Su ekosistemleri küresel çevrenin kritik bileşenleridir. Biyoçeşitliliğe ve ekolojik üretkenliğe temel katkı sağlamanın yanı sıra, insan nüfusu için içme ve sulama suyu, rekreasyon fırsatları ve ekonomik açıdan önemli balıkçılık için habitat dahil olmak üzere çeşitli hizmetler de sağlarlar.
Su ve sulak alan ekosistemleri iklim değişikliğine karşı çok hassastır. Organizmaların metabolik hızları ve genel üretkenliği ekosistemler doğrudan sıcaklık ile düzenlenir. Sıcaklıkta öngörülen artışların su ekosistemlerdeki mevcut bitki ve hayvan dağılım modellerini bozması beklenmektedir..
İklim değişikliğinin bir sonucu olarak su sıcaklıklarındaki artışlar, temel ekolojik süreçleri ve sucul türlerin coğrafi dağılımını değiştirecektir. Türler, uygun habitatlara göç ederek uyum sağlamaya çalışırsa, bu tür etkiler hafifletilebilir. Bununla birlikte, potansiyel göç koridorlarında insan değişikliği, türlerin yer değiştirme kabiliyetini sınırlayarak türlerin yok olma olasılığını ve biyolojik çeşitlilik kaybını artırabilir.
Mevsimsel yağış ve akış modellerinde meydana gelen değişiklikler, su sistemlerinin hidro-mantık özelliklerini değiştirerek türlerin bileşimini ve ekosistem üretkenliğini etkileyecektir. Suda yaşayan organizmaların popülasyonları, sel veya kuraklık gibi aşırı yağış olaylarının sıklığı, süresi ve zamanlamasındaki değişikliklere duyarlıdır. Kar erimesinin mevsimsel zamanlamasındaki değişiklikler, akarsu akışlarını değiştirecek ve potansiyel olarak birçok su türünün üremesine engel olacaktır.
İklim değişikliğinin, akış rejimleri ve su kalitesinin bozulması gibi çeşitli değişen diğer insani etkilerden halihazırda olumsuz etkilenen hassas tatlı su ve sulak
kıyı bölgelerini daha da strese sokması muhtemeldir.
Sulak alanlar, diğer çevre koşullarına yeterince uyum sağlamayan ve kıyı ve deniz balıkçılığının önemli bileşenleri olarak hizmet veren birçok tür için kritik bir habitattır.
Su ekosistemlerinin iklim değişikliğine uyum sağlama konusunda sınırlı bir yeteneği vardır.
Bu sistemler üzerindeki önemli etkileri indirgeme olasılığı, diğer ekosistem stres kaynaklarını azaltan ve uyarlanabilir kapasiteyi artıran insan faaliyetlerine büyük ölçüde bağlı olacaktır. Bunlar arasında nehir kenarındaki ormanların bakımı, besin yükünün azaltılması, hasarlı ekosistemlerin eski haline getirilmesi, yeraltı suyu çekilmesinin en aza indirilmesi ve olumsuz etkileri en aza indirmek için stratejik olarak yeni rezervuarların yerleştirilmesi yer alıyor.