Globaal overzicht
Het bekendste en meest zichtbare effect van menselijke activiteit op het mariene milieu is olievervuiling door ongelukken met tankers. Ondanks de schaal en zichtbaarheid van de gevolgen staat de totale hoeveelheid polluenten die in zee terechtkomt van scheepswrakken in de schaduw van de hoeveelheid polluenten van andere bronnen zoals huishoudelijk afvalwater, industriële lozingen, stedelijke en industriële afspoeling, illegale lozingen, explosies, stortoperaties op zee, mijnbouw, landbouwnutriënten en pesticiden, afvalwarmtebronnen, radioactieve lozingen en natuurlijke olieopwellingen.
Vervuilingsbronnen op het land dragen naar schatting voor 44% bij aan de vervuiling van de zee en atmosferische input voor naar schatting 33%. Scheepvaart en onopzettelijke lozingen tellen echter slechts voor ongeveer 12% mee in de totale vervuiling van de zeeën, oceaanlozingen voor 10% en offshore mijnbouw voor 1%.

Men schat dat de wereldbevolking tegen het jaar 2050 zou toegenomen zijn tot zo'n 9 miljard. Hiervan zal 60% op minder dan 60 kilometer van de zee wonen. De landbouw- en industrieactiviteiten die noodzakelijk zijn om deze bevolking te onderhouden zal de reeds significante druk op kustgebieden nog verhogen.
Europa telt zo'n 70.000 km kustlijn. In Europa vertegenwoordigen maritieme regio's zo'n 40% van de totale populatie en tellen ze voor 40% van de Europese economie.

De 20 onvergetelijke olierampen - Bron: Cedre, ITOPF		In 2002 lekte voor de Galicische kust 64.000 ton olie uit het wrak van de Prestige. De olievlek vervuilde honderden kilometers kustlijn en meer dan duizend stranden op de Spaanse en Franse kust. Dit resulteerde in enorme economische verliezen en veroorzaakte veel schade aan de lokale visindustrie - Bron: Archive Photo EFE
Vervuiling door schepen Europa is 's werelds grootste markt voor de import van ruwe olie en vertegenwoordigt een derde van het wereldtotaal. 90% van de olie en geraffineerde producten worden over zee naar Europa vervoerd. Zowel door normale handelingen aan boord als door ongelukken wordt het mariene milieu aangetast. Olierampen leveren aangrijpende voorbeelden van het probleem van verontreiniging door vaartuigen. Polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAKs), een van de componenten in ruwe olie, zijn niet alleen giftig voor het zeeleven, ze zijn ook zeer moeilijk weer op te ruimen en blijven jaren achter in het sediment en het mariene milieu. Grote olierampen op zee zijn een bijkomende bedreiging voor het milieu en stellen enorme eisen van de nationale autoriteiten die verantwoordelijk zijn voor reactie en opruimoperaties. Naast vervuiling ten gevolge van een ongeval, veroorzaakt door schepen in nood, zijn er drie soorten routineoperaties aan boord van een schip die de zee vervuilen: het lozen van ballastwater (het water waarmee tanks gevuld worden wanneer ze leeg zijn, om de stabiliteit op zee te behouden), tankspoelingen en het afvalwater uit de machinekamer.		Een vogel die bedenkt is onder een laag dikke olie zit hulpeloos in tussen brokken olie gemengd met zand en zeewier op de kust bij Port Kavkaz, langs de Russische Zwarte Zee (november 2007) - Bron: Sergei Grits/AP

Door deze operaties worden dagelijks grote hoeveelheden olie doelbewust van schepen in zee gepompt, langsheen bijna de gehele Europese kustlijn. Dit is de grootste bron van mariene vervuiling door schepen, en ze vormt bovendien een verraderlijke langetermijnbedreiging voor het zee- en kustmilieu.

Schepen veroorzaken daarnaast ook geluidsvervuiling die de natuurlijke fauna verstoort, en hun ballastwater kan ook schadelijke algen en andere invasieve soorten introduceren.

Giftige chemicaliën
De instroom van door mensen gemaakte chemicaliën in de oceanen omvat potentieel een enorm aantal substanties. Wereldwijd worden er naar schatting 63.000 verschillende chemicaliën gebruikt, waarvan 3.000 chemicaliën 90% van de totale productie voor hun rekening nemen. Elk jaar worden er misschien wel 1.000 nieuwe chemicaliën op de markt gebracht.

Van al deze chemische stoffen vallen er zo'n 4.500 - waaronder PCB's (polychloorbifenyl), DDT, pesticiden, furanen, dioxines en fenolen - in de categorie persistente organische polluenten (POP's). Deze zijn resistent tegen afbraak en hebben het potentieel om zich op te hopen in de weefsels van de vele soorten aquatisch leven in een proces dat bioaccumulatie wordt genoemd, waardoor hun hormonenhuishouding verstoord wordt. Het is geweten dat ze accumuleren in benthische omgevingen (de diepste regionen van een waterlichaam) zoals estuaria en de modder in baaien. Griezelig genoeg worden ook zeevruchten die worden geconsumeerd door mensen die in gematigde zones wonen getroffen door POP's. Olieachtige vis is geneigd POPs op te stapelen in hun lichaam en deze kunnen doorgegeven worden aan de menselijke consument.

