Menneskets udledning af CO2 har to effekter på havene. Dels bliver de varmere, efterhånden som atmosfærens opvarmning forplanter sig ned igennem vandmasserne, dels bliver de mere sure, fordi havene optager en stor del af den CO2, som udledes i atmosfæren. Begge dele kan hver for sig få katastrofale konsekvenser for havenes liv.

Den globale opvarmning vil i første omgang få havenes overfladelag til at blive varmere. Først langsomt vil opvarmningen forplante sig til havets dybere lag. Det betyder, at temperaturforskellen mellem havets overfladelag og de dybere lag bliver større. Computersimuleringer sammenholdt med målinger fra Stillehavet viser, at en større temperaturforskel betyder, at den opadgående transport af næringsstoffer som kvælstof, fosfor og jern fra dybhavet til havets overflade hæmmes. Disse næringsstoffer er af afgørende betydning for væksten af alger – såkaldt phytoplankton, som er det næringsmæssige grundlag for havets fødekæde. Uden phytoplankton vil havene blive som ørkener næsten uden liv.

Når atmosfærens indhold af CO2 stiger, vil en del af denne CO2 optages af havene. Det skønnes, at havene foreløbig har optaget 120 milliarder tons kulstof i form af CO2, hvilket er cirka halvdelen af det, mennesket har udledt siden år 1800. Når CO2 optages af havet, reagerer det med havvandet og danner kulsyre. Et mere surt havmiljø kan få store konsekvenser for havets liv. Det vil gå hårdt ud over de organismer, som danner kalkskaller. Det gælder for eksempel koraller, som i forvejen har svært ved at klare de stigende havtemperaturer. Men den stigende surhedsgrad i havet vil også påvirke havets planktonvækst og fiskenes vækst og reproduktion.