由红星新闻提供来自古新世海洋遗迹的化石表明，在靠近地表的地方，“更替”过程在PETM时期以极快的速度发生
靠近海岸的浅水区，蜗牛和蛤蜊相继死亡，但很快又被类似的软体动物取代，这些软体动物扮演着同样的生态角色——筛沙、吃海藻。而其他物种的变化则来得更为剧烈，比如鳞鲀和河豚在经历一次大灭绝后，花了近2000万年的时间才进化出足够多的新物种，以恢复它们失去的多样性。
而在赤道附近，与如今存活的珊瑚相似的珊瑚虫消失了，被称为“大型有孔虫”的圆盘状生物填补了它们的生态位，成为珊瑚礁的建造者，直至几百万年后海洋终于再度冷却下来。
降水致全球气候冰火两重天
在PETM时期，气温上升导致全球雨水循环出现变化，为亚热带冠层的扩散提供了必要的帮助，从而产生了极地的沼泽森林。
由红星新闻提供地球上的大部分天气模式：空气和水在海洋和天空中的循环方式，都受到炎热赤道和寒冷两极间的温差影响。
在古新世——始新世前，地球中部附近蒸发的水形成了雨云，在热带地区和极纬度地区都有降水。然而，气候变暖导致气流的变化，使得更多的赤道水分在返回地球前，抵达了遥远的南北极地区。这也是古代北极地区山核桃和柏树得以生长的原因之一，这些植物为狐猴类、灵长类动物提供了攀爬的地方。
由红星新闻提供研究表明，到本世纪末，美国西南部地区的土壤将比现在还要干上10%至20%，旱灾的风险至少增加20%
但降下的雨水总得有去处，在世界上的一些地方，潮湿天气的激增意味着干旱地区的水分会蒸发掉更多。现如今的气候变化可能产生了类似的影响，更潮湿的冬天已经增加了欧洲西北部爆发破坏性洪水的频率。与此同时，美国西南部正在一年比一年干旱。研究表明，到本世纪末，美国西南部地区的土壤将比现在还要干上10%至20%，旱灾的风险至少增加20%。
全球数百水域恐将倒退回PETM时期
在PETM时期之初，海洋温度已经很高了。例如，在变暖之前，古大西洋的赤道温度为36.6度，比如今大西洋的温度高出约8.8度。酷热难耐的海水，使得深海失去了冷却源，水里的氧气水平下降。与此同时，全球变暖导致大量二氧化碳被海洋共吸收，这使得海水酸度急剧上升，很少有生命能在这样令人窒息的地方生存。
由红星新闻提供全球变暖导致大量二氧化碳被海洋吸收，使得海水酸度急剧上升
不过，在古新世第三纪的化石沉积物中，古生物学家们发现，在赤道近38度的海水中，导致“赤潮”的微小有机体甲藻开始大量繁殖。
由红星新闻提供海洋调查船在波罗的海上进行研究考察
眼下，全球各地区的水域正在应对类似的情况：世界各地记录了数百个所谓的“死亡区”，包括墨西哥湾和波罗的海等多个地点，面临着倒退回“PETM时期”的风险。
专家称，当下碳排放速度前所未有