Der Klimawandel stellt eine große Bedrohung für die Küstenökosysteme dar. Infolge der steigenden Luft- und Wassertemperaturen verlagern Pflanzen und Tiere ihren Lebensraum polwärts; Hitzestress erhöht ihre Anfälligkeit für Krankheiten. Infolge steigender Meeresspiegel werden einstige Gezeitenbereiche dauerhaft überflutet und gehen als Habitat verloren; Ozeanversauerung und Sauerstoffarmut erschweren das Überleben unter Wasser zusätzlich.
Enormen Schaden richten vielerorts zudem Extremereignisse wie schwere Stürme und Meereshitzewellen an. Wind und Wellen können Mangroven entwurzeln, Seegräser aus dem Meeresboden reißen und spülen mitunter Salzmarschen und Großalgenwälder davon. Meereshitzewellen hingegen setzen vor allem Tangwäldern und Seegraswiesen zu und haben nach Aussage des IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change, Weltklimarat) in den zurückliegenden Jahren in verschiedenen Regionen der Welt zum großflächigen Absterben der lokalen Pflanzengemeinschaften geführt.
Wetterextreme und ihre Auswirkungen vor Ort lassen sich nur schwer vorhersagen. Außerdem werden die Folgen des Klimawandels durch weitere, vom Menschen verursachte Stressfaktoren oder Störungen verstärkt. Dazu gehören die Grundnetzfischerei, Meeresverschmutzung und eine massive Küstenbebauung. Auch das Errichten von Staudämmen entlang großer Flüsse verstärkt im Unterlauf dieser Flüsse oftmals den Stress für die Ökosysteme. Staustufen verhindern den Eintrag von Sedimenten, welche vor allem Mangrovenwälder für ihre Flächenausdehnung sowie für ihr Höhenwachstum (Anpassungen an den Meeresspiegelanstieg) benötigen. Alle genannten Stressfaktoren reduzieren die Fähigkeit der Küstenökosysteme, Klimafolgen zu kompensieren und sich an den Wandel anzupassen.
Es stellt sich daher berechtigterweise die Frage, in welchen Regionen der Welt vegetationsreiche Küstenökosysteme künftig überhaupt noch überleben und somit eventuell in der Lage sein werden, durch ihre Aufnahme von Kohlendioxid zur Minderung des Klimawandels beizutragen, und wo Investitionen in ihren Schutz und gegebenenfalls in ihren großflächigen Ausbau sinnvoll und zukunftsträchtig wären.
Erforscht werden muss zudem, durch welche innovativen Verfahren sowohl angestammte als auch wiederhergestellte und neu angelegte Pflanzengemeinschaften vor den Auswirkungen des Klimawandels geschützt werden könnten. Denkbar wäre zum Beispiel, wärmeresistentere Braunalgen und Seegräser zu züchten. Ob ein solcher Ansatz gelingen würde und ökologisch sinnvoll wäre, ist angesichts der Komplexität mariner Ökosysteme jedoch noch ungewiss.