Em algumas águas costeiras, os níveis de oxigénio descem tanto que a maioria dos animais não consegue sobreviver. Estas regiões são chamadas de zonas mortas. Formam-se quando o excesso de nutrientes, geralmente azoto e fósforo provenientes da agricultura e dos esgotos, alimenta a proliferação de algas. Quando as algas morrem e afundam, a decomposição bacteriana consome o oxigénio dissolvido mais rapidamente do que este pode ser reposto.

A estratificação da coluna de água impede a mistura da água superficial rica em oxigénio com as profundezas, intensificando o problema. A zona morta do Golfo do México, alimentada pelo rio Mississipi, é uma das maiores e mais estudadas. Características semelhantes aparecem no Mar Báltico, na Baía de Chesapeake e em muitos outros sistemas enriquecidos com nutrientes em todo o mundo.

Animais móveis fogem; os organismos sésseis morrem. A pesca e os serviços dos ecossistemas sofrem. Reduzir a carga de nutrientes através de uma melhor gestão de fertilizantes, tratamento de águas residuais e restauração de zonas húmidas que intercetam nutrientes é a principal solução a longo prazo. A monitorização sazonal acompanha o tamanho e a intensidade das zonas mortas a cada ano.

Uma zona morta pode expandir-se por milhares de quilómetros quadrados durante o verão e voltar a diminuir com as tempestades de outono.