Son muchos los compuestos tóxicos que contaminan el medio acuático. Los pesticidas, fertilizantes y herbicidas, procedentes de una agricultura intensiva, contaminan los acuíferos y acaban en el mar poniendo en riesgo la supervivencia de las especies más vulnerables. Por otro lado, la cantidad de microplásticos y metales pesados que genera la actividad humana va en aumento, sobre todo, en zonas costeras que, aunque están dotadas de una enorme riqueza en flora y fauna, son las zonas más castigadas. Los ecosistemas de agua dulce, también sufren los efectos negativos de vertidos procedentes de núcleos urbanos e industria, entre otros.
En el mar, existe una gran diversidad de especies que nos indican el grado de contaminación del área que habitan, debido a sus hábitos alimenticios y su estilo de vida. Se les llama bioindicadores por la capacidad que tienen de ofrecernos información sobre los cambios físicos y químicos que tienen lugar en el agua a lo largo del tiempo. Se ha observado que algunas algas microscópicas de fitoplancton, son tolerantes a sustancias químicas como los fertilizantes, incrementando su reproducción y, por consiguiente, dando origen a una eutrofización que provoca la reducción de oxígeno y luz de las capas más profundas del agua, causando la desaparición de muchos organismos que dependen de esos parámetros para vivir. Las altas concentraciones de nitrógeno, fósforo y azufre que llegan a las aguas, mayoritariamente de forma artificial, son las desencadenantes de este proceso. Las diatomeas son un grupo de microalgas, constituyentes del fitoplancton, que son preferentes para monitoreos, ya que algunas son sensibles a cambios ambientales mientras otras son muy tolerantes a estas fluctuaciones que no impiden su proliferación. Desde hace ya algunas décadas, los científicos descubrieron que los macroinvertebrados acuáticos poseen muchas ventajas frente a otros bioindicadores, por su amplia distribución en diversos ecosistemas de agua dulce (lo que permite hacer estudios comparativos), sedentarismo y una variada taxonomía, características que hacen relativamente fácil su muestreo y el análisis de los impactos de posibles perturbaciones. Dentro de este grupo, encontramos bioindicadores que habitan en aguas libres de contaminantes. Este es el caso de algunos hemípteros, conocidos comúnmente como zapateros, que abundan en lagos y ríos.
Como ya indicamos, los metales pesados como el cromo, níquel, cadmio, plomo y mercurio son elevadamente tóxicos, no biodegradables y acumulativos además de ser fácilmente asimilables por distintas especies marinas de manera que son transferidos a la cadena trófica, comprometiendo tanto el bienestar animal como la salud humana. La bioacumulación de metales pesados como el mercurio, quedó de manifiesto en las cáscaras e interior de huevos así como en el músculo de atunes, picudos y tiburones, tras varios estudios. Este metal se acumula en el interior de los peces en su forma más tóxica, el metilmercurio (CH3Hg+), como resultado de la transformación bacteriana de mercurio orgánico e inorgánico que puede llegar al humano por ingesta. Debido a su longevidad y a la posición que ocupan en la parte superior de la cadena trófica, los tiburones son muy susceptibles a la bioacumulación y biomagnificación al transferirse estos metales por los diferentes eslabones de la cadena alimenticia. Aunque muchos escualos son migratorios, existen especies con movimientos más limitados como las especies Mustelus mustelus y Squatina californica, condición que los hace más proclives para acumular metales pesados.
Otros estudios, realizados en costas orientales, corroboran la presencia de estos metales en plantas del género Zostera, que forma parte de pastos marinos. Los resultados mostraban su alta capacidad de acumular cadmio y cobre en tejidos superficiales, mientras los tejidos subterráneos de estas fanerógamas presentaban solamente cromo, plomo y zinc. Se comprobó que la Zostera marina era el bioindicador más eficaz de contaminación en el mar, ya que era la especie que mejor reflejaba las altas concentraciones de metales que había en los sedimentos.
La contaminación por microplásticos también afecta la salud de peces como el pez espada, el lirio o el pez volador, entre otros. Algunas investigaciones demostraron que las larvas de estos peces pertenecientes a especies pelágicas (que viven en aguas superficiales o medias) o que vivían en arrecifes consumían microplásticos nada más nacer. También se observó que las zonas de criaderos de peces, donde abundaban fitoplancton y zooplancton, acumulaban una mayor concentración de microplásticos que en aguas de alrededores. Su primera etapa de vida se desarrollaba en las aguas más superficiales, donde había una mayor contaminación por estos polímeros, lo que llevó a los científicos a pensar que esto podría interferir en su crecimiento. Estos microplásticos causan problemas intestinales y desnutrición en la fase adulta. Los plaguicidas son otros contaminantes que pueden dañar el sistema hormonal de embriones de peces afectando gravemente su sistema inmune. Por otro lado, recientes estudios en aguas de Hong Kong, afirman que las lapas son buenos bioindicadores de contaminación por microplásticos, el ejemplo lo tenemos en la especie Amphibalanus amphitrite. Además, se ha demostrado que los bivalvos junto con los gasterópodos son sensibles a un aumento de materia orgánica por eutrofización. Los géneros Abra y Cerastoderma son bivalvos cuyo crecimiento se ha visto estimulado por la presencia de una mayor cantidad de materia orgánica en el sedimento, lo que supone una amenaza para la supervivencia de otras especies marinas.
