selvom Antarktis er isoleret fra andre kontinenter, er Antarktis forbundet med resten af verden gennem oceaniske og atmosfæriske cirkulationer. Antarktis og det omkringliggende sydlige Ocean er vigtige drivkræfter for Jordens oceaniske og atmosfæriske systemer. Et kritisk vigtigt træk er, at omkring 90 procent af jordens is (CA.26,9 millioner kubik kilometer). 2013) findes her, og 70 procent af alt tilgængeligt ferskvand er låst inde i den antarktiske indlandsis. Hvis smeltet, ville dette hæve havniveauet med 58 meter. 2013, Vaughan et al. 2013).
lige så vigtigt er det sydlige Ocean, der omgiver det antarktiske kontinent. Den internationale hydrografiske organisation anser parallellen på 60 kr. for at være den nordlige grænse for det sydlige Ocean (IHO 2002); Australien forbeholder sig dog retten til at udvide grænserne for det sydlige hav til Australiens sydlige bred fra Kap Leeuvin i vest og Sydøstkap i Tasmanien (IHO 2002). Syd for 60 kr. strækker Sydhavet sig over omkring 22 millioner km2, gennemsnit omkring 3300 meters dybde og når dybder på 7000 meter; Det omfatter omkring 6 procent af verdens havvolumen (Eakins & Sharman 2010). Det sydlige Ocean er det eneste hav, der omkranser kloden uhæmmet af landmasser. Det sydlige Ocean forbinder de 3 vigtigste havbassiner (Atlanterhavet, Stillehavet og indisk) og skaber et globalt cirkulationssystem, der stort set drives af den antarktiske cirkumpolære strøm (ACC)—verdens største strøm. ACC flyder fra vest til øst omkring Antarktis og genererer en væltende cirkulation, der transporterer store mængder varme. ACC optager også en betydelig mængde kulsyre (CO2) fra atmosfæren (Rintoul et al. 2001).
om vinteren fryser overfladevand nær Antarktis for at danne havis. Når havis dannes, tvinges salt ud af den dannende is (saltvandsafstødning), hvilket gør vandet under isen mere saltvand og derfor tættere. Nogle få steder omkring Antarktis er det resulterende kolde og salte vand tilstrækkeligt tæt til at synke ned i det dybe hav og danne Antarktis bundvand. Dette tætte bundvand synker og spreder sig nordpå for at levere ilt til de dybe lag i havet, og varmere vand strømmer sydpå for at erstatte det. Den sydlige strømning i midten af dybden kompenserer også for den nordlige strøm af lettere vand. Dannelsen og cirkulationen af vandmasser i det sydlige hav giver et nøgleforbindelse i det globale ‘transportbånd’ af havstrømme, der styrer klimaet ved at transportere varme og andre egenskaber.
for hele vores planet er atmosfærisk tryk, fugtighed, lufttemperaturer og vindmønstre forbundet og stærkt påvirket af processer i det sydlige Ocean.
ud over at spille en vigtig rolle i at påvirke vejrmønstre, giver det antarktiske miljø værdifuld information om klimaændringer. Antarktis kontinentale is indeholder klimaregistre, der strækker sig mere end 800.000 år tilbage, som er opnået fra iskerner. Desuden er det antarktiske miljø og biosfæren meget følsomme indikatorer for nutidens miljøændringer. Forudsigelser foretaget i 1980 ‘erne og 1990’ erne om klimaændringer og dens virkninger i polarområderne i det 21.århundrede er stort set blevet bekræftet (Singh et al. 2016). Den største forskel mellem tidligere forudsigelser og nylige observationer er, at prognoseændringen ser ud til at forekomme hurtigere end oprindeligt forventet—for eksempel er der allerede observeret betydeligt istab fra gletsjere og de største isark i Grønland og Antarktis (Vaughan et al. 2013). I tilfælde af Grønland og dele af Vestantarktis er der tegn på, at dette tab accelererer (Rignot et al. 2011, Vaughan et al. 2013, Sutterley et al. 2014). Indtil for nylig havde den vestlige antarktiske Halvøregion opvarmet 2 til 3 gange hurtigere end det globale gennemsnit (Turner et al. 2014); 3 af de 12 ishylder i halvøregionen er trukket markant tilbage, og 4 er kollapset, hvilket svarer til et tab på omkring 18 procent af den flydende is (Cook & Vaughan 2010). Men i det østlige Antarktis, som er blevet afskærmet fra virkningerne af den globale opvarmning ved udtynding af osome, almindeligvis kendt som ‘osome hul’. 2008) er opvarmningen mindre end det globale gennemsnit (Turner et al. 2014). De regionale forskelle i reaktionerne på klimaopvarmning og variabilitet fremhæver kompleksiteten af de processer, der i øjeblikket påvirker Jordens miljø.