​Pour étudier le pH de l'Océan Pacifique Sud sur trois siècles, les chercheurs ont dû recourir à des analyses géochimiques sur le squelette carbonaté de coraux Diploastrea heliopora, en Nouvelle Calédonie, car la mesure directe du pH est une pratique trop récente.

L'analyse des isotopes stables du bore, du carbone et de l'oxygène des bandes de croissance annuelle du corail fournit en effet des informations sur le pH de l'eau de mer, l'origine organique ou minérale du carbone ou encore, la température et la salinité des eaux de surface. Ainsi par exemple, le carbone 13 est moins bien assimilé que le carbone 12 par les êtres vivants et se trouve déficitaire dans la matière organique.

Selon cette étude, le pH des eaux de surface varie significativement à l'échelle de plusieurs années, voire de décennies, de 1689 à 2011, mais il baisse notablement dès le début du 20^e siècle.

Cette acidification est concomitante avec une nette diminution de la teneur en carbone 13 (¹³C/¹²C), ce qui signe l'absorption par l'océan de CO₂ d'origine organique. Le corail a absorbé du CO₂, qui a été produit par la combustion de pétrole, de gaz ou de charbon puis a été dissous dans l'eau de mer.

Par ailleurs, le pH varie avec la température des eaux de surface, ce qui peut être mis en relation avec les événements climatiques El Niño, accompagnés d'un réchauffement en surface de l'Océan Pacifique Sud. Dans ce cas, la remontée des eaux profondes ralentit et les eaux de surface sont moins brassées. En définitive, ce sont le régime de vents associé et le déplacement horizontal des masses d'eau en contact avec l'atmosphère qui semblent piloter la variabilité régionale du pH jusqu'aux années 1880.

Cette variabilité « naturelle » du pH des eaux de surface de la Nouvelle Calédonie, liée l'alternance des évènements El Niño et La Niña, est aujourd'hui perturbée par le processus d'acidification de l'océan global.