Karbon dioksida masuk ke laut dari atmosfer dan berada dalam kesetimbangan di permukaan laut. Karbon dioksida larut dalam air laut dan bereaksi membentuk ion karbonat dan bikarbonat. Sebagian besar karbon dioksida di laut disimpan sebagai bikarbonat. Respirasi menambahkan karbon dioksida yang bereaksi dengan air sehingga menurunkan pH, sedangkan produksi primer menghapus karbon dioksida sehingga meningkatkan pH. Siklus kapur ad