V některých pobřežních vodách klesá hladina kyslíku tak nízko, že většina živočichů nemůže přežít. Tyto oblasti se nazývají mrtvé zóny. Vznikají, když nadbytek živin, obvykle dusíku a fosforu ze zemědělství a odpadních vod, živí husté květy řas. Když řasy odumírají a klesají, bakteriální rozklad spotřebovává rozpuštěný kyslík rychleji, než jej lze doplnit.

Stratifikace vodního sloupce brání promíchávání povrchové vody bohaté na kyslík s hlubinami, což problém zhoršuje. Mrtvá zóna v Mexickém zálivu, napájená řekou Mississippi, je jednou z největších a nejvíce prozkoumaných. Podobné rysy se objevují v Baltském moři, Chesapeakském zálivu a mnoha dalších systémech obohacených o živiny po celém světě.

Mobilní zvířata prchají; přisedlé organismy umírají. Trpí rybolov a ekosystémové služby. Primárním dlouhodobým řešením je snížení zátěže živinami prostřednictvím lepšího hospodaření s hnojivy, čištění odpadních vod a obnovy mokřadů, které zachycují živiny. Sezónní monitorování každoročně sleduje velikost a intenzitu mrtvých zón.

Mrtvá zóna se může během léta rozšířit na tisíce kilometrů čtverečních a při podzimních bouřích se zase zmenšit.