Ökosysteme sind von fundamentaler Bedeutung für das Leben auf der Erde. Die mit ihnen verknüpften Ökosystemleistungen wirken sich vielfältig auf die Grundbestandteile des gesellschaftlichen Wohlergehens und damit wesentlich auf das Leben aus. Voraussetzung dafür, dass die Ökosystemleistungen bereitgestellt werden können, sind die sogenannten Basisleistungen der Natur wie die Bodenbildung, Nährstoffkreisläufe und Primärproduktion. Die darauf aufbauenden Ökosystemleistungen lassen sich in Versorgungsleistungen, Regulierungsleistungen und kulturelle Leistungen unterteilen (siehe Abbildung 1) [MaMo12].

Frühere Veränderungen des Klimas haben auch immer zu einer Änderung und Anpassung der entsprechenden Ökosysteme geführt. Allerdings dürfte laut [IPCC_WG2] die Geschwindigkeit des anthropogen induzierten Klimawandels die Anpassungsfähigkeit von Ökosystemen an ihre Grenzen führen und somit nachhaltig negativ beeinflussen.

Im Allgemeinen erwartet wird eine Verschiebung der Vegetationsgrenzen in höhere Lagen sowie eine Veränderung der Artenvielfalt innerhalb einer Vegetationsklasse. Aufgrund prognostizierter Wassermängel ist zudem mit einer Ausbreitung von Wüsten- und Trockengebieten zu rechnen. Dabei wird erwartet, dass die Verbreitungsgeschwindigkeit von Vegetationstypen oftmals nicht ausreicht, um sich den schnell ändernden Klimabedingungen anzupassen. Somit dürften in sich verändernden Ökosystemen ganze Vegetationstypen verschwinden [IPCC_WG2].

Für die aquatischen Ökosysteme werden vor allem Auswirkungen durch generell höhere Wassertemperaturen, Änderungen in den Verläufen von Flüssen, dem Auftauen von Permafrostböden sowie dem Rückgang von Sumpfgebieten erwartet. Dabei können sich höhere Wassertemperaturen positiv auf die Biodiversität in Höhenlagen auswirken und negative auf heutige Kaltwassergebiete [IPCC_WG2].

Besonders gefährdet sind säure- und temperaturempfindliche Meeresökosysteme wie Korallenriffe. Außerdem sind Ökosysteme in ariden Gebieten (Niederschlag meist geringer ist als Verdunstung) und semiariden Gebieten (nur 3 bis 5 Monate pro Jahr höherer Niederschlag als Verdunstung) mit zukünftigem Wassermangel sensibel gegenüber Klimaveränderungen [MüMü20].
Korallenriffe sind die artenreichsten Meeresökosysteme der Welt und stehen unter der Doppelbelastung aus ansteigende Wassertemperatur und Versauerung der Meere durch die höhere CO2-Absorbtion. Korallen sind verhältnismäßig temperatursensibel und die Versauerung der Ozeane greift die Korallen als kalkbasierte Lebensform direkt an. Diese Doppelbelastung führt schon heute zu einem großflächigen Ausbleichen der Korallen und gefährdet somit wird Grundlage der maritimen Artenvielfalt stark [IPCC07, S. 38].