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人類活動導致二氧化碳排放遽增，除了全球暖化效應外，由於碳素持續累積，對海洋生態亦產生了深遠的影響。
科學家統計，從工業革命以來的200年間，大氣中的二氧化碳濃度增加了380ppm。在這期間海洋一直扮演著吸收大氣中的要角，這是因為陸地上的植物及土壤受到砍伐或使用變遷的關係，而沒有發揮其長期碳匯的作用。據估算，目前海洋已經儲存1300億噸的碳。這樣的消息似乎是對減輕全球暖化有助益，但事實非然。
美國國家海洋暨大氣總署(NOAA)科學家Richard A. Freely觀察出：當海洋中CO2 濃度增加後海水就變得更酸，而海水中與碳酸鹽結合的氫離子增加，使得到碳酸鈣的產量減少。碳酸鈣就是海洋中的珊瑚、貝類及浮游生物構成其骨骼和堅硬外表的主要元素，而海水酸化造成了牠們在生長及維護殼體的困難。
由於這類在海洋食物鏈底層的生物受到威脅，居中棲息的許多生物都會受到波及。如以浮游生物為主食的鯨類，或是以珊瑚礁為棲地的魚種。而人類除了在糧食來源受影響外，原有的海岸屏障變遷也使得沿海地區更易受到天災影響。就長遠來看，這些生物的減少亦會使得二氧化碳溶入海洋的速率變慢，這是因為海洋溶碳的能力是藉由浮游生物死去後骨骼沉入海底而形成。
英國國家科學學術機構「皇家學會」（Royal Society）在今年中所發表的一份報告警示，即使未來排放至大氣的二氧化碳量不高，氣候變遷與海水酸化的雙重效應將使熱帶及亞熱帶區的珊瑚在2050年絕跡。這份報告也檢驗了許多不同的方法來處理海洋酸度升高的問題，像是把石灰岩加到海裡來增加鹼度。然報告的結論卻顯示只有減少二氧化碳排放，才能減緩酸度升高的程度。
據估計，到本世紀中時二氧化碳於海水中累積的數量將是冰河時期的3倍，而累積速度將會是冰河時期的100倍。聯合國政府間氣候變化委員會(IPCC)認爲，若二氧化碳排放再不加以抑制，至2100 年大氣中的濃度將攀至最高峰650 ～970ppm，並造成全球平均氣溫有可能升高1.4 - 5.8℃。
把二氧化碳往海洋中丟固然是解決全球暖化的方法，不過付出的代價卻是海洋生物的生存。
