CDwutlenek węgla rozpuszcza się w oceanie i tworzykwas węglowy(H2CO3),dwuwęglan(HCO3−) iwęglan(CO32−). Jest okołopięćdziesiąt razy więcej węgla rozpuszczonego w oceanach niż w atmosferze. Oceany działają jak ogromnepochłaniacz węglai pochłonęły około jednej trzeciej CO2 emitowanego w wyniku działalności człowieka.
W miarę jak stężenie dwutlenku węgla w atmosferze wzrasta, zwiększone wchłanianie dwutlenku węgla przez oceany powoduje mierzalny spadek pH oceanów, co określa się mianemzakwaszenie oceanów. To obniżenie pH wpływa na systemy biologiczne w oceanach, przede wszystkim oceaniczne.wapniącyorganizmów. Efekty te obejmująłańcuch pokarmowyzautotrofyDoheterotrofyi obejmują organizmy takie jak:kokolitofory, koralowce, otwornice, szkarłupnie, skorupiakiImięczakiW normalnych warunkach węglan wapnia jest stabilny w wodach powierzchniowych, ponieważ jon węglanowy znajduje się wprzesycającystężenia. Jednak wraz ze spadkiem pH oceanu spada również stężenie tego jonu, a gdy węglan staje się niedonasycony, struktury zbudowane z węglanu wapnia są podatne na rozpuszczenie. Korale,algi coccolithophore, algi koralowe, otwornice,skorupiakIpteropodywykazują zmniejszone wapnienie lub zwiększone rozpuszczanie po wystawieniu na działanie podwyższonego stężenia CO2. Rozpuszczalność gazu zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury wody (z wyjątkiem sytuacji, gdy ciśnienie przekracza 300 barów, a temperatura przekracza 393 K, co ma miejsce tylko w pobliżu głębokich otworów geotermalnych), dlatego też szybkość wchłaniania gazu z atmosfery zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury oceanu.
Większość CO2 pochłanianego przez ocean, co stanowi około 30% całkowitej ilości uwalnianej do atmosfery, tworzy kwas węglowy w równowadze z wodorowęglanem. Niektóre z tych związków chemicznych są konsumowane przez organizmy fotosyntetyczne, które usuwają węgiel z cyklu. Zwiększona ilość CO2 w atmosferze doprowadziła do zmniejszeniazasadowośćwody morskiej, a istnieje obawa, że może to niekorzystnie wpłynąć na organizmy żyjące w wodzie. W szczególności, wraz ze spadkiem zasadowości, zmniejsza się dostępność węglanów do tworzenia muszli, chociaż istnieją dowody na zwiększoną produkcję muszli przez niektóre gatunki przy zwiększonej zawartości CO2NOAA podaje w swoim „Arkuszu informacyjnym o stanie nauki” z maja 2008 r.Dozakwaszenie oceanów„że:„Oceany pochłonęły około 50% dwutlenku węgla (CO2) uwalnianego podczas spalania paliw kopalnych, co prowadzi do reakcji chemicznych obniżających pH oceanów. Spowodowało to wzrost jonów wodorowych (kwasowości) o około 30% od początku ery przemysłowej w procesie znanym jako „zakwaszenie oceanów”. Coraz większa liczba badań wykazała negatywny wpływ na organizmy morskie, w tym:Szybkość, z jaką koralowce budujące rafy wytwarzają swoje szkielety, spada, podczas gdy produkcja licznych odmian meduz wzrasta.
Zdolność alg morskich i swobodnie pływającego zooplanktonu do utrzymywania ochronnych muszli ulega zmniejszeniu.
„Przeżywalność larw gatunków morskich, w tym ryb i skorupiaków, jest zmniejszona.”
Również Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC) pisze w swoim raporcie Climate Change 2007: Synthesis Report: „Pobieranie węgla antropogenicznego od 1750 r. doprowadziło do zwiększenia kwasowości oceanów, przy średnim spadku pH o 0,1 jednostki. Rosnące stężenie CO2 w atmosferze prowadzi do dalszego zakwaszania... Podczas gdy skutki obserwowanego zakwaszenia oceanów na biosferę morską nie zostały jeszcze udokumentowane, oczekuje się, że postępujące zakwaszanie oceanów będzie miało negatywny wpływ na organizmy morskie tworzące muszle (np. koralowce) i zależne od nich gatunki”.
Niektóre morskie organizmy wapniejące (w tym rafy koralowe) zostały wyróżnione przez główne agencje badawcze, w tym NOAA, komisję OSPAR, NANOOS i IPCC, ponieważ ich najnowsze badania pokazują, że zakwaszenie oceanów może mieć na nie negatywny wpływDwutlenek węgla jest również wprowadzany do oceanów przez otwory hydrotermalne. Otwór hydrotermalny Champagne, znajdujący się w północno-zachodnim Eifuku volkano wPomnik Narodowy Marine Rówu Mariańskiego, wydobywa się tam prawie czysty, ciekły dwutlenek węgla. Jest to jedno z dwóch znanych miejsc na świecie.
