Una ballena debe subir a la superficie para respirar, aunque pase gran parte de su vida en el agua. Como los delfines, tiene pulmones y toma aire por los orificios respiratorios de la parte superior de la cabeza. Los peces obtienen oxígeno disuelto mediante branquias. Vivir en el mismo medio no implica respirar de la misma forma ni permanecer sumergido durante el mismo tiempo.
La luz también separa ambientes dentro del océano. Cerca de la superficie hay radiación suficiente para la fotosíntesis, que realizan algas y otros organismos del fitoplancton. Al aumentar la profundidad, la luz disminuye y deja de ser suficiente para ese proceso. El límite no es idéntico en todas partes: depende de la transparencia del agua. En una zona cargada de sedimentos, la luz penetra menos que en aguas claras.
Las corrientes transportan agua y redistribuyen calor y sustancias disueltas. El viento impulsa buena parte de la circulación superficial, mientras las diferencias de densidad, relacionadas con temperatura y salinidad, intervienen en movimientos profundos. Las corrientes también pueden transportar larvas y dispersar contaminantes. Por eso dos lugares costeros alejados pueden estar conectados aunque sus habitantes no vean el trayecto del agua entre ellos.
Los corales son animales. En muchas especies, los pólipos forman colonias y construyen esqueletos de carbonato de calcio que contribuyen a los arrecifes. Esas estructuras crean espacios donde otros organismos se refugian o se alimentan. Un arrecife reúne, por tanto, animales constructores, estructuras acumuladas y numerosas especies asociadas. No es simplemente una roca coloreada ni todos sus organismos responden igual a un cambio de temperatura.
El océano absorbe parte del dióxido de carbono de la atmósfera. Al disolverse, este gas participa en reacciones que reducen el pH y la disponibilidad de iones carbonato. Ese proceso, llamado acidificación oceánica, puede dificultar la formación y el mantenimiento de conchas y esqueletos calcáreos. Acidificación significa que el pH disminuye; no exige que toda el agua marina pase a tener un pH inferior a siete.
Para estudiar un área marina se miden variables diferentes: temperatura, salinidad, oxígeno, pH y presencia de organismos. Un cambio en una de ellas puede tener efectos distintos según la especie y su etapa de vida. Las observaciones repetidas permiten comparar estaciones y detectar tendencias. Una fotografía de una playa muestra una pequeña parte de ese ambiente; las mediciones a distintas profundidades revelan condiciones que no se ven desde la orilla.