Ckarbondioksid løses opp i havet og danneskarbonsyre(H2CO3),bikarbonat(HCO3−) ogkarbonat(CO32−). Det er cat femti ganger så mye karbon oppløst i havene som det finnes i atmosfæren. Havet fungerer som et enormtkarbonvask, og har tatt opp omtrent en tredjedel av CO2 som slippes ut av menneskelig aktivitet.
Når konsentrasjonen av karbondioksid øker i atmosfæren, forårsaker det økte opptaket av karbondioksid i havene en målbar nedgang i havets pH, som omtales somhavforsuring. Denne reduksjonen i pH påvirker biologiske systemer i havene, først og fremst oseaniskeforkalkningorganismer. Disse effektene spenner overnæringskjedenfraautotrofertilheterotroferog inkluderer organismer som f.ekskokolitoforer, koraller, foraminifere, pigghuder, krepsdyrogbløtdyr. Under normale forhold er kalsiumkarbonat stabilt i overflatevann siden karbonationet er påovermettendekonsentrasjoner. Men når havets pH faller, faller også konsentrasjonen av dette ionet, og når karbonat blir undermettet, er strukturer laget av kalsiumkarbonat sårbare for oppløsning. Koraller,coccolithophore alger, coralline alger, foraminifera,skalldyrogpteropoderoppleve redusert forkalkning eller økt oppløsning når den utsettes for forhøyet CO2. Gassløseligheten avtar når temperaturen på vannet øker (bortsett fra når både trykket overstiger 300 bar og temperaturen overstiger 393K, bare funnet nær dype geotermiske ventiler) og derfor opptakshastigheten fra atmosfæren avtar ettersom havtemperaturen stiger.
Mesteparten av CO2 som tas opp av havet, som er omtrent 30 % av totalen som slippes ut i atmosfæren, danner karbonsyre i likevekt med bikarbonat. Noen av disse kjemiske artene blir konsumert av fotosyntetiske organismer som fjerner karbon fra syklusen. Økt CO2 i atmosfæren har ført til nedgangalkalitetav sjøvann, og det er bekymring for at dette kan påvirke organismer som lever i vannet negativt. Spesielt, med synkende alkalitet, reduseres tilgjengeligheten av karbonater for å danne skjell, selv om det er bevis på økt skjellproduksjon av visse arter under økt CO2-innholdNOAA uttaler i mai 2008 "State of the science faktaarktilhavforsuring" at:" Havet har absorbert omtrent 50 % av karbondioksidet (CO2) som frigjøres fra forbrenning av fossilt brensel, noe som resulterer i kjemiske reaksjoner som senker havets pH. Dette har forårsaket en økning i hydrogenion (surhet) på rundt 30 % siden starten av den industrielle tidsalderen gjennom en prosess kjent som "havforsuring." Et økende antall studier har vist negative effekter på marine organismer, inkludert: Hastigheten som revbyggende koraller produserer skjelettene deres avtar, mens produksjonen av mange varianter av maneter øker.
Evnen til marine alger og frittsvømmende dyreplankton til å opprettholde beskyttende skjell er redusert.
Overlevelsen til marine larver, inkludert kommersiell fisk og skalldyr, er redusert."
Dessuten skriver Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) i deres Climate Change 2007: Synthesis Report: "Opptaket av menneskeskapt karbon siden 1750 har ført til at havet har blitt surere med en gjennomsnittlig nedgang i pH på 0,1 enheter Økende CO2-konsentrasjoner i atmosfæren fører til ytterligere forsuring ... Mens effektene av observert havforsuring på den marine biosfæren ennå ikke er dokumentert, forventes den progressive forsuringen av havene å ha negative effekter på marine skjelldannende organismer (f.eks. koraller). og deres avhengige arter."
Noen marine kalsifiserende organismer (inkludert korallrev) har blitt skilt ut av store forskningsbyråer, inkludert NOAA, OSPAR-kommisjonen, NANOOS og IPCC, fordi deres nyeste forskning viser at havforsuring bør forventes å påvirke dem negativtKarbondioksid blir også introdusert i havene gjennom hydrotermiske ventiler. Champagne hydrotermiske ventilen, funnet ved Northwest Eifuku volcano klMarianas Trench Marine National Monument, produserer nesten ren flytende karbondioksid, en av bare to kjente steder i verden.
