Изменение климата влияет на продолжительность и характеристики сезонов, а также на фауну и флору в разных уголках нашей планеты. Климат определяет тип и распределение растительности и экосистем, оказывая влияние на организмы и живые существа на определённой территории. В результате характеристики различных экосистем меняются вместе с климатом, как и распределение растительности (фитоклиматических зон) — оно адаптируется к новым климатическим условиям, обусловленным глобальным потеплением.

Изменение климата фактически вызывает смещение зон распространения растительности. Например, предел лесов в северном полушарии сдвигается на север, а в горах — на более высокие высоты. Сокращение арктических и альпийских экосистем — ещё один пример этого смещения. Аналогичным образом изменяются и климатические зоны. С 1950 по 2010 год примерно 5,7% поверхности Земли перешло в более тёплую и сухую климатическую зону. Изменение климата также создаёт новые и необычные сочетания климатических условий, что делает крайне сложной оценку возможных последствий; однако считается, что более экстремальные погодные условия могут происходить чаще, нанося серьёзный ущерб людям и инфраструктуре.

Обычно животные и растения легко адаптируются к климатическим условиям среды, в которой они обитают. Однако изменение климата и глобальное потепление меняют эти условия, влияя на флору и фауну конкретных регионов, на их распространение и поведение; эти новые условия могут привести к изменениям всей экосистемы.

В целом виды по-разному реагируют на изменение климата. Например, замечено, что птицы начинают откладывать яйца раньше обычного, а растения — цвести раньше. Изменение климата также влияет на распространение животных: многие виды перемещаются ближе к полюсам в ответ на повышение глобальной температуры. Бабочки, например, смещаются в сторону полюсов или на более высокие высоты, чтобы избежать чрезмерной жары. Установлено, что животные и растения в среднем перемещаются примерно на 11 метров выше по высоте и на 17 км ближе к полюсам каждое десятилетие.

Виды, которые не могут адаптироваться к изменениям климата и теряют свои природные ареалы, в крайних случаях обречены на вымирание в ближайшем будущем. Чем быстрее происходят изменения, тем выше риск того, что животные и растения не успеют адаптироваться, и их исчезновение ускорится.

Понятие биоразнообразия охватывает разнообразие всех форм жизни и экосистем, а также взаимодействия между отдельными живыми существами и экосистемами, включая генетическое разнообразие внутри видов. Биоразнообразие и, в более широком смысле, вклад природы в жизнь человека — пища, вода, древесина, очищение воздуха, образование почв и опыление — находятся под угрозой из-за деятельности человека, вызывающей резкое сокращение биоразнообразия. Это сокращение происходит быстрее, чем когда-либо прежде в истории человечества, и представляет серьёзную угрозу для всего человечества.

Высокий уровень биоразнообразия повышает устойчивость экосистем и их способность адаптироваться к неблагоприятным условиям. Однако если изменение климата ускоряется, экосистемы будут разрушаться быстрее. Если не предпринять своевременные меры, человеческая деятельность, разрушающая природу и биоразнообразие, нарушит способность здоровых экосистем предоставлять широкий спектр благ и услуг.

Природа и благополучие человека тесно связаны, и всем следует осознать это. Хотя сегодня в большинстве регионов мира удаётся обеспечить большее количество людей едой, энергией и ресурсами, это всё чаще происходит за счёт способности природы продолжать оказывать такую поддержку. Поэтому важно защищать природу, биоразнообразие и экосистемы, чтобы гарантировать будущее для всего человечества.

Изменение климата представляет серьезную угрозу для существования многих видов, поскольку их естественные места обитания сокращаются или исчезают, в том числе из-за деятельности человека (например, интенсивного земледелия и браконьерства). Особенно уязвим к изменению климата вид, чей ареал сокращается из-за повышения температур — это белый медведь. Белый медведь, вероятно, самый известный житель Арктики. Увеличение таяния морского льда летом сокращает время, когда белые медведи могут охотиться на тюленей с ледяной платформы. Ограниченный доступ к пище может негативно повлиять на количество детенышей и успешность их размножения.

По данным Международного союза охраны природы (IUCN), нынешняя мировая популяция белых медведей (на 2020 год) оценивается примерно в 26 000 особей. Это лишь оценка. Однако ученые с 95% уверенностью утверждают, что сегодня на Земле живут от 22 000 до 31 000 белых медведей, что означает угрозу вымирания для этого вида. Прогнозы численности популяции зависят от предположений о будущем глобальном потеплении и его влиянии на морской лед. Очевидно, что выживание белых медведей как вида находится под угрозой из-за таяния льдов, и ясно одно: чем быстрее будут таять полярные льды, тем быстрее исчезнут эти виды, если мы не найдем решение проблемы глобального потепления.

Экосистемы коралловых рифов чрезвычайно хрупкие. Здесь обитают бесчисленные виды морских организмов, однако сегодня эти экосистемы находятся под угрозой из-за изменения климата: повышение температуры океанов вызывает тепловой стресс, который способствует обесцвечиванию кораллов. Повышение температуры воды всего на 1–2°C в течение нескольких недель не только приводит к обесцвечиванию — кораллы становятся белыми — но и, если это состояние сохраняется длительное время, кораллы погибают.

