수온이 상승하면 해양 생명체는 번식과 산란에 적합한 환경을 찾기 위해 대량 이주를 한다는 연구 결과가 발표됐다. 

수온 변화는 어류와 두족류의 발달 및 성장에 직접적인 영향을 미친다. 산호초와 맹그로브, 해초 및 기타 중요한 서식지 형성종도 해수면 상승으로 위험에 처해 있는 상황이다.

미국환경보호국(EPA)의 보고서에 따르면, 기후 변화에 관한 조치가 없으면 수십이 얕은 지역에 서식하는 산호초가 급격하게 줄게 된다. 가령 하와이의 산호 덮개가 38%에서 5%로 감소할 것으로 예상되고 있다.

호주 기후 전문가들이 발표한 2019년 보고서에서는 급격한 지구 온난화로 인한 사회 및 환경적 요인이 불안정해져 2050년이 되면 인류 문명이 끝날 수 있다고 경고하고 있다. 연구 결과, 기후 변화를 둔화시키지 않는다면 해양의 바이오매스가 대량 사라지게 될 것이다. 조지아대학 해양생물학자 사만다 조이 박사는 "건강한 바다는 안정성을 필요로 한다. 공격적으로 조처해야 한다"라고 말했다.

연구원들은 해수가 1℃씩 오를 때마다 해양 생명체가 5% 감소할 것이라고 추정했다. 지구 온실가스가 현재 속도로 배출된다면 2100년이 되면 바이오매스가 17% 줄게 될 것이다. 데릭 티튼서 박사는 “바다에서 가장 몸집이 큰 동물들은 더욱 살기 어려워질 것”이라고 말했다.

해양생물학자 보리스 웜 박사는 "좋은 소식은 해양 생물, 플랑크톤 및 박테리아의 주요 구성 요소가 크게 감소하지 않을 수 있다는 것이다. 나쁜 소식은 우리와 밀접한 해양동물이 가장 많은 고통을 받게 될 것이라는 사실이다"라고 말했다.

2019년 발표된 또 다른 연구에 따르면, 해양동물의 지역 개체군이 생명을 위협하는 온도의 임계값에서 서식할 가능성이 높기 때문에 육상생물보다 두 배나 빠르게 사라지고 있다. 해양동물 88종과 육상동물 294종을 대상으로 서식하기에 안전한 기온을 조사한 결과 각 동물종은 연중 가장 더운 기간에 이용할 수 있는 가장 시원한 곳에서 생활하고 있었다.

연구한 해양동물 중 56%가 육상동물(27%)에 비해 지구 온난화 때문에 생활 반경이 줄어들었다. 해양 연구가 말린 핀스키 박사는 "기후 변화 때문에 해양 생명체의 생활이 사실상 변하게 된 것이다"라고 말했다.

최근 발생한 몇 차례의 강렬한 해양 열파로 인해 산호초, 바닷새, 해초가 죽었으며 비토착종이 침입하는 사건이 발생했다. 해양 연구가 마크 페인 박사는 기온이 정상적으로 돌아오더라도 향후 10년 동안 피해가 지속될 것이라고 지적했다. "해양 열파 때문에 많은 변화가 일어날 것이다"라고 말했다. 

브리스톨대학과 엑서터 대학 연구진의 최근 연구에 따르면, 해양 온난화에 따라 해양종이 변하고 있다. 대서양 청어와 아델리 펭귄은 기온이 상승하고 있는 지역에서 개체수가 줄고 서늘한 지역에서 생활하고 있다.

연구진은 300종 이상의 해양생물을 분석하고 540가지 조사 자료를 검토했다. 극지방에서 서식하고 있는 동물종이 증가하고 있으며 적도 인근에서는 줄고 있다는 것을 확인했다.

진화생태학자 마틴 게너 박사는 연구 결과가 동물종의 대규모 변화뿐만 아니라 기후 변화가 해양동물종에 영향을 미치고 있다는 것을 보여준다고 설명했다. "기후 변화가 개체수 서식 패턴 변화를 초래할 뿐만 아니라 본질적으로 종의 기능에 영향을 미친다는 것을 의미한다"라고 덧붙였다.