Losun gróðurhúsalofttegunda af mannavöldum – sérstaklega vegna brennslu jarðeldsneytis – hefur aukist mikið á síðustu árum og áratugum. Afleiðing þessarar losunar er aukinn styrkur koldíoxíðs og annarra gróðurhúsalofttegunda í andrúmsloftinu, sem aftur veldur súrnun sjávar og loftslagsbreytingum s.s. hnattrænni hlýnun, hækkun sjávarborðs og fjölgun öfgaatburða á borð við hitabylgjur, aftakaúrkomu o.fl. (Ítarlega er fjallað um loftslagsbreytingar og súrnun sjávar í kafla 3). Hlýnun á norðurslóðum hefur verið hraðari en annars staðar í heiminum og sama gildir um súrnun sjávar.

Áhrif hlýnunar á veðurfar, lífríki og umhverfi norðurslóða eru veruleg. Hafísinn hefur minnkað hratt (sjá mynd 9.3 og myndband 3.5 í kafla 3.5) og hitastig hefur á köflum verið óvenju hátt – jafnvel 20°C hærra en eðlilegt myndi teljast. Þessar breytingar ógna lífríki svæðisins og hafa áhrif á búsetuskilyrði frumbyggja. Margar frumbyggjabyggðir eiga nú þegar undir högg að sækja í félags- og efnahagslegu tilliti. Á síðustu árum hafa gróðureldar einnig geisað á svæðinu.

Sem fyrr segir hefur hlýnun á norðurslóðum valdið bráðnun hafíss. Ís endurkastar sólargeislum, en þegar ísinn bráðnar blasir við dökkur hafflöturinn sem gleypir í sig meira af geislun sólarinnar, sem aftur veldur meiri hlýnun. Þetta er dæmi um svokallaða magnandi svörun, sem er meginástæða aukinnar hlýnunar á norðurslóðum. Bráðnun sífrerans á svæðinu veldur einnig magnandi svörun. Sífreri er kolefnisríkur frosinn jarðvegur sem þekur um 24% af landsvæði norðurhvels og nær m.a. yfir stór svæði í Alaska, Kanada, Síberíu og á Grænlandi. Þegar sífrerinn þiðnar losnar kolefni, sem hefur verið bundið í þessum frosna jarðvegi, út í andrúmsloftið bæði sem metan og koldíoxíð. Auk þess að valda auknum gróðurhúsaáhrifum og þar með auknum loftslagsbreytingum veldur bráðnun sífrerans ýmsum vandamálum fyrir íbúa svæðisins þar sem jarðvegurinn verður óstöðugur og mannvirki á svæðinu geta orðið fyrir tjóni. Byggingar og umferðarmannvirki geta t.d. sigið og skekkst. Ummerki um magnandi svörun á svæðinu eru nú þegar sýnileg og með áframhaldandi hlýnun geta þau orðið enn meira áberandi og náð langt út fyrir svæðið.

Breytingarnar á norðurslóðum vegna loftslagsbreytinga eru margvíslegar. Með bráðnun íss verða t.a.m. breytingar á lífsskilyrðum þörunga sem vaxa á yfirborði íss (líka neðansjávar) og mynda grunn fæðukeðjunnar. Óvissa ríkir um áhrif þessara breytinga á lífríki norðurslóða. Þá hefur bráðnun íssins einnig mikil áhrif á afkomu dýra s.s. ísbjarna og náhvala. Veiðar á náhvölum hafa í gegnum tíðina gegnt mikilvægu hlutverki í fæðuöflun frumbyggja, þar sem þeir hafa m.a. fengið C-vítamín úr húð og spiki hvalsins. Náhvalir halda sig innan um hafís og leynast þannig fyrir háhyrningum – náttúrulegum óvinum náhvala. Minnkandi hafís gæti því leitt til fækkunar náhvala. Bráðnun íss hefur áhrif á farleiðir dýra og veiðimanna. Leiðir sem áður voru færar á ís eru orðnar ófærar eða illa færar.

Fylgst er með líffræðilegri fjölbreytni á norðurskautinu með vöktunaráætlun CBMP (Circumpolar Biodiversity Monitoring Program), þar sem norðurskautssvæðinu er skipt upp í 8 vöktunarsvæði. Þessi vöktun nægir ekki til að lýsa ástandi og þróun ýmissa þátta í lífríkinu með fullnægjandi hætti en gefur þó mikilvægar vísbendingar:

• Fæðutegundir ýmissa lífvera á norðurslóðum hafa tapast.
• Sumar lífverur norðurslóða hafa fært sig norðar í leit að hentugri skilyrðum þegar hlýnað hefur á svæðinu. Auðveldara er fyrir hreyfanlegar sjávarlífverur, t.d. ísþorsk, að flytja sig norðar en þær tegundir sem búa á strandsvæðum.
• Fjöldi og margbreytileiki suðrænna tegunda, sem hafa fært sig á norðurslóðir, hefur aukist.
• Útlit er fyrir að þeim lífverum sem reiða sig á hafís til að fjölga sér, hvíla sig og nærast muni fækka.
• Sjávarlífverur og -vistkerfi norðurslóða eru undir álagi vegna margslunginna breytinga á umhverfinu. Þessar breytingar eru allt í senn líffræðilegar, eðlisfræðilegar og efnafræðilegar.
• Tíðni smitsjúkdóma meðal sjávarlífvera á svæðinu hefur aukist.
• Margar tegundir lífvera þurfa að ferðast lengra og eyða meiri orku til að afla fæðu. Slíkt getur bitnað á heilsu einstaklinga innan viðkomandi  tegundar sem og afkomu tegundarinnar sem heildar.
• Minni útbreiðsla íss hefur orðið til þess að afrán ísbjarna á hreiðrum æðarfugla og annarra sjávarfugla hefur aukist.
• Sum samfélög frumbyggja hafa tekið eftir breytingum á innihaldi í maga rostunga. Meira er nú af fiskmeti og minna af skeljum sem bendir til þess að framboð á botndýrum hafi minnkað sums staðar.

Á mynd 9.5. má sjá dæmi um breytingar á lífríki norðurslóða.

Af framansögðu er ljóst að áhrif loftslagsbreytinga á norðurslóðir eru nú þegar mikil og verða enn meiri í framtíðinni. En áhrifa breytinganna á norðurslóðum mun einnig gæta víðar um jörðina þar sem á norðurslóðum mætast kaldir og heitir hafstraumar sem hafa áhrif á hafstrauma og veðurfar um allan heim. Þá hefur munur á hitastigi á norðurslóðum annars vegar og á miðlægum breiddargráðum hins vegar minnkað vegna hinnar hröðu hlýnunar á norðurslóðum. Hlýnun á norðurslóðum hefur áhrif á vindakerfi lofthjúpsins sem aftur hefur þau áhrif að pólhvirfill norðurslóða veikist. Pólhvirfillinn heldur köldu lofti alla jafna yfir norðurskautinu, en þegar hann veikist kemst kalt loft lengra suður á bóginn og hlýtt loft lengra norður (mynd 9.6). Því geta óvenjulegar veðuraðstæður skapast, þ.e. stutt getur verið milli staða með miklum kulda og miklum hita, auk þess sem óvenjuhlýtt getur orðið norðarlega og óvenju kalt sunnarlega. Þá geta veðrakerfi orðið þaulsetnari en venjulegt getur talist.