Ilmastonmuutoksen vaikutukset ovat jo selvästi havaittavissa meriekosysteemeissämme. Merinisäkkäät kuten valaat ja hylkeet kokoontuvat usein arktisille alueille, joilla ilmaston lämpenemisen vaikutukset ovat selkeimmät ollen samalla yksi suurimmista uhista näiden eläinten selviytymiselle.
Veden lämpötilan nousu ja jääpeitteen pienentyminen ovat vaikuttaneet arktisten alueiden tuottavuuteen ja siten koko ravintoketjuun. Viimeisimmät tutkimustulokset osoittavat että mm. Eteläisen jäämeren kalojen, valaiden, hylkeiden ja pingviinien ravintoketjun peruskiven Antarktiksen krillin kanta on romahtanut 80 prosenttia 1970-luvulta. Samanlaisia hälyttäviä tutkimustuloksia on paljastumassa myös Pohjoisnavalta, missä niin hyljeyhdyskunnat kuin jääkarhutkin ovat vaarassa. Pohjoisen Tyynenmeren harmaavalaat ovat virallisesti vaarassa kuolla sukupuuttoon seuraavan sukupolven aikana. Lajin elintilaa uhkaavien kaasu- ja öljynporausoperaatioiden lisäksi tähän on syynä niiden ravinnon - pohjaeläinten - katastrofaalinen vähentyminen. Muutokset niiden elinympäristössä viittaavat ilmaston lämpenemisen vaikutuksiin.
Merien kriisi on myös havaittavissa lähivesillämme. Kesällä 2004 Pohjanmeren isotuulenkalapopulaatiot (Ammodytes marinus), jotka ovat yksi Pohjanmeren ravintoketjun peruskivistä, olivat ennätysmäisen alhaalla. Syyksi on liikakalastuksen lisäksi epäilty ilmastonmuutoksen vaikutusta niiden lisääntymiseen ja ravintona käyttämään planktoniin. Lajin vähentymisellä tulee olemaan suuri merkitys sekä merilinnuille, merinisäkkäille että taloudellisesti merkittäville kaloille.
Merinisäkkäitä uhkaavat myös ympäristömyrkyt. Lähellä ravintoketjun huippua olevienmerinisäkkäiden elimistöön ja rasvakerrokseen kerääntyy ympäristömyrkkyjä kuten PCB:tä, DDT:tä, raskasmetalleja ja muita kemikaaleja . Valaiden ja delfiinien elimistöissä on todettu niin korkeita myrkkypitoisuuksia, että rannalle huuhtoutuneet ruhot on täytynyt poistaa ongelmajätteenä. Norjassa ravinnoksi tarkoitettu 500 tonnin lasti lahtivalaiden lihaa todettiin liian myrkylliseksi ihmisravinnoksi.
Vaikka ympäristömyrkkyjen vaikutuksista merinisäkkäiden selviytymiselle on vain vähän tutkimusaineistoa, on selvää että ne ovat vakava uhka eläinten lisääntymiselle ja kasvulle. Muun muassa Itämeren hylkeiden on todettu kärsivän lisääntymisvaikeuksista ympäristömyrkkyjen johdosta.
Myös merenalaisen metelin on todettu vaikuttavan merinisäkkäiden, varsinkin valaiden ja delfiinien selviytymiseen. Nämä lajit ovat niin ravinnonhankinnassa, navigoinnissa kuin keskinäisessä kommunikaatiossakin riippuvaisia äänistä, jotka usein kantautuvat satojen kilometrien päähän. Ihmisen toimesta meret eivät ole yhtä hiljaisia kuin ne olivat silloin kun nämä lajit kehittyivät. Meidän on mahdotonta edes kuvitella kuinka tuottamamme meteli vaikuttaa merinisäkkäisiin ja niiden selviytymiseen sekä käyttäytymiseen. Tutkimustulokset osoittavat, että mm. öljyn- ja kaasunetsinässä käytettävät kovat äänet ovat vahingollisia merieläimille. Valaiden ja delfiinien kuolleena rantautuneista ruhoista on myös löydetty todisteita armeijan käyttämien luotaimien aiheuttamasta vakavasta fyysisestä tuhosta.
Kuuntele öljyn- ja kaasunetsinnässä käytetyn luotaimen ääntä