Suy giảm diện tích phân bố HST và biến dạng cảnh quan sinh thái. Suy giảm và mất nơi cư trú của các loài sinh vật.
Giảm khả năng quang hợp và hô hấp của hệ. Gây chết và làm suy giảm đa dạng sinh học.
Thay đổi cấu trúc quần xã và tương quan giữa các nhóm: vi sinh vật, thực vật, sinh vật phù du, động vật đáy.
Xuất hiện các loài gây hại.
Mất hoặc suy giảm các chức năng tự nhiên duy trì sinh thái của hệ. Thay đổi hướng diễn thế tự nhiên và mất cân bằng sinh thái.
Ô nhiễm dầu và tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên các hệ sinh thái biển và ven biển ở các khía cạnh sau:
1.5.2.1 Làm biến đổi cân bằng oxy của hệ sinh thái
Dầu có tỷ trọng nhỏ hơn nước, khi chảy loang trên mặt nước, dầu tạo thành váng và bị biến đổi về thành phần và tính chất. Khi tràn dầu, hàm lượng dầu trong nước tăng cao, các màng dầu làm giảm khả năng trao đổi oxy của hệ, như vậy cán cân điều hoà oxy trong hệ bị đảo lộn.
1.5.2.2 Làm nhiễu loạn các hoạt động sống trong hệ
Đầu tiên phải kể đến các nhiễu loạn áp suất thẩm thấu giữa màng tế bào, sẽ làm mất khả năng điều tiết áp suất trong cơ thể sinh vật, sẽ là nguyên nhân làm chết hàng loạt sinh vật bậc thấp, các con non, ấu trùng. Dầu bám vào cơ thể sinh vật, sẽ ngăn cản quá trình hô hấp, trao đổi chất và sự di chuyển của sinh vật trong môi trường nước.
1.5.2.3 Dầu gây ra độc tính tiềm tàn trong hệ sinh thái
Ảnh hưởng gián tiếp của dầu loang đến sinh vật thông qua quá trình ngăn cản trao đổi oxy giữa nước với khí quyển tạo điều kiện tích tụ các khí độc hại như H2S và CH4 làm tăng pH trong môi trường sinh thái. Dưới ảnh hưởng của các hoạt động sinh-hoá, dần dần bị phân huỷ, lắng đọng và tích luỹ trong các trầm tích của hệ sinh thái làm tăng cao hàm lượng dầu trong trầm tích gây độc cho các loài sinh vật sống trong nền đáy và sát đáy biển.
1.5.2.4 Ảnh hưởng của dầu tới loài cá
Cá là nguồn lợi lớn nhất của biển được đánh giá là loài chịu tác động tiêu cực mạnh mẽ nhất khi sự cố tràn dầu xảy ra. Dầu gây ô nhiễm môi trường, làm cá chết hàng loạt do thiếu oxy hoà tan trong nước và làm tăng nồng độ dầu trong nước gây ô nhiễm nghiêm trọng tới môi trường nước.
Dầu bám vào cá làm giảm giá trị sử dụng do gây mùi khó chịu khi nồng độ dầu trong nước cao có thể làm trứng mất khả năng phát triển, trứng có thể bị ung, thối dẫn đến sự phát triển của cá.
1.5.2.5 Ảnh hưởng dầu tràn tới các rặng san hô biển
Dầu tràn có thể gây phá huỷ rặng san hô, khi tràn dầu xảy ra dầu thô loang ra bao phủ một diện tích lớn của biển làm cản trở việc trao đổi khí oxy và cacbonic của san
hô, mặt khác khi dầu tràn bao phủ diện tích biển gây ô nhiễm và làm giảm lượng ánh sáng cung cấp cho san hô hoạt động quang hợp sẽ gây phá huỷ san hô.
1.5.2.6 Ảnh hưởng của dầu tràn tới chim biển
Chim biển bị ảnh hưởng mạnh bởi dầu tràn, chim biển có thể bị bao phủ trong dầu, dầu bao phủ và thấm vào lông chim làm cho chúng không thể bay. Để chúng có thể bay được thì chim biển cố gắng làm sạch, chúng làm sạch lông bằng cách ăn dầu dẫn đến chúng bị nhiễm độc dầu làm chim có thể bị chết. Đối với chim biển, dầu thấm ướt lông chim làm mất tác dụng bảo vệ thân nhiệt và chức năng nổi trên mặt nước.
Nhiễm dầu làm chim di chuyển khó khăn, phải di chuyển chổ ở thậm chí chết. Dầu còn ảnh hưởng đến khả năng nở của trứng chim.
1.5.2.7 Ảnh hưởng của dầu tràn đến rái cá
Rái cá cũng là loài sinh vật bị ảnh hưởng to lớn bởi dầu theo nhiều cách. Cơ thể rái cá có thể bao phủ trong dầu, chính điều này tạo ra các lớp bọt khí. Khí này trong các lớp lông mao và giúp chúng sống lâu trong biển lạnh. Chúng giống như một lớp bao phủ cơ thể và giúp rái cá nổi, khi dầu xâm nhập vào lớp bong bong khí, rái cá có thể chết vì nhiệt cơ thể thấp.
1.5.2.8 Ảnh hưởng tràn dầu tới cá heo
Dầu tràn là một trong những nguyên nhân làm cho cá heo chết. Khi nồng độ dầu trong biển quá cao, chúng sẽ xâm nhập vào lỗ phun khí của cá heo gây ngạt thở. Khi cá heo sẽ lên mặt nước lấy không khí nếu lỗ thở bị bịt kín bởi dầu, cá heo sẽ không thể thở làm cá chết. Một trong những lý do cá heo chết là khi cá heo bơi qua vùng bị nhiễm dầu khi kiếm ăn, cá heo sẽ ăn phải và làm cho cá heo nhiễm độc và nó sẽ chết.
Ảnh hưởng tràn dầu tới các loài sinh vật phù du
Sinh vật phù du, sinh vật cư trú đáy biển bị ảnh hưởng nhiều các sinh vật như tảo, trai có thể bị ảnh hưởng bởi dầu tràn. Khi dầu tràn xảy ra, dầu làm che phủ diện tích mặt nước, giảm lượng oxy, giảm ánh sáng ,…
Gây chết các loài sinh vật này. Khi các sinh vật phù du chết vì tràn dầu, các loài động vật có thể dẫn đến tuyệt chủng vì nguồn thức ăn không đáp ứng cho sự tồn tại của chúng.