As alterações climáticas estão a influenciar a duração e as características das estações, mas também a fauna e a flora de certas zonas do nosso planeta. O clima determina o tipo e a distribuição da vegetação e dos ecossistemas, tendo assim um impacto nos organismos e seres vivos presentes em determinadas áreas. Consequentemente, as características dos diferentes ecossistemas alteram-se com as mudanças climáticas e a distribuição da vegetação (ou seja, a distribuição fitoclimática) também se altera de acordo com as novas condições climáticas provocadas pelo aquecimento global.

As alterações climáticas estão basicamente a causar uma mudança nas zonas de vegetação. Por exemplo, a linha das árvores no hemisfério norte está a deslocar-se para norte, enquanto nas montanhas se desloca para altitudes mais elevadas. O recuo dos ecossistemas ártico e alpino é mais um exemplo da deslocação das zonas de vegetação. Do mesmo modo, as zonas climáticas também se alteraram. De 1950 a 2010, cerca de 5,7% da superfície terrestre passou para uma zona climática mais quente e seca. As alterações climáticas também geram combinações novas e sem precedentes de elementos climáticos, o que torna muito difícil avaliar as consequências que daí poderão advir, embora se acredite que condições meteorológicas mais extremas poderão ocorrer com maior frequência, causando graves danos a bens e pessoas.

Em geral, os animais e as plantas adaptam-se facilmente às condições climáticas dos habitats em que vivem, mas as alterações climáticas e o aquecimento global estão a alterar essas condições e, por conseguinte, a afetar a fauna e a flora de determinadas áreas, a sua distribuição e comportamento; estas novas condições podem levar a uma alteração de todo o ecossistema.

Em geral, as espécies reagem às alterações climáticas de formas diferentes. Por exemplo, verificou-se que as aves põem ovos mais cedo do que o habitual e que as plantas florescem mais cedo. A distribuição dos animais também é afetada pelas alterações climáticas: muitas espécies deslocam-se para mais perto dos pólos em resposta ao aumento das temperaturas globais. As borboletas, por exemplo, deslocam-se na direção dos pólos ou para altitudes mais elevadas para evitar temperaturas demasiado altas. Verificou-se que os animais e as plantas que vivem na Terra se deslocam, em média, cerca de 11 metros de altitude e cerca de 17 quilómetros em direção aos pólos em cada década.

As espécies que não se adaptam às alterações climáticas, que reduzem os seus habitats, estão, nos casos mais extremos, destinadas a extinguir-se num futuro próximo. Quanto mais rápidas forem as alterações, maior será o risco de os animais e as plantas não se conseguirem adaptar e, por conseguinte, a sua extinção será acelerada.

O conceito de biodiversidade define basicamente a diversidade de todas as formas de vida e ecossistemas, bem como as interacções entre os seres vivos individuais e os ecossistemas e a diversidade genética dentro das espécies. A biodiversidade e, em geral, a contribuição da natureza para os seres humanos, incluindo os alimentos, a água, a madeira, a purificação do ar, a formação do solo e a polinização, estão ameaçadas pelas actividades humanas que provocam o declínio da biodiversidade. Este fenómeno está a ocorrer mais rapidamente do que em qualquer outro momento da história humana e representa uma séria ameaça para a humanidade no seu conjunto.

Um elevado nível de biodiversidade aumenta a robustez e, por conseguinte, a capacidade de adaptação de um ecossistema a acontecimentos adversos, mas se as alterações climáticas acelerarem, os ecossistemas serão afectados mais rapidamente e, se não agirmos atempadamente, as actividades humanas que destroem a natureza e a biodiversidade alterarão a capacidade de os ecossistemas saudáveis fornecerem esta vasta gama de bens e serviços.

A natureza e o bem-estar humano estão intimamente ligados e todos deveriam estar mais conscientes desse facto. Embora hoje em dia, na maior parte dos locais, mais alimentos, energia e materiais estejam a ser fornecidos a um maior número de pessoas, isso está a acontecer cada vez mais à custa da capacidade da natureza para fornecer esses contributos, pelo que seria melhor salvaguardá-la juntamente com a sua biodiversidade e ecossistemas para garantir um futuro para toda a humanidade.

As alterações climáticas representam uma séria ameaça à existência de muitas espécies, uma vez que os seus habitats naturais estão a diminuir ou a desaparecer também devido às actividades humanas (incluindo a agricultura intensiva e a caça furtiva). Há uma espécie que está particularmente ameaçada pelas alterações climáticas, porque o aquecimento das temperaturas está literalmente a provocar a destruição do seu habitat: é o urso polar. O urso polar é provavelmente a criatura mais conhecida do Ártico. O derretimento crescente do gelo marinho do Ártico no verão reduz o tempo que os ursos polares podem ter uma plataforma para caçar focas. O acesso limitado a alimentos pode ter um impacto negativo no número de crias e no seu sucesso reprodutivo.

De acordo com a União Internacional para a Conservação da Natureza (UICN), a atual população mundial de ursos polares (em 2020) está estimada em cerca de 26 000. Trata-se apenas de uma estimativa. No entanto, os cientistas estabeleceram com 95% de certeza que entre 22.000 e 31.000 ursos polares existem atualmente na Terra, o que significa que esta espécie está ameaçada de extinção. As estimativas da evolução da população desta espécie dependem de hipóteses sobre o futuro aquecimento global e o seu impacto no gelo marinho. É evidente que a sobrevivência dos ursos polares enquanto espécie está ameaçada pelo degelo e uma coisa é certa: quanto mais depressa o gelo polar derreter, mais depressa estas espécies desaparecerão se não encontrarmos uma solução para o aquecimento global.

