IUCN, आर्कटिक जलवायु प्रभाव आकलन, अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण और कई अग्रणी ध्रुवीय भालू जीव विज्ञानियों ने ग्लोबल वार्मिंग के प्रभाव पर गंभीर चिंता व्यक्त की है, जिसके तहत उन्होंने माना कि ताप वृद्धि की वर्तमान प्रवृति ने इन प्रजातियों के अस्तित्व को खतरे में डाल दिया है। 

ग्लोबल वार्मिंग से होने वाला मुख्य खतरा है, कुपोषण या निवास स्थान की हानि के कारण भुखमरी. ध्रुवीय भालू, समुद्री बर्फ के चबूतरे से सील का शिकार करते हैं। बढ़ते तापमान के कारण समुद्र में बर्फ, वर्ष में शीघ्र ही पिघलना शुरू हो जाती है, जिससे भालुओं को, गर्मियों के अंत और शरद ऋतु के आरम्भ में भोजन की कमी वाली अवधि के लिए पर्याप्त वसा भण्डार निर्मित करने से पहले ही किनारे जाना पड़ता है। समुद्री-बर्फ की चादरों में कमी के कारण भी भालुओं को काफी लम्बा तैरना पड़ता है, जो उनके ऊर्जा भंडार को क्षीण करता है और कभी-कभी वे डूब भी जाते हैं। पतली समुद्री बर्फ अधिक आसानी से खंडित हो जाती है, जो ऐसा प्रतीत होता है कि ध्रुवीय भालू के लिए सील के शिकार को अधिक कठिन बना देती है। अपर्याप्त पोषण, वयस्क मादाओं में निम्न प्रजनन दर का और शावकों और किशोर भालुओं में जीवित रहने के निम्न दरों का कारण बनता है, इसके अलावा सभी उम्र के भालुओं में कमज़ोर शरीर भी पाए जाते हैं। 

पोषण सम्बंधित तनाव पैदा करने के अलावा, एक गर्म जलवायु ध्रुवीय भालू के जीवन के अन्य विभिन्न पहलुओं को प्रभावित करता है: समुद्री बर्फ में परिवर्तन, उपयुक्त प्रसूति मांद बनाने की गर्भवती मादाओं की क्षमता को प्रभावित करता है। बर्फ के खंड और तट के बीच जैसे-जैसे दूरी बढ़ती जाती है, मादा को ज़मीन पर उपयुक्त मांद क्षेत्र तक पहुंचने के लिए उतना ही लम्बा तैरना पड़ता है। परमाफ्रोस्ट का विगलन उन भालुओं को प्रभावित करेगा जो पारंपरिक रूप से भूमिगत मांद खोदते हैं और गर्म सर्दियों से मांद की छतें गिर सकती हैं या उनका विलगता मूल्य कम हो जाएगा. उन ध्रुवीय भालुओं को जो वर्तमान में बहु-वर्षीय बर्फ पर अपनी मांद बनाते हैं, वर्धित गतिशीलता के कारण हो सकता है मां और नन्हे शावकों को वसंत में सील के शिकार वाले क्षेत्रों तक वापस आने के लिए लम्बी दूरी तय करनी पड़े. गर्म जलवायु में रोग पैदा करने वाले बैक्टीरिया और परजीवी आसानी से पनपने लगेंगे.

ध्रुवीय भालुओं और मनुष्यों के बीच समस्या खड़ी करने वाली मुलाकातें, जैसे भालू द्वारा कचरे में खाना ढूंढना, ऐतिहासिक रूप से उन वर्षों में अधिक देखी गईं जब बर्फ शिला खण्ड का टूटना जल्दी हुआ और स्थानीय ध्रुवीय भालू अपेक्षाकृत पतले थे। जैसे-जैसे समुद्री बर्फ सिकुड़ेगी और भूखे भालू भूमि पर भोजन खोजने की कोशिश करेंगे, वैसे-वैसे मानव-भालू की इस वर्धित मुठभेड़ के अभी और बढ़ने की आशंका है, जिसमें इंसानों पर घातक हमले शामिल हैं। 

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