Единственная возможность для сохранения коралловых рифов по всему миру — это удержание средней глобальной температуры на уровне ниже 2°C по сравнению с доиндустриальным периодом. Однако для предотвращения дальнейшего ущерба другим экосистемам все мировое сообщество должно стремиться ограничить повышение температуры до 1,5°C, в соответствии с Парижским соглашением по климату. В случае его полного выполнения можно ожидать снижение концентрации углекислого газа в атмосфере и, как следствие, уменьшение эффекта глобального потепления. Кроме того, рост концентрации CO₂ в атмосфере приводит к его поглощению океанами, что вызывает закисление океанов — явление, наносящее дополнительный вред и препятствующее кальцификации экзоскелетов, необходимых для выживания других морских организмов, таких как раковины и улитки.

Хотя коралловые рифы занимают менее 0,1% морского дна, они являются местом обитания четверти всех видов морских рыб, то есть больше, чем в тропических лесах. Многие морские виды используют рифы в качестве укрытия и среды для нереста. Коралловые рифы имеют жизненно важное значение и для человека: они защищают побережья, снижая силу штормов и волн, которые могут вызывать разрушения и эрозию почвы.

Луга и саванны — это два различных экосистемных типа, которые вместе известны как тропические травянистые биомы (ТТБ). Их значение трудно переоценить: по оценкам, они покрывают треть территории Африки и пятую часть поверхности Земли. Однако только в последнее время специалисты по охране природы начали уделять должное внимание сохранению этих двух типов ТТБ. Эти экосистемы не только обеспечивают средства к существованию для растущей части населения мира, но и служат местом обитания для большинства оставшихся представителей мегафауны (крупных животных, таких как слоны: в данном контексте обычно используются пороговые значения массы тела свыше 45 килограммов, то есть 100 фунтов — сопоставимо или больше массы человека, — или более одной тонны, 1 000 килограммов (2 205 фунтов)). Кроме того, эти территории являются важнейшим резервуаром биоразнообразия.

Ожидается, что изменение климата в ближайшие десятилетия существенно повлияет на саванны из-за изменения режима осадков: увеличения продолжительности засушливых периодов и снижения годового количества осадков. В связи с глобальным потеплением травяной покров в сухих саваннах будет сокращаться, а процесс опустынивания — усиливаться.

Саванны, как правило, представляют собой переходную зону между лесом и лугом, что означает: здесь еще присутствуют высокие деревья, но они редки, а почва покрыта травами. Эта уникальная среда находится под серьезной угрозой из-за климатических изменений — экстремальные погодные явления, такие как засухи, становятся все более интенсивными, — а также из-за человеческой деятельности, включая вырубку лесов, освоение земель, перевод территорий под сельское хозяйство, чрезмерный выпас скота и внедрение чужеродных видов растений.

Пустыни представляют собой особую природную среду, характеризующуюся низким уровнем среднегодовых осадков — как правило, менее 100 миллиметров (менее 4 дюймов) дождя в год. Для пустынных регионов характерна ситуация, когда испарение воды из почвы превышает количество осадков, и, как правило, они отличаются крайне высокими температурами. Однако некоторые пустыни, такие как знаменитая пустыня Гоби в Восточной Азии (охватывает части северного и северо-восточного Китая, а также южной Монголии), имеют очень холодные зимы. Стоит отметить, что даже те пустыни, которые днем бывают жаркими, ночью могут становиться холодными. Этот резкий перепад температур объясняется отсутствием теплоизоляции, которую обычно обеспечивают облачность и влажность. Определение «пустыня» не обязательно означает, что речь идет о жарких и негостеприимных местах: растения, мелкие животные и другие организмы, обитающие в пустынях, эволюционировали, чтобы выживать в сложных условиях.

Многие пустынные растения, например кактусы в Америке, способны поглощать и накапливать воду, что позволяет им переживать длительные засушливые периоды. Некоторые животные адаптировались к тому, чтобы получать влагу из пищи и сохранять питательные вещества из доступных им ресурсов. Такие животные, как правило, выходят из укрытий только ночью, чтобы избежать экстремальной жары.

Тем не менее, изменение климата, уже представляющее угрозу для существования многих видов и экосистем, усугубляет условия в этих особых зонах. Ярким и тревожным свидетельством изменений, вызванных глобальным потеплением, стало исследование, проведённое в 2018 году Университетом Мэриленда, которое показало, что самая большая пустыня мира — Сахара — увеличилась на 10% с 1920 года. Сахара — крупнейшая жаркая пустыня на планете, по размеру приблизительно сопоставимая с пустынями Соединённых Штатов. Другие исследования указывают на то, что расширение пустыни было вызвано как человеческой деятельностью, так и естественными климатическими циклами, такими как Атлантическое многодесятилетнее колебание (АМК).