Когда в водоём попадает избыток питательных веществ, рост растений и водорослей может ускориться сверх естественного уровня. Это обогащение питательными веществами называется эвтрофикацией. В океане это явление наиболее выражено в прибрежных зонах, куда поступают сельскохозяйственные стоки, сточные воды и атмосферные осадки азота.

Непосредственным результатом часто становится более плотное цветение фитопланктона. Когда избыточное органическое вещество опускается на дно и разлагается, потребляется кислород, что иногда приводит к гипоксии или аноксии. Дополнительными последствиями являются изменения в видовом составе, исчезновение морских трав из-за затенения и более частое цветение вредных водорослей. Экологические и экономические издержки включают массовую гибель рыбы, закрытие мест обитания моллюсков и деградацию рекреационных водоемов.

Для борьбы с эвтрофикацией необходимо сократить поступление питательных веществ в источнике их возникновения — за счет рационального использования удобрений, очистки сточных вод и защиты водно-болотных угодий, которые перехватывают питательные вещества. Восстановление может занять от нескольких лет до десятилетий после снижения нагрузки, поскольку осадки продолжают высвобождать накопленные питательные вещества. Программы мониторинга отслеживают концентрации хлорофилла, кислорода и питательных веществ для оценки состояния и тенденций.

В условиях длительной эвтрофикации некогда чистая прибрежная бухта может стать хронически мутной и испытывать кислородный дефицит.