二氧化碳
大洋酸化的原因在于大气二氧化碳的增加。海洋从大气中吸收了大量的人造二氧化碳。这些额外的二氧化碳导致海洋酸化,这一过程今天已经可以观察到。海洋酸化尤其影响到形成碳酸钙骨骼和贝壳的生物,如软体动物、海胆、海星和珊瑚等。
大洋酸化的原因在于大气二氧化碳的增加。海洋酸化是指由于海洋吸收、释放大气中过量二氧化碳(CO2)，使海水正在逐渐变酸。工业革命以来，海水pH值下降了0.1。海水酸性的增加，将改变海水化学的种种平衡，使依赖于化学环境稳定性的多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。
海洋酸化即海水由于吸收了空气中过量的二氧化碳，导致酸碱度降低的现象。酸碱度一般用pH值来表示，范围为0-14，pH值为0时代表酸性最强，pH值为14代表碱性最强。蒸馏水的pH值为7，代表中性。海水应为弱碱性，海洋表层水的pH值约为8.2。当空气中过量的二氧化碳进入海洋中时，海洋就会酸化。科学家研究表明，由于人类活动影响，到2012年，过量的二氧化碳排放已将海水表层pH值降低了0.1，这表示海水的酸度已经提高了30%。预计到2100年海水表层酸度将下降到7.8，到那时海水酸度将比1800年高150%。
海洋与大气在不断进行着气体交换，排放到大气中的任何一种成分最终都会溶于海洋。在工业时代到来之前，大气中碳的变化主要是自然因素导致的，这种自然变化造成了全球气候的自然波动。从工业革命开始，人类开采使用煤、石油和天然气等化石燃料，并砍伐了大量森林，至21世纪初，已经排出超过5000亿吨二氧化碳。这使得大气中的碳含量水平逐年上升。
受海风的影响大气成分最先溶入几百英尺深的海洋表层，在随后的数个世纪中，这些成分会逐渐扩散到海底的各个角落。研究表明，在19世纪和20世纪，海洋吸收了人类排放的二氧化碳中的30%，并且仍在以约每小时一百万吨的速度吸收着。人类活动导致了海水的不断酸化。
