Zjistit vlivy klimatických změn není vůbec jednoduché. Je poměrně snadné uvážit efekt jednoho zvratu za předpokladu, že nedojde k jiným přeměnám. Vědci si jsou ale jisti, že dojde k více změnám. Ekosystémy se mohou dobře přizpůsobovat a lidé mají ještě větší schopnost adaptace. Při určování pravděpodobných vlivů globálního oteplování se musí brát ohled na reakci, adaptaci a také na pravděpodobné náklady přizpůsobování.
Vyhodnocování působení zmíněného jevu je složitější proto, že to není jediný ekologický problém způsobovaný člověkem. Dalšími příklady v menším měřítku jsou ztráta půdy a její ochuzování, nadměrné vyčerpávání zásob podzemní vody a škody působené kyselým deštěm atp. Nenapraví-li se tyto škody, budou zvyšovat negativní dopady globálního oteplování.
Zvyšování hladiny moře
V minulosti Země najdeme mnoho dokladů o velkých změnách úrovně mořské hladiny. Během teplého období před nástupem poslední doby ledové, asi před 120 000 lety, byla například průměrná globální teplota o něco vyšší než dnes. Průměrná hladina moře byla asi o 5 až 6 metrů výše než v současnosti. Když byla ke konci ledové doby, asi před 18 000 lety, výška ledového pokryvu maximální, byla hladina moře o více než 100 metrů nižší než dnes - to stačilo například k tomu, aby se Británie spojila s evropskou pevninou. Často si myslíme, že hlavní příčinou změn výšky mořské hladiny bylo tání nebo přibývání velkých ledovcových štítů, jež pokrývají polární oblasti. Je jisté, že hlavním důvodem pro snížení mořské hladiny před 18 000 lety bylo množství vody zadržované v polárních ledovcových štítech obrovského rozsahu. Na severní polokouli tyto štíty sahaly daleko na jih až do jižní Anglie a v Severní Americe na jih od Velkých jezer. Je také pravda, že hlavní příčinou zvýšení hladiny moře o 5 až 6 metrů během poslední teplé, tzv. interglaciální periody, bylo zmenšení antarktických nebo grónských ledovcových štítů. Změny během kratších období jsou však řízeny jinými faktory, jejichž kombinace významně působí na průměrnou výšku mořské hladiny. Na ochranu proti zvyšování mořské hladiny o 1 metr bude třeba vynaložit kolem 10 miliard dolarů. Předpověď zvýšení mořské hladiny:
Vliv na zdroje sladké vody
Koloběh vody je základní složkou klimatického systému. Průměrná dostupnost vody je asi 1 000 m3 – 50 000 m3 na osobu za rok. Během posledních 50 let vzrostla spotřeba vody na celém světě čtyřikrát; dosahuje přibližně 10% odhadovaného globálního úhrnu průtoku povrchové a podzemní vody mezi pevninou a mořem. Dvě třetiny lidské spotřeby vody jsou určeny pro zemědělství, z toho velká část na zavlažování; čtvrtina se používá v průmyslu; asi 9 % se spotřebuje v domácnostech. Voda, uchovávaná po mnoho tisíc let v podzemních nádržích, se odčerpává pro současnou potřebu. S tímto rychlým nárůstem požadavků se značně zvyšuje ohrožení vodních zásob.
Vlivem globálního oteplování se dostupnost sladké vody podstatně sníží. Zvýšení teploty bude znamenat, že se bude vypařovat větší podíl vody dopadající na povrch. To by nevadilo, kdyby bylo více dešťových srážek, které by toto vypařování vyrovnaly. Předpovědi však ukázaly, že některé části světa by měly méně deště, zejména v létě.
Dopad na přírodní ekosystémy
Na světě je obhospodařováno asi 10% pevniny. Zbytek je ve větším či menším rozsahu lidským hospodařením nedotčen. Zhruba 30% tvoří přírodní lesy. Různorodé rostliny a živočichové, kteří utvářejí místní ekosystém, jsou citliví ke klimatu, k typu půdy a k dostupnosti vody. Ekologové dělí svět na tzv. biomy – oblasti charakterizované významnou vegetací.
Údaje shromážděné z paleobotanických pramenů můžeme použít k vytvoření map optimálního rozšíření přirozené vegetace podle klimatických scénářů, které s globálním oteplováním očekáváme. Klima je totiž dominantní faktor určující rozložení biomu - změny klimatu mění příhodnost určité oblasti pro různé druhy a mění konkurenční schopnost druhu v rámci ekosystému. Proto i relativně malé změny podnebí povedou po určité době k velkým změnám ve složení ekosystémů. Změny vegetace se však děly v průběhu tisíců let. V případě globálního oteplování dojde k podobným změnám podnebí během několika desetiletí. Většina ekosystému nemůže tak rychle reagovat nebo migrovat. Přirozené ekosystémy se proto budou stále méně hodit do svého životního prostředí. Do jaké míry to vadí, to se nesmírně liší druh od druhu; některé druhy jsou mnohem citlivější na změny průměrného podnebí nebo na klimatické extrémy než jiné druhy. Všechny však budou náchylnější k nemocem a napadení škůdci. Jakýkoliv kladný účinek přídatného hnojení ze zvýšeného obsahu oxidu uhličitého bude pravděpodobně více než vyvážen zápornými účinky jiných faktorů.
Stromy jsou dlouhověké organismy a potřebují dlouhý čas k rozmnožení. Protože stromy nesnadno reagují na rychlé změny klimatu, světové lesy budou pravděpodobně nejpostiženější. Oslabenému zdraví mnoha lesů je v posledních letech věnována značná pozornost, zejména v Evropě a v Severní Americe - tam se velká část tohoto problému přičítá kyselému dešti a dalšímu znečištění z těžkého průmyslu, elektráren a motorových vozidel. Vědci se však nedomnívají, že je to původ veškerého poškození stromů. Studie v několika regionech Kanady například naznačují, že usychání stromů je spojeno se změnami klimatických podmínek, zejména s řadou teplejších zimních a sušších letních období.