Das durch menschliche Einflüsse zusätzlich in die Atmosphäre gelangte Kohlendioxid wird zu einem Drittel vom Meerwasser aufgenommen. Diese chemische Lösung ändert den Säuregehalt und die chemische Zusammensetzung des Meerwassers; z.B. erfolgt ein drastischer Rückgang der Verfügbarkeit von Karbonat-Ionen, dem Baustein für Kalziumkarbonat.
Kalziumkarbonat kommt z.B. in den Skeletten bzw. Schutzhüllen von Krebstieren, Korallen, Schnecken, Einzellern und Muscheln vor. Je weniger Karbonat-Ionen im Wasser verfügbar sind, desto schwieriger gestalten sich die Lebensbedingungen dieser Meeresbewohner, mit noch schwer abschätzbaren Folgen für die marinen Nahrungskreisläufe. Im Extremfall könnten sich Kalkschalen einfach auflösen - wie die Kalkränder im Bad durch säurehaltige Reinigungsmittel.
Die Visualisierung zeigt die mit MPI-ESM simulierte Karbonat-Sättigung für Kalzit im Ozean auf Basis des pessimistischen Szenarios RCP8.5. Das in rot dargestellte übersättigte Wasser erlaubt vielfältigen Lebensformen im Ozean, Kalkskelette und -schalen zu bilden. Nur im tieferen Pazifik gibt es untersättigtes Wasser. Im Verlauf der Animation ändert sich die Situation dramatisch. Zum Ende der Animation, gegen 2300, hat die Karbonat-Sättigung überall stark abgenommen, und in großen Bereiche von den mittleren Breiten bis in die Polregionen dominiert untersättigtes Wasser.
Die Kurven der global gemittelten Karbonat-Sättigung des Meerwassers an der Oberfläche für alle drei simulierten RCP-Szenarien (rechts) zeigen, dass die starke Abnahme der Kalzit-Sättigung für RCP8.5 noch verhindert werden könnte. Bei RCP4.5 sinkt die Kalzit-Sättigung zunächst noch und stabilisiert sich bis 2100 auf niedrigerem Niveau - etwa bei einem Omega von 3.8. Für RCP2.6 wird ab 2050 sogar eine leichte Erholung bezogen auf die dann erreichte Sättigung von ca. 4.2 erzielt, so dass 2300 etwa wieder die heute herrschenden Verhältnisse erreicht wären.