Opwarming bevordert meer verwering op het landoppervlak en de export van voedingsstoffen naar de oceaan, waarvan de assimilatie zuurstofverspilling voor levende organismen tot gevolg heeft. In combinatie met de verminderde oplosbaarheid van zuurstof in warmer water leidt dit tot een wijdverspreide desoxygenatie van het mariene milieu op aarde.
Wetenschappers analyseerden diepzeesedimenten en ontdekten dat tijdens OAE2 het percentage totale organische koolstof in de monsters gedurende 3,8 miljoen jaar toenam. De massafractie ervan bereikte een maximum van 28 procent ten opzichte van een beginwaarde van 1-17 procent toen de temperatuur aan het zeeoppervlak met 5-8 graden Celsius steeg tot 43 graden Celsius.
De auteurs concluderen dat met de voortdurende opwarming van de aarde zuurstofminimumzones zich zowel horizontaal als verticaal zullen uitbreiden. Warmer water houdt minder zuurstof vast en stijgende oppervlaktetemperaturen kunnen leiden tot een grotere gelaagdheid van de oceaanlagen, waardoor de menging die normaal de diepten verrijkt met zuurstof wordt verminderd.