Οι ατμοσφαιρικές συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα (CO2), μεθανίου και υποξειδίου του αζώτου έχουν αυξηθεί σε πρωτοφανή επίπεδα, τουλάχιστον τα τελευταία 800.000 χρόνια. Οι συγκεντρώσεις CO2 έχουν αυξηθεί κατά 40% σε σύγκριση με την προβιομηχανική εποχή, πρωτίστως από την καύση ορυκτών καυσίμων και κατά δεύτερο λόγο, από εκπομπές που προκύπτουν από μεταβολές χρήσεων της γης¹Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)(2013), Climate Change 2013: Physical Science Basis. Working Group 1 Contribution to the fifth assessment report on the Intergovernmental Panel on Climate Change. Η κλιματική αλλαγή ενέχει απειλές για τις θαλάσσιες χελώνες τις οποίες δε μπορούμε πλήρως να προσδιορίσουμε  (Για περισσότερα δείτε το Euroturtle).

Η αύξηση της θερμοκρασίας του κλιματικού συστήματος είναι αδιαμφισβήτητη, ενώ πολλές από τις κλιματικές αλλαγές που έχουν παρατηρηθεί από τη δεκαετία του 1950 και μετά δεν έχουν προηγούμενο σε βάθος δεκαετιών έως και χιλιετιών. Η θερμοκρασία στην ατμόσφαιρα και στους ωκεανούς έχει αυξηθεί, η ποσότητα των χιονοπτώσεων και των πάγων έχει μειωθεί, η στάθμη της θάλασσας έχει ανέβει και οι συγκεντρώσεις των αερίων του θερμοκηπίου έχουν αυξηθεί. Η θάλασσα έχει απορροφήσει περί το 30% των ανθρωπογενών εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα με αποτέλεσμα την οξίνιση των ωκεανών²IPCC as above.

Οι θαλάσσιες χελώνες έρχονται ήδη αντιμέτωπες με σοβαρούς κινδύνους που απειλούν τη βιωσιμότητα των πληθυσμών τους (τυχαίες συλλήψεις σε αλιευτικά εργαλεία, υποβάθμιση περιοχών ωοτοκίας, συγκρούσεις με σκάφη,  θαλάσσια ρύπανση και δη από πλαστικά, παράνομο εμπόριο και κατανάλωση). Η κλιματική αλλαγή εκθέτει τις χελώνες σε επιπλέον μεγαλύτερο κίνδυνο εξαφάνισης.

Η θερμοκρασία έχει ήδη αυξηθεί παγκοσμίως κατά 0.8 °C ενώ προβλέπεται ότι θα έχει αυξηθεί κατά περισσότερους από 2 °C έως το 2100, συντείνοντας σε αποκλίνουσες τιμές αναλογίας φύλου για τις θαλάσσιες χελώνες— θηλυκοποίηση των πληθυσμών.
Οι θαλάσσιες χελώνες παρουσιάζουν φυλοκαθορισμό εξαρτώμενο από τη θερμοκρασία, που σημαίνει ότι το φύλο τους καθορίζεται από τη θερμοκρασία της άμμου, κατά τη διάρκεια της επώασης των αυγών. Οι χαμηλότερες θερμοκρασίες επωάζουν αρσενικές χελώνες, ενώ οι υψηλότερες θηλυκές. Όσο η άμμος θα γίνεται πιο θερμή με την αύξηση της θερμοκρασίας, αυτό  θα μπορούσε να οδηγήσει σε έναν πληθυσμό αποτελούμενο αποκλειστικά από θηλυκές χελώνες. Εάν η θερμοκρασία ξεπεράσει το ανώτατο όριο για την επώαση των αυγών (34 °C), τα αυγά ενδέχεται να μην εκκολαφθούν. Ήδη στις περισσότερες παραλίες ωοτοκίας της Μεσογείου εκτιμάται ότι η αναλογία των πληθυσμών της Καρέττα καρέττα κλίνει προς τη θηλυκή πλευρά³Godley, B., Broderick, A., Downie, J., Glen, F. and others (2001). Thermal conditions in nests of loggerhead turtles: further evidence suggesting female skewed sex ratios of hatchling production in the Mediterranean. Journal Exp Mar Biol Ecol 263: 45-63.

