Karbonat merupakan bentuk senyawa karbon yang terikat dalam perairan air laut dan berfungsi sebagai penyanggah perairan laut agar tetap basa sehingga proses kalsifikasi dalam pertumbuhan terumbu karang tetap berlangsung.
Ketika CO2 terlarut, dia akan bereaksi dengan air membentuk suatu kesetimbangan jenis ionik dan non-ionik yaitu: karbon dioksida yang terlarut bebas (CO2 (aq)), asam karbonat (H2CO3), bikarbonat (HCO3-), dan karbonat (CO32-). Perbandingan (rasio) dari jenis-jenis ini bergantung pada temperatur air laut dan alkalinitas (kapasitas penetralan asam dari sebuah larutan).
Terlarutnya CO2 juga akan menyebabkan naiknya konsentrasi ion hidrogen (H+) di lautan, sehingga akan mengurangi pH lautan (ingat semakin rendah nilai pH, semakin asam sebuah larutan). Menurut Orr et al. (2005), sejak dimulainya revolusi industri, pH lautan telah turun sebesar lebih kurang 0,1 satuan, dan diperkirakan akan terus turun hingga 0,3 – 0,4 satuan pada tahun 2100 akibat makin banyaknya gas CO2 akibat aktivitas manusia yang diserap.
Meskipun penyerapan CO2 oleh lautan akan membantu memperbaiki efek iklim akibat emisi CO2, namun diyakini juga bahwa akan ada konsekuensi negatif terhadap organisme kerang-kerangan yang memanfaatkan kalsit dan aragonit dari kalsium karbonat untuk membentuk cangkang. Organisme ini berperan dalam rantai makanan dilaut.
Pada kondisi normal, kalsit dan aragonit stabil di permukaan air karena ion karbonat berada pada kondisi sangat jenuh. Dengan turunnya pH air laut, konsentrasi ion karbonat ini juga akan turun, dan pada saat karbonat berada pada kondisi tak jenuh, struktur yang dibentuk dari kalsium karbonat menjadi rapuh dan akan mudah terpecah/terputus (dissolute). Hasil penelitian menunjukkan bahwa karang-karangan (Gattuso et al., 1998), alga coccolithophore (Riebesell et al., 2000) dan pteropods (Orr et al., 2005) akan mengalami pengurangan kalsifikasi atau peningkatan pemutusan (maksudnya dissolution) ketika terpapar oleh naiknya kadar CO2.