Zeeafval
Zeeafval is door mensen gemaakt afval dat per ongeluk of met opzet in een meer, zee, oceaan of waterweg belandt. 80% van het zeeafval bereikt de zee langsheen rivieren. Oceaanlozingen, het per ongeluk verliezen van containers en door de wind vervoerd afval van landstortplaatsen dragen allemaal bij tot dit probleem.

80% van het zeeafval is plastic, waarvan het merendeel niet biologisch afbreekbaar is. Door water gedragen plastiek is zowel lelijk als gevaarlijk, en vormt een ernstige bedreiging voor vissen, zeevogels, -reptielen en -zoogdieren, evenals voor boten en de kustbewoning.

Vervuiling met metaalsporen
Naast chemicaliën en plastic zijn ook zware metalen - zoals kwik, lood, nikkel, arsenicum en cadmium - evenmin materialen die snel afbreken in het mariene milieu en die in levende organismen kunnen opstapelen. Zware metalen hebben een relatief hoge dichtheid en zijn (al of niet dodelijk) giftig bij lage concentraties.

Vervuiling met metaalsporen van metaalmijnbouw, -productie en -verwerkingsindustrieën kunnen de gezondheid van marien leven in gevaar brengen en kunnen bepaalde zeevruchten ongeschikt maken voor menselijke consumptie. De bijdrage van menselijke activiteiten kan zeer groot zijn: de hoeveelheid kwik waaraan het milieu wordt blootgesteld door industriële activiteiten is pakweg vier maal zo groot als de hoeveelheid die door middel van natuurlijke processen als verwering en erosie vrijkomt.

Diagram dat het mechanisme van eutroficatie weergeeft - Bron: EPA, US.

Eutroficatie
Eutroficatie is een toename van de hoeveelheid chemische nutriënten - typisch mengsels die stikstof of fosfor bevatten - in een ecosysteem. Dit kan resulteren in een toename van de primaire productiviteit van een ecosysteem (overmatige plantengroei en -afbraak), en verdere effecten waaronder zuurstofgebrek en zware achteruitgang van de waterkwaliteit, van de vis- en van andere dierenpopulaties.

De grootste boosdoeners zijn rivieren, die afstromingswater in de oceaan lozen vol chemicaliën uit meststof en afval van mens en dier. Nutriëntvervuiling afkomstig van geloosd afvalwater en de landbouw kan resulteren in lelijke en mogelijk gevaarlijke algenbloei in de kustwateren. Wanneer deze algenbloei afsterft en verteert, verbruikt het de zuurstof in het water. Hierdoor ontstaan er in bepaalde gebieden dode zones waar het gehalte aan opgeloste zuurstof onder het vereiste niveau valt om marien leven te onderhouden.

Estuaria zijn vaak van nature eutrofisch doordat van het land afkomstige nutriënten geconcentreerd worden waar het afvoerwater de mariene omgeving binnenkomt in een nauw kanaal. Het World Resources Institute heeft 375 hypoxische kustgebieden geïdentificeerd over de hele wereld, die geconcentreerd zijn in kustgebieden in West-Europa, de VS en Oost-Azië.

Naast afstroom van het land kan ook antropogene stikstof uit de atmosfeer in de oceaan terechtkomen.

Radioactieve besmetting en thermale vervuiling
Volgens Greenpeace kan het normaal bedienen van een kerncentrale de zee vervuilen, maar veruit de grootste puntbronnen van kunstmatige radioactieve elementen in zee zijn de opwerkingsinstallaties voor nucleaire brandstof in La Hague in Frankrijk en Sellafield in het VK. Deze lozingen hebben geleid tot de wijdverspreide contaminatie van mariene levensvormen in een grootgebied; radioactieve elementen afkomstig van opwerkingsactiviteiten worden tot aan de West-Groenlandse kust en de kust van Noorwegen teruggevonden.

Een algemeen voorkomende oorzaak van thermische vervuiling is het gebruik van water als koelvloeistof door elektriciteitscentrales en de industrie. Koelwater wordt na gebruik terug in de natuurlijke omgeving geloosd met een hogere temperatuur. De temperatuursverandering is van invloed op aquatische organismen doordat het de zuurstofvoorraad doet afnemen en de samenstelling van het ecosysteem verandert.

Verzuring
De oceanen treden normaal op als een natuurlijke opslagplaats voor koolstof (een "carbon sink" in het Engels) doordat ze CO₂ opnemen uit de atmosfeer. Aangezien het koolstofdioxide in de atmosfeer toeneemt, worden oceanen steeds zuurder. De mogelijke gevolgen hiervan worden nog niet ten volle begrepen, maar men is bezorgd dat het structuren van calciumcarbonaat kwetsbaarder zou kunnen maken voor oplossing in dit zure water, met een nadelige invloed op koralen en de schelpvorming van schaaldieren.