Cकार्बन डाइऑक्साइड समुद्र में घुलकर बनता हैकार्बोनिक एसिड(एच2सीओ3),बिकारबोनिट(HCO3−) औरकार्बोनेट(CO32−). लगभग हैवायुमंडल में मौजूद कार्बन की तुलना में महासागरों में पचास गुना अधिक कार्बन घुला हुआ है। महासागर एक विशाल जलाशय के रूप में कार्य करते हैंकार्बन सिंक, और मानवीय गतिविधियों से उत्सर्जित CO2 का लगभग एक तिहाई हिस्सा इन्होंने ग्रहण कर लिया है।
जैसे-जैसे वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता बढ़ती है, महासागरों में कार्बन डाइऑक्साइड का बढ़ता अवशोषण महासागरों के पीएच में मापनीय कमी पैदा कर रहा है, जिसे निम्न के रूप में संदर्भित किया जाता है:महासागर अम्लीकरणपीएच में यह कमी महासागरों में जैविक प्रणालियों को प्रभावित करती है, मुख्य रूप से समुद्री जल।कैल्सीफाइंगजीवों पर इनका प्रभाव व्यापक है।खाद्य श्रृंखलासेस्वपोषककोविषमपोषणजोंऔर इसमें ऐसे जीव शामिल हैंकोकोलिथोफोरस, कोरल, फोरामिनिफेरा, एकिनोडर्मस, क्रसटेशियनऔरघोंघेसामान्य परिस्थितियों में, कैल्शियम कार्बोनेट सतही जल में स्थिर रहता है क्योंकि कार्बोनेट आयनअतिसंतृप्तसांद्रता। हालाँकि, जैसे-जैसे महासागर का pH गिरता है, वैसे-वैसे इस आयन की सांद्रता भी घटती है, और जब कार्बोनेट कम संतृप्त हो जाता है, तो कैल्शियम कार्बोनेट से बनी संरचनाएँ विघटन के प्रति संवेदनशील हो जाती हैं।कोकोलिथोफोर शैवाल, कोरलाइन शैवाल, फोरामिनिफेरा,कस्तूराऔरटेरोपोड्सउच्च CO2 के संपर्क में आने पर कैल्शिफिकेशन में कमी या विघटन में वृद्धि का अनुभव होता है। पानी का तापमान बढ़ने पर गैस की घुलनशीलता कम हो जाती है (सिवाय इसके कि जब दबाव 300 बार से अधिक हो और तापमान 393K से अधिक हो, जो केवल गहरे भूतापीय छिद्रों के पास पाया जाता है) और इसलिए महासागर के तापमान में वृद्धि होने पर वायुमंडल से अवशोषण की दर कम हो जाती है।
महासागर द्वारा ग्रहण की गई अधिकांश CO2, जो वायुमंडल में छोड़े गए कुल CO2 का लगभग 30% है, बाइकार्बोनेट के साथ संतुलन में कार्बोनिक एसिड बनाती है। इनमें से कुछ रासायनिक प्रजातियों का उपभोग प्रकाश संश्लेषक जीवों द्वारा किया जाता है जो चक्र से कार्बन को हटाते हैं। वायुमंडल में CO2 की वृद्धि के कारण कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में कमी आई हैक्षारीयतासमुद्री जल का, और इस बात की चिंता है कि इससे पानी में रहने वाले जीवों पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ सकता है। विशेष रूप से, क्षारीयता में कमी के साथ, शैल बनाने के लिए कार्बोनेट की उपलब्धता कम हो जाती है, हालांकि बढ़ी हुई CO2 सामग्री के तहत कुछ प्रजातियों द्वारा शैल उत्पादन में वृद्धि के प्रमाण मिले हैंएनओएए ने मई 2008 में अपनी "विज्ञान तथ्य पत्रक की स्थिति" में कहा हैके लिएमहासागर अम्लीकरण"कि:"महासागरों ने जीवाश्म ईंधन के जलने से निकलने वाली कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) का लगभग 50% अवशोषित कर लिया है, जिसके परिणामस्वरूप रासायनिक प्रतिक्रियाएँ होती हैं जो महासागर के pH को कम करती हैं। इसने औद्योगिक युग की शुरुआत से लेकर अब तक "महासागर अम्लीकरण" नामक प्रक्रिया के माध्यम से हाइड्रोजन आयन (अम्लता) में लगभग 30% की वृद्धि की है। अध्ययनों की बढ़ती संख्या ने समुद्री जीवों पर प्रतिकूल प्रभावों को प्रदर्शित किया है, जिनमें शामिल हैं: जिस दर से रीफ-बिल्डिंग कोरल अपने कंकाल का उत्पादन करते हैं, वह घट जाती है, जबकि जेलीफ़िश की कई किस्मों का उत्पादन बढ़ जाता है।
समुद्री शैवाल और मुक्त-तैराकी प्राणीप्लवक की सुरक्षात्मक कवच बनाए रखने की क्षमता कम हो जाती है।
वाणिज्यिक मछली और शंख सहित लार्वा समुद्री प्रजातियों का अस्तित्व कम हो गया है।"
इसके अलावा, जलवायु परिवर्तन पर अंतर-सरकारी पैनल (आईपीसीसी) ने अपनी जलवायु परिवर्तन 207: संश्लेषण रिपोर्ट में लिखा है: "1750 के बाद से मानवजनित कार्बन के अवशोषण के कारण समुद्र अधिक अम्लीय हो गया है, जिससे पीएच में औसतन 0.1 इकाई की कमी आई है। वातावरण में CO2 की सांद्रता बढ़ने से और अधिक अम्लीयता हो रही है... जबकि समुद्री जीवमंडल पर देखे गए समुद्री अम्लीकरण के प्रभावों का अभी तक कोई दस्तावेजीकरण नहीं किया गया है, लेकिन महासागरों के प्रगतिशील अम्लीकरण से समुद्री शैल-निर्माण करने वाले जीवों (जैसे कोरल) और उनकी आश्रित प्रजातियों पर नकारात्मक प्रभाव पड़ने की आशंका है।"
कुछ समुद्री कैल्सीफाइंग जीवों (कोरल रीफ सहित) को प्रमुख शोध एजेंसियों द्वारा चिन्हित किया गया है, जिनमें NOAA, OSPAR आयोग, NANOOS और IPCC शामिल हैं, क्योंकि उनके नवीनतम शोध से पता चलता है कि महासागरीय अम्लीकरण से उन पर नकारात्मक प्रभाव पड़ने की उम्मीद की जानी चाहिए।कार्बन डाइऑक्साइड को हाइड्रोथर्मल वेंट के माध्यम से भी महासागरों में पेश किया जाता है। शैम्पेन हाइड्रोथर्मल वेंट, उत्तर-पश्चिमी इफुकु वी में पाया जाता हैओलकानो परमारियानास ट्रेंच समुद्री राष्ट्रीय स्मारक, लगभग शुद्ध तरल कार्बन डाइऑक्साइड पैदा करता है, जो दुनिया में केवल दो ज्ञात स्थलों में से एक है।
