距今两万年前，第四纪冰川消退，森林慢慢生长之后，泥炭开始形成。这些泥炭地大多在寒冷地区发育形成，如西伯利亚、西北欧、北美五大湖以北到加拿大哈德逊湾、青藏高原等地，低温导致土壤中有机质的分解速度缓慢而被积累下来，使其成为良好的“储碳库”。据计算，泥炭地占地球表面积的3%，却储存着地球30%的碳，是全球森林总碳储量的两倍。此外，生长在热带与亚热带海岸潮间带或河流入海口的湿地木本植物群落——红树林，以及海洋的超级生态系统——海草床，都具有高储碳能力。全球红树林储存的碳相当于210亿吨以上的二氧化碳，单位面积红树林的固碳能力是热带雨林的6倍；全球海草床只占海底总面积的0.1%，却储存了世界上18%的海洋蓝碳，且海草床吸收碳的速度是热带雨林的35倍。
研究显示，尽管湿地面积仅占全球陆地面积的5%～8%，但却储存有约525Gt的碳，约占全球陆地碳库的35%。除固碳外，湿地还是守护人类的“天然卫士”。在气候变暖的背景下，极端气候事件发生的强度和频率增加，而湿地可以显著减轻风暴潮、洪涝、旱灾等对人类的影响。沿海湿地，如盐沼、红树林、海草床和珊瑚礁，可以起到“减震器”的作用。其中，被誉为“海岸卫士”的红树林，是抵御台风的天然屏障，可以有效吸收海浪的冲击力，降低海浪、风暴潮和海啸的强度，减轻极端天气对海岸带的破坏，保障沿海居民的生命财产安全。有研究发现，飓风“桑迪”侵袭美国东海岸时，沿海湿地至少减少了6.25亿美金的直接经济损失。在1986年广西沿海特大风暴潮、2004年印度洋海啸中，人们也惊奇地发现，凡是分布有红树林的海岸，海浪或海啸造成的损失大大减少。
洪泛平原、河流、湖泊和沼泽等内陆湿地，则可以发挥“海绵”功效——吸收和储存多余的降水，减少洪涝灾害的发生。1998年长江流域特大洪水期间，洞庭湖调蓄水量为 269.13 亿立方米，占入湖总水量的 32%。鄱阳湖不仅调蓄鄱阳湖水系五河的来水，而且对长江干流洪水也具有一定的调蓄作用。1998 年鄱阳湖对五河来水的调蓄水量为 357.36亿立方米，占入湖总水量的47.4%。而到了干旱季节，湿地又能释放储存的水，推迟和延缓干旱灾害发生，并最大限度地减少水资源短缺。然而，随着气候变暖加剧，湿地及其发挥的重要功能正在受到影响。有研究预测，到本世纪末，即使在低排放情景下，全球国际重要内陆湿地（也称“拉姆萨尔湿地”）的净面积损失也将达到6000 平方公里。到2100年，净面积损失超过10%的拉姆萨尔湿地的数量在低排放情景下将增加19%~65%，而在高排放情景下将增加148%~243%。湿地虽能固碳，但也会变成温室气体的“源”，而这在很大程度上取决于其“身体状况”。健康的湿地生态系统具有分解速率低、碳沉积速度快的特征，具有很强的固碳功能。一旦它遭到破坏，“身体状况”变差，碳分解的速度会迅速加快，可能导致短期内气温升高和灾难性事件发生。特别是在永久冻土区，升温导致永久冻土融化，增加土壤中氧气和水的含量，在一定程度上促进冻土中微生物活动，进而增加二氧化碳、甲烷等温室气体的排放。当然，气候变化对湿地“身体状况”的影响是全方位的。
全球变暖主要通过水源补给方式和水文过程影响湿地的分布和生态功能。同时，气候变化通过对大气降水和蒸散等环节的影响，间接影响湿地水位、周期等水文过程。区域性降雨和径流环境的变化会对湿地蓄水量的季节性变化造成影响。例如，气候暖干直接导致扎龙湿地沼泽面积萎缩、湿地向草地和耕地转变、湿地核心区向北转移等现象。湿地环境改变后，生存其中的野生动植物也不可避免地会受到影响。气候变暖严重威胁着湿地系统内的生物多样性，导致一些湿地生境质量下降，湿生生物种群数量减少。海洋变暖会直接导致某些在低温水域中生存的物种失去适宜的栖息地——如果沿海湿地的水体温度上升1℃~3℃，会直接导致珊瑚白化和大面积死亡。此外，气候变暖导致海平面上升，这对沿海湿地构成严重威胁。根据预测，到本世纪80年代，仅海平面上升就将使全球22%的盐沼和红树林丧失。许多红树林和盐沼植物群落是水鸟和湿地野生动物的重要栖息地，这些生物的生存也将同样受到海平面上升的威胁。可见，气候变化影响着湿地的消长，而健康的湿地生态系统能有效缓解气候变化的不利影响。因此，保护湿地是应对全球气候变化的重要自然解决方案之一。
