הים העמוק של הים התיכון מאכלס חברות אקולוגיות שהותאמו לתנאים עניים בחומרי הזנה, לצד חברות של "איים" של עושר ביולוגי ויצרנות גבוהה (למשל נביעות הגז וגני האלמוגים העמוקים). חברות אקולוגיות אלה הן רגישות ביותר להפרעות של הרס בית הגידול, דיג של טורפי העל של המערכת, השלכת פסולת, וזיהום.
כיום מתבצעות בים העמוק של ישראל, בתחום המים הכלכליים, פעולות פיתוח וניצול משאבי טבע כמו חיפוש והפקת אנרגיה, הנחת תשתיות ודיג. כל זאת – כשתחומי פעילות מסוימים כלל אינם מוסדרים בחקיקה באזור זה, ואלו שמוסדרים, אינם כוללים מנגנוני איזון ובקרה סביבתיים וציבוריים, כנדרש על פי אמנות בינלאומיות וכמצוי בתחומי המים הריבוניים. בכך, מדינת ישראל פועלת בניגוד לנוהג הבינלאומי, כפי שהוא מעוגן באמנת הים (UNCLOS) ובאמנות בינלאומיות שונות.
חיפוש והפקת גז ונפט
כיום מבוצעות בים העמוק בעיקר פעולות הקשורות לחיפוש והפקת אנרגיה. לתעשיית הנפט והגז בים העמוק השפעות אקולוגיות שונות, הנובעות מתהליכים הנדסיים בשלבים שונים בתהליך החיפוש וההפקה, הכוללות חיפוש מאגרים, הקמת מתקנים בים, תפעולם השוטף ופירוקם, ואת הפוטנציאל לתאונה בכל אחד מהשלבים הללו. ההשלכות האפשריות על הסביבה הימית הודגשו בסקר סביבתי שערך משרד האנרגיה בנוגע לחיפוש והפקה של נפט וגז טבעי בים.
בשלב החיפוש, מבצעים סקרים סיסמיים של תת הקרקע, על ידי אותות אקוסטיים חזקים. אותות אלו לרוב מתקבלים על ידי שחרור אויר דחוס מחולל אנרגיה (Airgun), ויוצרות גל בעל תדר נמוך המשוחרר כלפי הקרקעית וחוזר לספינה. גלים אקוסטיים אלו מאיימים על צבי הים ויונקים ימיים, ועלולים להשפיע על התנהגותם במרחק של קילומטרים מספינת החיפוש, ואף להסב פגיעות טראומה במרחק של מאות מטרים.
בשלבי ההפקה וההולכה מתבצעת פעילות הנדסית הכוללת קידוחים, עיגון תשתיות ואסדות, הנחת צנרת, הערמת מטען קידוח שגורמת לפגיעה משמעותית ולעיתים בלתי הפיכה בבתי גידול בעלי מצע קשה, הן למצע והן לבעלי החיים היושבים על גביו. הרחפת חול כתוצאה מפעולות קידוח, עיגון והנחת תשתיות תפגע בבעלי החיים בסביבת העבודה, תפגע ביכולות הסינון של בעלי חיים מסננים ותמנע מהם אספקה של מזון, ועלולה לכסות אזורים בעלי מצע רך ולקבור בעלי חיים ישיבים.
הזרמת מי תוצר תשפיע על הכימיה של המים ועלולה להסב נזקים במרחק מאות מטרים מהאסדה. שינוע אסדות קידוח ברחבי האוקיינוסים מהווה תשתית להפצת מינים פולשים בסביבה הימית.
בנוסף, תאונה אשר תגרום לשפיכה של כמויות גדולות של דלקים היא בעלת פוטנציאל קטסטרופלי בסביבה הימית, ותגרום לפגיעה קשה במגוון גדול של אורגניזמים.
לאחר האסון במפרץ מקסיקו בשנת 2010 (Deepwater Horizon), בה התרחשה דליפת הנפט הגדולה בהיסטוריה במשך 87 יום מפי באר בעומק 1,370 מטרים נצפתה פגיעה קשה בבעלי החיים במרחק 3 ק"מ מפי הבאר, ופגיעה בינונית במרחק של עד 17 ק"מ מפי הבאר. בנוסף, תוארו פגיעות שונות באלמוגי העומק ובאורגניזמים נוספים בסביבה זו כתלות במרחק מפי הבאר, עד 22 ק"מ מפי הבאר ו-600 מטר עמוק יותר ממנה!
זהו אינו תרחיש תיאורטי: בשנת 2012 התרחשה דליפת מים בקידוח לוויתן 2, בתחומי המים הכלכליים של ישראל, אשר בנסיבות אחרות היתה עלולה לגרום לאסון סביבתי. משך הזמן שארך עד להפסקת הדליפה הוא שנה שלמה, מכיוון שהטיפול בתקלות בים העמוק הוא מורכב מאוד הנדסית וכלכלית.
מאפייני הצמיחה האיטיים ומיעוט האנרגיה הזמינה בסביבה זו מובילה להתחדשות איטית של המערכות האקולוגית ועלולה לקחת עשרות שנים ואף יותר. כאשר מספר גורמי הפרעה חוברים יחדיו ישנו פוטנציאל לנזק מצטבר אשר גבוה מסך חלקיו הבודדים.