Maaperä on lämmennyt ikirouta-alueilla viime vuosikymmenten aikana paikoin jopa 2 astetta. Yhtenäisen ikiroudan alueen odotetaan kutistuvan ja pirstoutuvan. Arktinen ikirouta sisältää lähes 1700 miljardia tonnia hiiltä, mikä on noin kaksi kertaa enemmän kuin nykyinen hiilen määrä ilmakehässä. Ikiroudan sulaminen vapauttaa hiilidioksidia ja metaania ilmakehään kiihdyttäen ilmastonmuutosta entisestään. On myös ennustettu, että 90 prosenttia arktisen alueen maanpintaa lähimpänä olevasta ikiroudasta sulaa tällä vuosisadalla.

Lämpötilan kohotessa havumetsä valtaa alaa tundralta ja tundra leviää nykyisille kylmyysaavikoille. Pysyvän jääpeitteen sulaessa arktinen alue tulee helpommin saavutettavaksi laivaliikenteelle aiheuttaen häiriötä ekosysteemeille. Myös luonnonvarojen, kuten öljyn ja kaasun hyödyntäminen uhkaa alueen herkkää luontoa. Merijään vähentyessä monet pedot menettävät saalistusalueita ja joutuvat etsimään ravintoa kauempaa mereltä. Lämpötilanmuutokset vaikuttavat meren ravintoketjuihin, esimerkiksi kaloihin, jotka ovat monien merinisäkkäiden tärkein ravinnonlähde. Kylmään tottuneet kasvit ja eläimet voivat muilla alueilla yrittää sopeutua ilmastonmuutokseen vetäytymällä kohti pohjoista. Maapallon pohjoisimmassa kolkassa eläville eliölajeille pakomatka pohjoiseen ei ole ratkaisu.