I havet findes ikke de samme barrierer for ændringer i arternes udbredelsesområder. Derfor ses arternes reaktioner på et ændret miljø meget hurtigt.

De forholdsvis små temperaturændringer i havet, som den globale opvarmning indtil nu har medført, har da også allerede nu sat et tydeligt aftryk. Arter, som før kun fandtes i sydligere farvande er nu pludselig dukket op i Nordsøen, hvor temperaturen er steget kraftigt. Den gennemsnitlige vandtemperatur er her steget med i gennemsnit 2 grader celsius i løbet af de sidste 20 år. Det har påvirket hele Nordsøens økosystem og bl.a. medført, at de store bestande af havfugle i den nordlige del af Nordsøen trues af fødevaremangel, fordi bestanden af tobis er faldet kraftigt som følge af de stigende havtemperaturer.

Også havet omkring Antarktis er begyndt at blive varmere. Det har bl.a. medført, at mængden af havis omkring den Antarktiske Halvø er mindsket kraftigt. Havisen er en forudsætning for de store mængder dyreplankton, den såkaldte “krill”, som lever af alger, som gror på undersiden af havisen. Derfor betyder mindre havis også mindre krill. Siden 1979’erne er mængden af krill gået ned med 80 procent i havet omkring den Antarktiske Halvø.

På lidt længere sigt kan det betyde store problemer for de arter, som er afhængige af krillen som deres primære fødekæde. Det drejer sig om de store hvaler, f.eks. blåhvalen, og om Antarktis’ pingviner og sæler.

I Danmark har det varmere havvand gjort betingelserne bedre både for almindelige vandmænd og brandmænd og for invasive arter som ribbegoblen, eller dræbergoblen, som nogle kalder den. Goblen er ført til Danmark med skibenes ballastvand og formerer sig voldsomt på bekostning af fiskeyngel og dyreplankton. På længere sigt kan den udgøre en alvorlig trussel for den danske fiskebestand.