Oppvarming, havforsuring, redusert sesongvis utbredelse av sjøis og mindre permanent sjøis er fremskrevet til å påvirke polare marine økosystemer. Disse fysiske endringene vil direkte og indirekte påvirke habitater og levedyktigheten til populasjoner (). Geografisk utbredelse av arktiske marine arter, inkludert sjøpattedyr, fugler og dyr er forventet å bli redusert. Utbredelsen til noen subarktiske fiskesamfunn er estimert til å kunne ekspandere, noe som ytterligere vil legge press på de nordligste arktiske artene (). I Sørishavet forventes det at utbredelse av krill, som er en nøkkelart for pingviner, sel og hval, vil komme til å trekke mot sør, både for store (RCP8.5) og små (RCP2.6) fremtidige CO-utslipp.