Οι θαλάσσιες χελώνες μπορεί να αποδειχθούν περισσότερο προσαρμοστικές απ’ ότι θεωρούσαμε αρχικά ενάντια σε αυτήν την απειλή. Έρευνα για την παρακολούθηση των αρσενικών θαλάσσιων χελωνών στη Ζάκυνθο έχει δείξει ότι οι αρσενικές χελώνες αναπαράγονται δύο φορές πιο συχνά από τις θηλυκές⁴Hays, G., Fossette, S., Katselidis, K., Schofield, G., Gravenor, M. (2010). Breeding Periodicity for Male Sea Turtles, Operational Sex Ratios, and Implications in the Face of Climate Change. Conservation Biology, Volume 24: 6:1636-1643..

Σε συνδυασμό με την ικανότητα των αρσενικών να γονιμοποιούν τα ωάρια πολλών θηλυκών, καθώς και των θηλυκών να αποθηκεύουν σπερματοζωάρια για τη γονιμοποίηση πολλών ωαρίων και κατ’ επέκταση, τη δημιουργία πολλών φωλιών, οι αρνητικές συνέπειες της κλιματικής αλλαγής στη βιωσιμότητα των πληθυσμών των θαλάσσιων χελωνών, ενώ είναι υπαρκτές, ενδέχεται να εξελίσσονται με βραδύτερο ρυθμό.

Σημαντική και σταθερή άνοδος της θερμοκρασίας καταγράφεται στους ωκεανούς του πλανήτη μας από το 1955⁵CSIRO and BoM (2012). State of the climate 2012, αυξάνοντας την  κατανομή των θαλάσσιων χελωνών.

Προτιμώμενος βιότοπος των θαλάσσιων χελωνών είναι τα πιο ζεστά νερά των τροπικών και των υποτροπικών θαλασσών για παράδειγμα, οι καρέττα καρέττα προτιμούν θερμοκρασίες άνω των 15 °C. Μαθηματικά μοντέλα για θερμοκρασιακές οικοθέσεις έχουν δείξει ότι η γεωγραφική κατανομή των βιοτόπων θα αυξηθεί με την άνοδο της θερμοκρασίας στη θάλασσα⁶Mazaris, A., Kallimanis, A., Sgardelis, S. and Pantis, J. (2008). Do long-term changes in sea surface temperature at the breeding areas affect the breeding dates and reproduction performance of Mediterranean loggerhead turtles? Implications for climate change. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 367 (2208) 219-226.. Το δυτικό τμήμα της Μεσογείου, το οποίο κάποτε ήταν υπερβολικά ψυχρό, θα γίνεται ολοένα και πιο ευνοϊκό κατά τους χειμερινούς μήνες⁷Witt, M., Hawkes, L., Godfrey, M., Godley, B. and Broderick, A. (2010). Predicting the impacts of climate change on a globally distributed species: the case of the loggerhead turtle. The Journal of Experimental Biology 213: 901-911..

Τα μοντέλα προαναγγέλλουν ότι έως το  2089 μόνο μια μικρή περιοχή της Μεσογείου νότια της Γαλλίας θα παραμένει απρόσιτη για την παραμονή των θαλάσσιων χελωνών σε αυτήν κατά τη διάρκεια όλου το έτους.

Η παγκόσμια μέση στάθμη της θάλασσας έχει ανέβει κατά 0,19μ. μεταξύ του 1901 και του 2010.  Βάσει των τωρινών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, εκτιμάται ότι η στάθμη της θάλασσας θα έχει ανέβει μεταξύ 0.26μ. και 0.97μ., μέχρι το 2100.
Καθώς η στάθμη της θάλασσας ανεβαίνει μαζί με την ολοένα και αυξανομένη συχνότητα και σφοδρότητα των το φαινομένων των κυμάτων θύελλας, οι παραλίες ωοτοκίας θα έρχονται όλο και περισσότερο αντιμέτωπες με τις καταστροφικές συνέπειες της διάβρωσης και του πλημμυρισμού. Χαμηλού υψομέτρου αμμώδεις παραλίες, όπως της Μποναίρ, των Μαλδίβων και του Μεγάλου Κοραλλιογενούς Υφάλου, έχουν ήδη διαβρωθεί σοβαρά, εκθέτοντας σε κίνδυνο την ωοτοκία των θαλάσσιων χελωνών. Οι χαμηλού υψομέτρου στενές παραλίες ωοτοκίας στην Προστατευόμενη Περιοχή του Εθνικού Θαλάσσιου Πάρκου Ζακύνθου βρίσκονται σε ιδιαίτερο κίνδυνο, ειδικά εκείνες όπου η παράκτια ανάπτυξη παρεμποδίζει την μετατόπισή τους προς την ενδοχώρα⁸Dimitriadis, C. (2012). Climate Change Impacts on the Nesting Beach of the loggerhead sea turtle in the National Marine Park of Zakynthos.