Os ecossistemas dos recifes de coral são muito delicados, onde prospera uma miríade de outras espécies marinhas, e estão agora ameaçados pelas alterações climáticas: o aquecimento dos oceanos está a causar stress térmico que contribui para o branqueamento dos corais. Um aumento de 1-2°C nas temperaturas do oceano durante várias semanas não só leva ao branqueamento, tornando os corais brancos, mas se os corais forem branqueados durante períodos prolongados, acabam por morrer.

Manter a temperatura média global abaixo dos 2°C, em comparação com os níveis pré-industriais, é a única hipótese de os recifes de coral sobreviverem a nível mundial, mas toda a comunidade global deve esforçar-se por limitar o aumento da temperatura a 1,5°C, em conformidade com o Acordo de Paris sobre as Alterações Climáticas, para limitar mais danos noutros ecossistemas. Se o Acordo de Paris for plenamente aplicado, assistiremos provavelmente a uma diminuição das concentrações de carbono na atmosfera e, por conseguinte, a uma limitação do efeito de aquecimento. Além disso, o aumento das concentrações de dióxido de carbono é absorvido pelos oceanos, o que os acidifica, causando mais danos e impedindo a calcificação dos exoesqueletos necessários à sobrevivência de outras criaturas marinhas, como conchas e caracóis.

Embora os recifes de coral ocupem menos de 0,1 % do fundo do oceano, albergam um quarto de todas as espécies de peixes marinhos, ou seja, mais espécies do que as florestas tropicais. Muitas espécies marinhas utilizam os recifes de coral como abrigo e proporcionam também um ambiente ideal para a desova. Os recifes de coral são também vitais para os seres humanos: protegem as costas reduzindo o impacto das tempestades e das ondas, que podem causar destruição e erosão do solo.

Os prados e as savanas são dois ecossistemas diferentes, conhecidos em conjunto como biomas de prados tropicais (TGB). A sua importância é óbvia: estima-se que cubram um terço de África e um quinto da área terrestre do mundo, mas só recentemente os conservacionistas estão a concentrar a sua atenção na conservação destes dois TGBs. Estes dois ecossistemas não só sustentam uma parte crescente da população mundial, como também albergam a maior parte da megafauna que resta no mundo (animais de grande porte, como os elefantes: neste caso, os limiares mais comuns utilizados são o peso superior a 45 quilogramas, ou seja, 100 libras, uma massa comparável ou superior a um ser humano, ou mais de uma tonelada, 1.000 quilogramas (2.205 libras), e constituem uma reserva crítica de biodiversidade).

Devido às alterações climáticas, prevê-se que as savanas sejam fortemente afectadas pela alteração dos padrões de precipitação nas próximas décadas, incluindo o aumento dos períodos secos e a diminuição da precipitação anual. Devido ao aumento das temperaturas globais, o coberto vegetal diminuirá nas savanas secas e a desertificação avançará.

As savanas são normalmente uma zona de transição entre uma floresta e uma pastagem, o que significa que ainda existem árvores altas, mas dispersas, e o solo está coberto de ervas. Este ambiente específico está seriamente ameaçado pelas alterações climáticas, uma vez que os fenómenos meteorológicos extremos, como as secas, se tornaram cada vez mais graves, e também por actividades humanas como o abate de árvores, o desenvolvimento, a conversão para a agricultura, o sobrepastoreio do gado e a introdução de espécies vegetais não nativas.

Os desertos representam um ambiente particular caracterizado por uma baixa precipitação média anual, normalmente 100 milímetros (menos de 4 polegadas) de chuva por ano ou menos. As regiões desérticas caracterizam-se, de facto, pelo facto de se evaporar mais água do solo do que aquela que é reposta pela precipitação, e são geralmente extremamente quentes, mas algumas, como o famoso deserto de Gobi, localizado na Ásia Oriental (abrangendo partes do norte e nordeste da China e do sul da Mongólia), têm invernos muito frios. É de notar que os desertos que são quentes durante o dia podem tornar-se frios à noite. Esta mudança drástica deve-se à falta de isolamento proporcionado pelas nuvens e pela humidade. A definição de desertos nem sempre implica que sejam lugares quentes e inóspitos; de facto, as plantas, os pequenos animais e outros organismos que vivem nos desertos evoluíram para sobreviver a condições adversas.

Muitas plantas do deserto, como os cactos nas Américas, são capazes de absorver e armazenar água, o que lhes permite sobreviver a longos períodos de seca. Alguns animais adaptaram-se para obter água dos alimentos que ingerem e para armazenar nutrientes do que encontram nestes ambientes específicos. Estes animais que vivem nos desertos muitas vezes só saem à noite para evitar o pior do calor.

No entanto, as alterações climáticas, que já ameaçam a existência de muitas espécies e ecossistemas, estão a agravar as condições nestas áreas específicas. Um sinal claro e alarmante das mudanças causadas pelo aquecimento global foi destacado em 2018 por uma pesquisa realizada pela Universidade de Maryland, que destacou como o maior deserto, o Saara, se expandiu em 10% desde 1920. O Saara é o maior deserto quente do mundo, aproximadamente do tamanho dos desertos dos Estados Unidos. Outras descobertas sugerem que as alterações climáticas causadas pelo homem, bem como os ciclos climáticos naturais, como a Oscilação Multidecadal Atlântica (AMO), causaram a expansão do deserto.