大约5600万年前，地球曾经历了一次剧烈的变化——大量CO2被释放到大气中，引发严重的全球变暖，科学家称之为“古新世-始新世极热事件”（PETM）。这次事件中，许多海洋生物走向灭绝。一些科学家认为，海洋酸化是它们灭绝的元凶。最近，美国科学家首次定量分析了海洋在PETM时期的酸化程度。他们从日本钻取了海底沉积物，分析了生活在PETM时期的浮游生物的外壳。
他们担忧地发现，今天海洋酸化的程度比起PETM时期，有过之而无不及，并且速度更快。这一成果发表在最近的《古海洋学》杂志上。研究者发现，在PETM时期，几千年的时间里，海洋的pH值降低了0.3个单位，海洋中的碳酸盐沉积物急剧溶解，许多海洋生物灭绝。约有一半的底栖有孔虫（一种生活在海底淤泥中的微小生物）死亡。不过与此同时，也有一些生物适应了环境，并进化出新的物种。
后来，风化的岩石年复一年地被冲入大海，最终起到了中合作用。然而，现在的情况要严重得多。工业时代以来，人类排放了大量的碳元素，其中约1/3都被海洋所吸收，一方面缓解了全球变暖的步伐，另一方面却付出了惨痛的代价——在过去的150年中，海水的pH值已从8.2降低到8.1。预计到本世纪末，海水的pH值将降低到7.8。这0.3个单位的降低，仅需一个世纪。
酸化的海水会减少珊瑚和浮游生物等赖以生成外壳的碳酸根离子。有迹象表明，许多海洋生物的生存已备受威胁。美国国家海洋与大气管理局的科学家就发现了大量死亡的牡蛎幼虫，而一半以上的翼足目动物外壳被严重溶解。该研究的第一作者、美国加州大学圣塔克鲁兹分校的研究生唐纳德?皮恩曼（Donald Penman）说，尽管人类对海洋酸化的化学机制已有所了解，但并不清楚这将如何影响整个生态系统。