Migliaia di uccelli, mammiferi e tartarughe marine sono stati intonacati con olio fuoriuscito. Si è ipotizzato che un picco di arenamenti e morti di cetacei registrato dal NOAA a partire da febbraio 2010 sia stato ulteriormente esacerbato dalla fuoriuscita. Le cause tipiche di tali decessi diffusi, tra cui il morbillivirus e le tossine delle maree rosse, sono state escluse e c’è stata un’insolita incidenza di infezione da Brucella nei delfini bloccati, portando i ricercatori a sospettare che i contaminanti della fuoriuscita avessero reso i cetacei più vulnerabili ad altri pericoli ambientali. Uno studio di dicembre 2013 su delfini viventi a Barataria Bay, Louisiana, ha scoperto che circa la metà erano estremamente malati; molti soffrivano di disturbi polmonari e surrenali noti per essere collegati all’esposizione al petrolio. Circa 1.400 balene e delfini erano stati trovati bloccati entro la fine del 2015, una cifra che rappresenta solo una piccola percentuale degli animali colpiti. Sebbene il numero di animali morti avesse iniziato a diminuire, persisteva una sostanziale diminuzione della fertilità dei delfini. Si pensava che gli arenamenti rappresentassero il più grande evento di mortalità che si verificasse nel Golfo del Messico.
Gli uccelli erano particolarmente vulnerabili agli effetti dell’olio e molti perirono—dall’ingestione di olio mentre cercavano di pulirsi o perché la sostanza interferiva con la loro capacità di regolare le loro temperature corporee. Il pellicano bruno, recentemente cancellato come specie in via di estinzione, è stato tra le specie più colpite. Uno studio del 2014 ha previsto che forse il 12% dei pellicani marroni e più del 30% dei gabbiani ridenti nella zona colpita dalla fuoriuscita erano stati spazzati via. Secondo un altro studio del 2014, si pensava che fino a 800.000 uccelli fossero morti. Anche gli individui non direttamente contaminati dal petrolio sono stati colpiti. Uno studio del 2012 ha determinato che i pellicani bianchi che erano migrati dal golfo al Minnesota per riprodursi producevano uova che contenevano quantità distinguibili di composti riconducibili alla fuoriuscita di BP. Uova contenenti tracce di contaminanti sono stati trovati in Iowa e Illinois pure.
Gli animali trovati vivi in seguito alla fuoriuscita sono stati trasportati in centri di riabilitazione e, dopo essere stati puliti e valutati dal punto di vista medico, sono stati rilasciati in aree prive di petrolio. Le preoccupazioni per la prole delle tartarughe marine che nidificavano sulle coste del golfo dell’Alabama e della Florida hanno portato i funzionari della fauna selvatica a scavare migliaia di uova e schiuderle in un magazzino per un successivo rilascio sulla costa atlantica. Alla fine del 2012 circa 1.700 tartarughe erano state trovate morte. Uno studio di localizzazione satellitare a lungo termine pubblicato nel maggio 2013 ha mostrato che la tartaruga marina ridley di Kemp in via di estinzione era probabilmente gravemente colpita, poiché il suo territorio di foraggiamento preferito era all’interno dell’area danneggiata dalla fuoriuscita. È stato stimato che fino a 65.000 tartarughe in pericolo erano morti nel solo 2010, per lo più a causa della contaminazione del petrolio. È stato anche stimato che circa 300.000 tartarughe, alcune delle quali provenivano da popolazioni riproduttrici in altre parti del mondo, si trovavano nella regione dello sversamento quando si è verificato, portando gli scienziati a sottolineare l’impatto globale del disastro.
Gli impatti sulle specie più piccole sono stati più difficili da determinare. Numerose specie di pesci e invertebrati hanno deposto le uova nel golfo, e si pensava che alcuni avrebbero ceduto agli effetti tossici del petrolio. Uno studio del 2014 ha dimostrato che le larve di specie ittiche commercialmente importanti, incluso il tonno, hanno probabilmente sviluppato difetti cardiaci dopo l’esposizione agli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) dall’olio. Le aree del fondo marino che erano state ricoperte da sottoprodotti di batteri erano essenzialmente zone morte; molti organismi sedentari erano stati soffocati o ammalati dal materiale, e la maggior parte degli organismi mobili erano fuggiti.
Le barriere coralline al di fuori di un raggio di 12 miglia (19 km) dal pozzo di acque profonde apparivano in gran parte inalterate, ma quelle all’interno erano fortemente stressate. Studi di laboratorio hanno suggerito che l’olio e i disperdenti rendevano più difficile la riproduzione dei coralli. Larve di corallo, che sono inizialmente mobili, attaccati ai coralli maturi a tassi molto ridotti dopo l’esposizione alle sostanze. I test hanno anche determinato che l’olio e i disperdenti erano fatali per i rotiferi, microrganismi cruciali per la rete alimentare del golfo. Uno studio di modellazione pubblicato nel febbraio 2016 ha suggerito che l’attività dei microbi che mangiano olio è stata influenzata negativamente dalle fioriture di altre specie di microbi che preferivano nutrirsi dei disperdenti. Una missione di aprile 2014 condotta dal gruppo di ricerca Ecosystem Impacts of Oil and Gas Inputs to the Gulf (ECOGIG) a bordo del sommergibile Alvin—che era stato notoriamente coinvolto nello studio del relitto del Titanic—ha notato un recupero ecologico delle aree oliate del fondo marino, anche se i livelli di petrolio rilevabili nei nuclei di sedimenti sono rimasti gli stessi di quattro anni prima.
Si sperava che ampie revisioni delle normative sulle trivellazioni offshore, provocate dalla fuoriuscita e emesse nell’aprile 2016, avrebbero mitigato la probabilità di disastri futuri.