Экология морей и океана изучает влияние хозяйственной деятельности человека на морские экосистемы: загрязнение при добыче нефти и газа, при сбрасывании в воду промышленных и бытовых стоков и твердых отходов, в том числе и с морских судов. Эта наука разрабатывает методы восстановления и поддержания морских экосистем.

Для экологов, изучающих водные местообитания, источники служат своеобразными природными лабораториями, в которых сохраняется постоянная температура. По сравнению с озерами, реками, морями и сушей источники характеризуются относительным постоянством химического состава, скорости течения и температуры. Поэтому, несмотря на малочисленность источников и небольшое пространство, занимаемое ими, изучение их чрезвычайно важно. Подобные работы положили начало так называемому «трофодинамическому» подходу к исследованию экосистем.

Но к чему же приведет загрязнение океана?

Сушу и океан связывают реки, впадающие в моря и несущие различные загрязнители. Не распадающиеся при контакте с почвой химические вещества, такие как нефтепродукты, нефть, удобрения (особенно нитраты и фосфаты), инсектициды и гербициды попадают в реки, а затем — в океан. Более 80% этих веществ попадает в океан с атмосферными осадками и путем прямых сбросов, а еще 20% — с кораблей и нефтяных платформ. Согласно исследованию ученых из Комиссии по загрязнению и здоровью научного журнала Lancet, загрязнение мирового океана приводит к более чем 9 млн преждевременных смертей в год.

Останки птенца альбатроса, содержащие съеденный им морской мусор Морской мусор собирается в море на берегах, в бухтах и в центрах систем морских приповерхностных течений. Крупнейшие скопления образуют мусорные острова (или пятна), такие как Большое тихоокеанское мусорное пятно.

Изображение превращения пластиковой бутылки в микропластик Океан переполнен пластиковыми отходами, которые находят даже на самых отдаленных атоллах и в глубочайших впадинах. По разным оценкам, ежегодно в океан попадает от 1 до 2,5 млн тонн пластиковых отходов, большая часть из них — из рек Азии и Африки. Обертки от конфет и пластиковые пакеты были обнаружены даже на дне Марианской впадины; в льдинах полярных морей обнаружены следы 17 типов полимеров. Пластик распадается на мельчайшие частицы (микропластик), который попадает в пищевую цепь и накапливаются в рыбе и моллюсках. При их потреблении микропластик попадает и в организм людей. Следы микропластика были обнаружены не только в желудочно-кишечном тракте людей, но и в плаценте беременных женщин. По данным исследований, к 2050 году масса пластиковых отходов в океане будет выше, чем совокупный вес всей рыбы на Земле.

Вместе со сточными водами через реки в океан попадают различные химические вещества, применяемые в бытовой химии. В частности, оксибензон (распространенный ингредиент солнцезащитных кремов) негативно влияет на здоровье рыб и кораллов, а перфторалкильные и полифторалкильные соединения (ПФАС) (используются при производстве косметических продуктов и пищевых упаковок), которые были найдены в водах Арктики, при проникновении организм человека, по некоторым данным, негативно влияют на репродуктивную систему снижают иммунитет и способны вызывать рак.

В океан попадает и ртуть. От 80% до 90% ее органических соединений поступает в организм человека из рыбы и моллюсков (при этом от 75% до 90% органических соединений ртути, содержащейся в морепродуктах, составляет метилртуть, котрорая крайне токсична и способна накапливаться в организме). Больше всего ртути накапливается в крупных хищных рыбах: акуле, рыбе-мече, белуге, тунце.

Что касается попадающих через реки в океан удобрений, то азот и фосфор обогащают моря питательными соединениями — так сильно, что одноклеточные водоросли (фитопланктон) начинают интенсивно размножаться и перекрывать солнечный свет другим растениям и животным. Отмирая и разлагаясь, водоросли опускаются на дно и расходуют весь растворенный в воде кислород. В результате флора и фауна вынуждены мигрировать в другие районы, некоторые организмы гибнут. Так, в период активного использования удобрений в Мексиканском заливе ежегодно образуется «мёртвая зона» в 12-14 тыс. кв. км. Кроме того, фитопланктон выделяет токсины (такие, как сигуатоксин и домоевая кислота), которые накапливаются в рыбе и моллюсках, приводят к их гибели и гибели поедающих их животных.