הביומיות של הטונדרה משלבות טמפרטורות קפואות עם כיסוי קרקע חסר עצים כדי ליצור אחת הסביבות הטבעיות הקשות ביותר על פני כדור הארץ. רוב הטונדרה היא תערובת ארוזה קשה של חומר צמחי קפוא ומת וקרוי פרפרוסט. צמחי הטבע והחי של הביום הזה הסתגלו למערך מסוכן של תנאים סביבתיים המשתנים כעת עקב שינויי אקלים.
טמפרטורות מחממות
אלסקה - המדינה הצפונית ביותר בארה"ב והיחידה שכוללת את הטונדרה הארקטית - התחממה בשיעור כפול מהשיעור הלאומי הממוצע בארה"ב במהלך 50 השנים האחרונות. הטמפרטורה הממוצעת שלה עלתה באותה תקופה ב -3.4 מעלות פרנהייט, וטמפרטורות החורף שלה עלו כמעט בכפליים מזה: 6.3 מעלות פרנהייט בממוצע. מדענים מצפים שהטמפרטורות יעלו לפחות באותה מידה עד 2050.
קרקע הפשרה
הטמפרטורות העולות של הטונדרה עשויות להישמע צנועות, במיוחד עבור ביו עם טמפרטורה ממוצעת של 10 עד 20 מעלות פרנהייט. אבל הם למעשה גרמו לשינוי משמעותי בפרמפרוסט של הטונדרה. טמפרטורות ההתחממות מעכבות את ההקפאה השנתית, ותקופות חמות ארוכות יותר ממיסות את פרונפרוסט הטונדרה. זה מאפשר לצמחים כמו שיחים להשתרש צפונה יותר בטונדרה, ומאפשר לבעלי חיים שאינם מותאמים לתנאים הקשים של הטונדרה לנדוד צפונה. שינויים סביבתיים אלה מאיימים על תושבי הטונדרה כמו השועל הארקטי.
פליטת גזי חממה
על ידי הקפאת חומר צמחי מתפורר באדמת פרפרוסט בכל חורף, טונדרה שימשה מבחינה היסטורית כ"כיור פחמן ": מקום שמסיר ואוגר את גזי החממה מהאטמוספרה. פרפרוסט ארוז יכול להגיע לעומק של 450 מטר (1,476 רגל). מדעני האקלים מצפים שהפשרת פרמפרוסט תשחרר את גזי החממה המאוחסנים כמו פחמן דו חמצני ומתאן לאטמוספירה. המינהל הלאומי לחלל וחלל (נאס"א) עוקב אחר פרפרוסט כדי לקבוע אילו גזים בורחים. דגימות שנלקחו ממדבר Innoko באלסקה בשנת 2012 הראו פליטת מתאן כמו זו שנוצרה בערים גדולות; פליטת חממות כזו עשויה לגרום לולאת משוב חיובית ולהאיץ את שינויי האקלים.
מחלוקת בנושא שינויי אקלים
יש המפקפקים בקיומם של שינויי אקלים, כמו גם בתיאוריה כי טמפרטורות התחממות נגרמות על ידי פליטת גזי חממה מפעילות אנושית כמו שריפת דלקים מאובנים. עם זאת, איגוד המדענים המודאגים מדווח על "הסכמה מדעית מוחצת" לפיה מתחוללים שינויי אקלים, וכי הם נגרמים על ידי פעילויות אנושיות. הטונדרה הארקטית המתחממת היא אחת הדוגמאות לתהליך זה בעבודה.