Les océans absorbent environ 23 % des émissions atmosphériques annuelles de CO2 d’origine anthropique. La réaction qui en résulte avec l’eau de mer entraîne une acidification des océans qui menace les organismes et les services écosystémiques, et compromet donc la sécurité alimentaire, le tourisme et la protection du littoral. Plus son pH diminue, moins l’océan peut absorber le CO2 de l’atmosphère. Selon le rapport du GIEC, « il est possible d’affirmer avec une grande certitude que la valeur du pH de surface en haute mer est actuellement la plus basse depuis au moins 26 000 ans et que les taux actuels de variation du pH atteignent des niveaux sans précédent depuis au moins vingt-six millénaires ».

Le niveau moyen de la mer à l’échelle du globe a atteint un nouveau record en 2021, après avoir augmenté en moyenne de 4,5 mm par an au cours de la période comprise entre 2013 et 2021. Ce taux est plus de deux fois supérieur à celui enregistré entre 1993 et 2002 ce qui s’explique principalement par l’accélération de la perte de masse subie par les calottes glaciaires. Ce phénomène a des conséquences majeures pour les centaines de millions d’habitants des zones côtières et accroît la vulnérabilité face aux cyclones tropicaux.

Les récifs coralliens sont particulièrement vulnérables face au changement climatique. Selon les prévisions, la couverture corallienne devrait diminuer de 70 à 90 % pour un réchauffement de 1,5 °C et de plus de 99 % si la température moyenne augmente de 2 °C. D’ici la fin du siècle, en fonction du rythme de l’élévation du niveau de la mer, 20 à 90 % des zones humides côtières risquent de disparaître, ce qui aura des répercussions supplémentaires sur la production alimentaire, le tourisme et la protection du littoral, entre autres services écosystémiques.