全球變暖不是二氧化碳排放過量造成的唯一問題，科學家研究過去 2200 萬年來水的 pH 值和二氧化碳含量，發現若二氧化碳排放量依照現在的趨勢不變，海洋很快就會像 1,400 萬年前一樣酸，扼殺海洋生物或改變牠們的覓食與遷徙習性。
海洋會從大氣吸收二氧化碳，由於二氧化碳是酸性氣體，溶在海水中會讓海洋 PH 值下降，當水 pH 下降就是海洋酸化。大氣三分之一二氧化碳排放是由化石燃料燃燒引起的，自工業革命開始以來已向海洋釋放 5,250 億噸二氧化碳。
英國卡迪夫大學科學家發表在地球與行星科學通訊《Earth and Planetary Science Letters》上的一項研究指出，大氣中的二氧化碳水平將很快與 1,400 萬年以前一樣高，當時地球平均氣溫比現在高攝氏 3 度。由於全球迅速變暖，到 2100 年海洋 pH 值將急劇下降。
目前的 pH 值已可能低於過去 200 萬年的任何時間，雖然科學家仍需要進一步實驗來確定這種變化的確切後果，但接下來的幾十年裡，有一件事顯而易見，首先是過度酸化不僅徹底扼殺珊瑚礁，酸化將對許多生態系統造成災難性破壞，減少許多動物食物來源的水中植物。
科學家已知從大氣吸收愈多二氧化碳導致的海洋酸化，對貝類、浮游生物和珊瑚這些依賴溶解礦物質形成貝殼和外骨骼的無脊椎動物來說很致命。根據哈佛公報（Harvard Gazette）刊登的研究進一步發現，海洋酸化會造成屬於軟骨魚類的鰩魚幼魚部分骨骼礦化減少，但在其他方面增加礦化程度，最終影響牠們移動與覓食的方式。
魚類受海洋酸化造成的環境壓力也會出現代謝率上升與行為改變等影響，但是原本科學家以為魚類較能適應這種變化，但這項發現顯示氣候變遷對海洋生物的影響範圍比科學家原本想像的還要廣泛。接下來哈佛科學家要研究硬骨魚是否也會出現同樣的變化。
- Global warming is making oceans so acidic, they may reach the pH they were 14 million years ago
- Ocean acidification shown to have negative impact on fish skeletons
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