全球气候变化对生态系统功能影响的研究是生态学的一项重大挑战，未来的气候变化可能会导致复杂的食物网发生重新组合，由新的物种组合构成新的群落。人们预计全球变暖和海洋酸化将对全球海洋生态系统产生重大影响，但是这些预测多数是基于对单一物种或简化食物网的实验。

海洋生态系统的能量是从生产者向顶级捕食者流动的，研究者通过实验模拟了一个物种丰富的多层次食物网的能量流，证明全球变暖和海洋酸化的综合压力使第一营养级流向第二营养级、第二营养级流向第三营养级的能量减少。全球变暖和海洋酸化促进蓝细菌的繁殖，提高了生产者的初级生物量。由于蓝细菌是一种能产生毒素的浮游植物，蓝细菌密度增大时，可导致浮游动物及其他更高营养级的生物无法获得更多能量，能量不能更多流向顶级捕食者所在的营养级。

全球变暖和海洋酸化影响许多海洋物种的生理、行为、种群数量、丰富度和分布等，如温度升高影响鱼类的代谢、呼吸等，导致鱼类的摄食、生长、发育、性成熟和逃避捕食等生命活动受到直接影响，从而间接影响物种的多样性。全球变暖和海洋酸化不仅影响生物个体，也通过各种生物间的相互作用，以及能量向更高营养级流动过程，直接或间接影响邻近营养级的生物，通过食物网传导这种不利影响。

全球变暖和海洋酸化可极大地影响海洋食物网的结构和功能，减少海洋的生物量。健康的海洋生态系统对人们的生存和粮食生产至关重要，也对生物圈的稳定十分重要。尽可能降低和消除导致全球变暖和海洋酸化的因素，才能保持海洋生态系统的可持续发展。