Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) ve diğer uluslararası kuruluşların bilimsel çalışmaları iklimin değişmekte olduğunu ve küresel ısınmanın çağımızın en önemli sorunlarından biri olduğunu kanıtlamıştır. İklim değişikliği, buzullardaki erimenin artması, deniz seviyesinin yükselmesi, bitki ve hayvan türlerinin yok olması, tatlı su kaynaklarının azalması, fırtınalar, sıcaklık dalgalanmaları ve kuraklık gibi felaketler ve bu olumsuz etkilere bağlı ölümler gibi dünyadaki tüm canlı ve cansız varlıklar için çok ciddi ve tehdit edici sonuçlar doğurmuştur. Çevre ve sağlık üzerindeki bu olumsuz etkilere ek olarak; küresel ısınmanın ekonomik ve sosyal etkileri de tartışılmaktadır. Çağdaş iklim değişikliği, hem küresel ısınmayı hem de bunun Dünya’nın hava durumu üzerindeki etkilerini içermektedir. Daha önce de iklim değişikliği dönemleri olmuştur, ancak mevcut değişiklikler belirgin bir şekilde daha hızlıdır ve doğal nedenlere bağlı değildir.
Çoğunlukla karbondioksit (CO2) ve metan olmak üzere sera gazlarının emisyonundan kaynaklanmaktadır. İklim değişikliğinin gelecekteki etkisi, ülkelerin sera gazlarını ne kadar azaltacağına ve iklim değişikliğine ne kadar uyum sağlayacağına bağlıdır. Küresel ısınmanın bölgesel iklimde değişiklik yapmasının üç ana yolu vardır: buzların erimesi, hidrolojik döngünün (buharlaşma ve yağış) değişmesi ve okyanuslardaki akıntıların değişmesi. Fiziksel değişiklikler arasında aşırı hava koşulları, buzulların geri çekilmesi, deniz seviyesinin yükselmesi, Kuzey Kutbu’ndaki deniz buzunun azalması ve mevsimsel olayların zamanlamasındaki değişiklikler (ilkbaharda çiçeklerin daha erken açması gibi) yer almaktadır. 1970 yılından bu yana okyanus, iklim sistemindeki aşırı ısının %90’ından fazlasını emmiştir. Küresel yüzey sıcaklığı dengelense bile, deniz seviyeleri yükselmeye devam edecek ve okyanus yüzyıllar boyunca atmosferdeki fazla ısıyı emmeye devam edecektir.
Küresel ısınma Dünya’nın iklim sisteminin tüm unsurlarını etkilediğinden, bilim insanları atmosferdeki sera gazı miktarının iki katına çıkmasıyla dünyanın 2,5 °C ila 4 °C ısınacağından oldukça emin; ancak insanların ne kadar daha fazla salım yapacağı daha az kesin. Türkiye de diğer tüm ülkeler gibi iklim değişikliğinin acı gerçekleriyle karşı karşıya. 2020 yılında, kayıtlara geçen en sıcak yazlardan birini yaşadı. Kavurucu sıcak hava dalgaları ülkenin güneybatısında yaygın orman yangınlarına yol açtı ve yaz boyunca normalden beş kat daha fazla alanı etkiledi. Türkiye genellikle büyük su fazlasına sahip olmasına rağmen, bazı bölgelerde aşırı kuraklık nedeniyle su sıkıntısı yaşandı. Bazı bölgelerde ise şiddetli sel felaketleri yaşandı ve çok sayıda kişi hayatını kaybetti. IPCC 2021 raporunda, Türkiye’nin hızlanan üç trend yaşayacağı sonucuna vardı: artan sıcaklıklar, susuzluk ve yükselen deniz seviyeleri. 2050 yılına kadar sıcaklıkların Türkiye’nin doğu ve orta kesimlerinde 2,5°C, kıyılarda ise 1,5°C artacağı tahmin edilmektedir. İklim değişikliğinin etkileri kirliliğin kaynağına bakılmaksızın küresel olarak hissedildiğinden, Türkiye küresel sera gazlarından etkilenmektedir. Ancak Türkiye, iklim değişikliğine neden olan emisyonlara büyük ölçüde katkıda bulunmaktadır. Türkiye’nin mevcut sera gazı emisyonları küresel toplamın yaklaşık %1’i kadardır.
Sera gazı emisyonları nedeniyle, birçok denizde olduğu gibi Marmara’nın ortalama yüzey sıcaklığı da iklim değişikliği nedeniyle artmaktadır, ancak Marmara’nınki küresel ortalamadan 1,5°C daha fazla, 2,5°C artmıştır. Toplam 67.306 kilometrekarelik bir alana sahip olan Marmara Bölgesi, Türkiye’nin en sanayileşmiş ve nüfus yoğunluğu en yüksek bölgesinde yer almakta olup üretim kapasitesi, ticaret, nüfus ve şehir gelişimi açısından en gelişmiş bölgesidir. Son çalışma, Türkiye’nin Marmara Bölgesi’nin peyzaj özelliklerinin 1980’lerden sonra hızlı sanayileşme ve nüfus artışının bir sonucu olarak önemli ölçüde değiştiğini göstermiştir. Bir başka çalışmada ise Marmara Bölgesi’ndeki imalat sektörünün Kuzey Ege ve İç Anadolu’nun kuzeybatısına doğru yayılmaya başladığı gözlemlenmiştir. Su sadece evsel kullanımlar için değil, aynı zamanda sucul ekosistemleri ve çevresel olanakları desteklemedeki rolü ve diğer endüstriyel kullanımlar için de değerli olduğundan, proje endüstriyel su yönetimine odaklanan umut verici genel ve özel hedefler belirlemiştir. Endüstriyel su tüketimindeki artışın Türkiye için ciddi bir sorun olması beklenmektedir. Bu nedenle, özellikle gıda imalatı, tekstil imalatı ve kimyasal madde üretimi gibi su yoğun sektörlerde su verimliliğine dayalı uygulamaların hayata geçirilmesi önem taşımaktadır.