Okyanuslar, atmosferle birlikte Dünya’da yaşanan iklimi yaratır. Uzun bir süre iklim değişikliği tartışmaları okyanusları ve iklim üzerindeki büyük etkilerini dikkate almadı. Okyanusun en üst birkaç metresi, tüm atmosfer kadar ısı enerjisi depolar. Ortalama 3,7 kilometre derinliğe sahip okyanuslar, dünyadaki suyun çoğunu içerir ve gazların çoğu suda çözülür. Genel duygu, okyanusların o kadar büyük olduğuydu ki, içlerinde herhangi bir değişiklik jeolojik zaman ölçeğinde gerçekleşir. 1960’larda okyanuslar hakkında daha fazla bilgi edinildikçe bu tutum değişti.
O zamandan beri yapılan araştırmalar, dünya okyanus sirkülasyonunun karmaşıklığını ve kırılganlığını göstermiştir sadece binlerce yıl içinde meydana geldi. Bu, küresel ısınmanın tetikleyebileceği korkularına yol açtı. felaket sonuçları olabilecek gelgit modellerindeki değişiklikler.
Bilim adamları, okyanusların hızla daha sıcak ve daha asidik hale geldiğini öğrendi. Soğuk su, okyanus akıntılarında küresel havayı etkileyen değişimlere neden olarak battığından, su ne kadar sıcak olursa, mevcut hareket üzerindeki etkisi o kadar önemli olur. Daha sıcak su aynı zamanda atmosferden CO2’yi daha az emebilir, böylece atmosferdeki sera gazı seviyesini arttırır ve iklim değişikliğinin etkilerini daha da şiddetlendirir. Okyanus suyunun değişiminin yavaşlamasının gezegendeki son büyük buzul çağının nedeni olduğuna inanılıyor ve bilim adamları, okyanusların çok fazla ısınmasının aslında başka bir buzul çağını tetikleyebileceğini düşünüyor.
Kutuplardaki buz tabakalarının çoğunun erimesine neden olan daha yüksek sıcaklıklar da okyanusların seviyesinde hafif bir yükselmeye neden oluyor. Deniz seviyesindeki bu artış, dünya çapında kıyı bölgeleri için önemli bir tehdit oluşturmaktadır. Bilim adamlarının hala üzerinde çalıştığı bir olasılık olan hızlı iklim değişikliği durumunda, yükseliş, ülkelerin kıyı sakinlerinin hayatlarını korumak için tepki veremeden önce gelebilir. Maldivler gibi bölgeler ortadan kalkacak ve ABD’nin Florida eyaleti fiilen ortadan kalkacaktı.
Oşinografik araştırma gemisi JOIDES Resolution’da bilim adamları tarafından yakın zamanda yürütülen bir araştırma, okyanusların 55 milyon yıl öncesine göre on kat daha hızlı asitlendiğini gösteriyor. Bu, deniz türlerinin kitlesel olarak yok olduğu bir dönemdi. Okyanusların PH seviyelerinin mevcut düşüşü, deniz ticareti için potansiyel feci sonuçlarla birlikte, deniz yaşamının bu tür bir başka ölümüne yol açabilir.
Okyanusların boyutları da değişiyor ve aslında bunu binlerce yıldır yapıyor. Örneğin Atlantik Okyanusu her yıl birkaç santim genişler ve Pasifik Okyanusu küçülür. Son 25 milyon yıldır Kızıldeniz genişliyor ve genişleme hızı devam ederse 200 milyon yıl sonra bugünkü Atlantik Okyanusu kadar geniş olacak.
Yirminci yüzyıla kadar pek çok kişinin inandığı gibi, milyonlarca yılda meydana gelen değişiklikler olmaktan uzak, bugün okyanuslardaki değişiklikler, kısmen küresel ısınmanın neden olduğu ve daha fazla iklim değişikliğine katkıda bulunan daha hızlı bir ölçekte gerçekleşiyor.