El cambio climático puede desentrañar ecosistemas en los que diferentes organismos utilizan calendarios internos diferentes. El calentamiento de las temperaturas puede conducir a floraciones más tempranas de la flora en primavera. Por ejemplo, un estudio realizado por Menzel et al., analizó 125,000 registros fenológicos de 542 especies de plantas en 21 países europeos de 1971 a 2000 y encontró que el 78% de todas las plantas estudiadas avanzaron en floración, hojas y fructificación, mientras que solo el tres por ciento se retrasaron significativamente. Determinaron que el avance promedio de primavera y verano era de 2,5 días por década en Europa. Mientras tanto, la fauna puede reproducirse o migrar en función de la duración del día, y por lo tanto podría llegar demasiado tarde para los suministros de alimentos críticos con los que coevolucionaron.
Por ejemplo, el Parus major cronometra de cerca la eclosión de sus polluelos a la aparición de la oruga polilla de invierno rica en proteínas, que a su vez eclosiona para encontrarse con la brotación de los robles. Estas aves son aves de una sola cría, lo que significa que se reproducen una vez al año con unos nueve polluelos por cría. Si las aves, las orugas y los brotes emergen en el momento adecuado, las orugas comen las nuevas hojas de roble y su población aumenta dramáticamente, y con suerte esto coincidirá con la llegada de los nuevos polluelos, lo que les permitirá comer. Pero si las plantas, los insectos y las aves responden de manera diferente al avance de la primavera u otros cambios fenológicos, la relación puede alterarse.
Como otro ejemplo, los estudios del Papamoscas de Pied (ficedula hypoleuca) han demostrado que su tiempo de migración de primavera se desencadena por un reloj circanual interno que está ajustado a la duración del día. Estas aves en particular pasan el invierno en el bosque tropical seco de África occidental y se reproducen en bosques templados de Europa, a más de 4.500 km de distancia. De 1980 a 2000, las temperaturas en el momento de la llegada y el inicio de la cría se han calentado significativamente. Han adelantado su fecha media de puesta en diez días, pero no han avanzado la llegada de primavera a sus lugares de reproducción porque su comportamiento migratorio se desencadena por el fotoperíodo en lugar de la temperatura.
En resumen, incluso si cada especie individual puede vivir fácilmente con temperaturas elevadas, las interrupciones de la sincronización fenológica a nivel de ecosistema aún pueden ponerlas en peligro.