Εντούτοις, υπάρχει πιθανότητα οι αυξανόμενες θερμοκρασίες να καταστήσουν διαθέσιμες περιοχές που προηγουμένως δεν ήταν κατάλληλες για ωοτοκία — είτε από θερμοκρασιακής είτε από γεωγραφικής άποψης⁹Witt et al.,(2010). as above))(( Hawkes, L., Broderick, A., Godfrey, B. and Godley, B. (2009). Climate change and marine turtles. Endangered Species Research. Volume 7: 137-154..

Η θάλασσα έχει απορροφήσει περίπου το 30% των ανθρωπογενών εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα με αποτέλεσμα την οξίνιση των ωκεανών¹⁰IPCC, 2013 as above.

Οι πηγές τροφής απειλούνται. Το διαλυμένο διοξείδιο του άνθρακα σχηματίζει ένα ασθενές οξύ. Καθώς η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα αυξάνεται, το pH της θάλασσας μειώνεται, κάτι που την καθιστά πιο όξινη. Η οξίνιση μειώνει τη διαθεσιμότητα βασικών θρεπτικών συστατικών όπως είναι το άζωτο, τα φωσφορικά άλατα, το διοξείδιο του πυριτίου και ο σίδηρος, μειώνοντας συνεπώς την ανάπτυξη του πλαγκτού. Ευτυχώς, οι Καρέττα καρέττα έχουν ευρείες διατροφικές συνήθειες και η κατανομή τους είναι λιγότερο πιθανόν να επηρεαστεί· ωστόσο οι πράσινες χελώνες που αναζητούν τροφή σε θαλάσσια φανερόγαμα και φύκη διατρέχουν μεγαλύτερο κίνδυνο¹¹Witt et. al. 2010 as above.

Η προσαρμοστικότητα ή ανθεκτικότητα (resilience) είναι η ικανότητα αντοχής ειδών ή οικοσυστημάτων σε διαταραχή ισορροπίας, αλλαγή, απειλή ή καταστροφή. Έρευνες υποδηλώνουν ότι οι θαλάσσιες χελώνες έχουν έναν κάποιο βαθμό προσαρμοστικότητας ενάντια στις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής¹²Hays, G., Broderick, A., Glen, F., Godley, B. (2003). Global Change Biology. Volume 9, Issue 4: 642-646.¹³Hays et al, 2010, as above.  Σχετική έρευνα των Fuentes et al. (2013) ανέδειξε τη Μεσόγειο Θάλασσα ως μία από τις πιο ανθεκτικές περιοχές στην κλιματική αλλαγή για τις θαλάσσιες χελώνες¹⁴Fuentes, M., Pike, D., Dimatteo, A. and Wallace, B. (2013). Resilience of marine turtle regional management units to climate change. Global Change Biology 19: 1399-1406..

Η φυσική προσαρμοστικότητα των θαλάσσιων χελωνών μπορεί να περιλαμβάνει τη μετατόπιση της περιόδου ωοτοκίας προς τους πιο κρύους μήνες του χρόνου, την επιλογή νέων πιο δροσερών παραλιών για ωοτοκία ή την επιλογή πιο δροσερών τμημάτων των τωρινών παραλιών ωοτοκίας¹⁵Witt et. al., 2010, as above.. Θα μπορούσαν να επιστρατευτούν μέθοδοι ενεργής τεχνητής διαχείρισης, όπως η σκίαση των φωλιών και η μεταφορά σε πιο δροσερές περιοχές. Ωστόσο, είναι άγνωστο ποιοι είναι οι κίνδυνοι που ενέχουν οι τεχνικές ενεργής διαχείρισης, καθώς και το πόσο επιτυχημένες είναι¹⁶Fuentes et. al., 2013 as above..