Wenn Erdöl aus Öltankern austritt, spricht man von einer Ölpest oder Ölkatastrophe. Das austretende Öl verbreitet sich wie ein Ölteppich auf dem Meerwasser aus und bedroht das Leben unzähliger Meerestiere und Organismen. Oft wird das Ökosystem für Jahrzehnte geschädigt.

Junge Fische, Amphibien und Weichtiere sind besonders anfällig bei Wasserverschmutzung durch Öl, da ihr Immunsystem nicht vollständig ausgebildet ist und sie für ihr schnelles Wachstum von regelmäßiger Fütterung abhängig sind. Meeressäugetiere und Vögel haben meist eine bessere Chance, eine Ölkatastrophe zu überleben, da sie zu einem gewissen Grad in der Lage sind, einen neuen Lebensraum zu finden. 

Das ausgetretene Erdöl hat viele verschiedene negative Effekte auf Meeresorganismen. Meist verursachen die chemischen Verbindungen sofortigen Tod, besonders bei Larven und Jungtieren oder sie verhindern die lebensnotwendige Fütterung, so dass die Jungtiere nach kurzer Zeit absterben. Wenn das Öl einmal die Wasseroberfläche bedeckt, wird die Übergangsstelle zwischen Luft und Wasser blockiert. Dadurch wird der Gasaustausch verhindert und für das funktionierende Ökosystem notwendige Gase wie Sauerstoff und Stickstoff können nicht passieren. Die Öl pest schädigt Immunfunktion, Hormonsynthese und Reproduktionsfähigkeit der Meerestiere und gefährdet so die gesamte Meeresbevölkerung.

Fische, die nahe an der Wasseroberfläche leben, sind besonders betroffen. Larven entwickeln sich meist auf der Wasseroberfläche und werden so unweigerlich von der Ölpest getötet. Bei Larven, die einer Ölkonzentration von mehr als 8,75mg Öl pro Liter Wasser ausgesetzt waren, gab es eine Überproduktion des Proteins Sema3, welches das Wachstum des Nervengewebes kontrolliert. Dies führt zu abnormalem Wachstum von Nervengewebe.

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) sind ein Bestandteil von Erdöl und beschädigen die DNS der Meerestiere. Bei früheren Proben wurde gefunden, dass die DNS in den Verdauungsdrüsen von Muschel geschädigt wurde. 

Nicht nur Meerespflanzen, auch am Ufer wachsende Pflanzen, die als Nahrung für manche Meeresbewohner dienen, werden durch Öl im Wasser verseucht und Spuren des Öls verbleiben in den Pflanzen. Der Mangel an aerobischen Bakterien verlangsamt das Abbauen der Kohlenwasserstoffe in der Pflanze.

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