Eifuku volcano laMonumentul Național Marin Transeul Marianelor, produce dioxid de carbon lichid aproape pur, unul dintre cele două site-uri cunoscute din lume.
