沿岸海域の中には、酸素濃度が極端に低下し、ほとんどの生物が生存できない場所がある。こうした海域は「デッドゾーン」と呼ばれている。デッドゾーンは、農業や下水から排出される窒素やリンなどの過剰な栄養分が藻類の異常繁殖を引き起こすことで形成される。藻類が死んで沈むと、細菌による分解によって溶存酸素が補充されるよりも速い速度で消費される。

水柱の成層化は、酸素を豊富に含む表層水が深層に混ざり合うのを妨げ、問題をさらに悪化させる。ミシシッピ川から水が供給されるメキシコ湾のデッドゾーンは、最大規模で最も研究が進んでいるデッドゾーンの一つである。同様の特徴は、バルト海、チェサピーク湾、その他世界中の多くの栄養塩に富んだ水系にも見られる。

移動性の動物は逃げ出し、定着性の生物は死滅する。漁業や生態系サービスは打撃を受ける。肥料管理の改善、廃水処理、そして栄養分を遮断する湿地の再生を通じて栄養負荷を軽減することが、長期的な主要解決策である。季節ごとのモニタリングにより、毎年発生するデッドゾーンの規模と深刻度を追跡する。

デッドゾーンは夏の間は数千平方キロメートルにまで拡大し、秋の嵐によって再び縮小することがある。