tysiące ptaków, ssaków i żółwi morskich zostało otynkowanych wyciekającym olejem. Pojawiły się spekulacje, że wzrost liczby okaleczeń i zgonów waleni, który został odnotowany przez NOAA od lutego 2010 r., został dodatkowo zaostrzony przez wyciek. Wykluczono typowe przyczyny tak powszechnych ofiar śmiertelnych, w tym zachorowalności i toksyn z czerwonych pływów, i nie było niezwykłej częstości występowania zakażenia Brucella u osieroconych delfinów, co doprowadziło naukowców do podejrzenia, że zanieczyszczenia z wycieku uczyniły Walenie bardziej podatnymi na inne zagrożenia środowiskowe. Badanie z grudnia 2013 roku żywych delfinów w Barataria Bay w stanie Luizjana wykazało, że mniej więcej połowa z nich była bardzo chora; wielu cierpiało na zaburzenia płuc i nadnerczy, o których wiadomo, że są związane z ekspozycją na ropę naftową. Do końca 2015 r.znaleziono około 1400 wielorybów i delfinów, co stanowi zaledwie niewielki procent dotkniętych nimi zwierząt. Chociaż liczba martwych zwierząt zaczęła się zmniejszać, utrzymywały się znaczne spadki płodności delfinów. Uważano, że strandingowie reprezentują największą śmiertelność w Zatoce Meksykańskiej.
Charlie Riedel-AP/. com
ptaki były szczególnie narażone na działanie oleju, a wiele z nich zginęło—z powodu spożycia oleju, gdy próbowały się oczyścić lub ponieważ substancja zakłócała ich zdolność do regulowania temperatury ciała. Pelikan brązowy, niedawno skreślony z listy gatunków zagrożonych, był jednym z gatunków najbardziej dotkniętych. Badanie z 2014 r. przewidywało, że być może 12 procent brązowych pelikanów i ponad 30 procent śmiejących się MEW w obszarze dotkniętym wyciekiem zostało zniszczonych. Według innego badania z 2014 r. uznano, że zmarło do 800 000 ptaków. Nawet osoby, które nie zostały bezpośrednio zanieczyszczone olejem, zostały dotknięte. Badanie z 2012 r. ustaliło, że białe pelikany, które migrowały z zatoki do Minnesoty, aby się rozmnażały, wytwarzały jaja, które zawierały dostrzegalne ilości związków, które można było namierzyć w wycieku BP. Jaja zawierające ślady zanieczyszczeń znaleziono również w Iowa i Illinois.
zwierzęta, które zostały znalezione żywe w wyniku wycieku, zostały przetransportowane do ośrodków rehabilitacyjnych, a po oczyszczeniu i ocenie medycznej wypuszczono na obszary wolne od oleju. Obawy o potomstwo żółwi morskich, które zagnieżdżały się na wybrzeżach Zatoki Alabama i Floryda, skłoniły urzędników ds. dzikiej przyrody do wykopania tysięcy jaj i wylęgu ich w magazynie do późniejszego uwolnienia na wybrzeżu Atlantyku. Do końca 2012 roku około 1700 żółwi zostało znalezionych martwych. Długoterminowe badanie śledzenia satelitarnego opublikowane w maju 2013 r. wykazało, że zagrożony żółw morski Kempa ridley prawdopodobnie został poważnie dotknięty, ponieważ jego preferowane terytorium żerowania znajdowało się w obszarze uszkodzonym przez wyciek. Szacuje się, że w samym 2010 roku zginęło do 65 000 zagrożonych żółwi, głównie w wyniku zanieczyszczenia ropą naftową. Oszacowano również, że około 300 000 żółwi, z których część pochodziła z populacji lęgowych w innych częściach świata, znajdowało się w regionie wycieku, kiedy to miało miejsce, co skłoniło naukowców do zwrócenia uwagi na globalne skutki katastrofy.
wpływ na mniejsze gatunki był trudniejszy do określenia. Liczne gatunki ryb i bezkręgowców rozmnażały się w zatoce i uważano, że niektóre ulegną toksycznemu działaniu oleju. Badanie z 2014 r.wykazało, że larwy ważnych dla handlu gatunków ryb, w tym tuńczyka, prawdopodobnie rozwinęły wady serca po ekspozycji na wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) z oleju. Obszary dna morskiego, które zostały pokryte produktami ubocznymi bakterii, były w zasadzie strefami martwymi; wiele organizmów siedzących udusiło się lub zachorowało przez materiał, a większość organizmów mobilnych uciekła.
rafy znajdujące się poza promieniem 12 mil (19 km) od studni głębinowej wydawały się w dużej mierze nienaruszone, ale te znajdujące się wewnątrz były mocno zestresowane. Badania laboratoryjne sugerowały, że olej i dyspergatory utrudniały rozmnażanie koralowców. Larwy koralowców, które są początkowo mobilne, przyczepione do dojrzałych koralowców w znacznie obniżonych stawkach po ekspozycji na substancje. Testy wykazały również, że olej i dyspergatory były śmiertelne dla rotifers, mikroorganizmów kluczowych dla sieci żywności Zatoki. Badanie modelujące opublikowane w lutym 2016 sugerowało, że aktywność drobnoustrojów zjadających olej była negatywnie wpływana przez kwitnienia innych gatunków drobnoustrojów, które preferowały żywić się środkami dyspergującymi. W kwietniu 2014 roku misja przeprowadzona przez grupę badawczą Ecosystem Impacts of oil and Gas Inputs to the Gulf (ECOGIG) na pokładzie łodzi podwodnej Alvin-która słynnie brała udział w badaniu wraku Titanica-zauważyła pewne ekologiczne odzyskiwanie zaolejonych obszarów dna morskiego, chociaż wykrywalne poziomy oleju w rdzeniach osadowych pozostały takie same, jak cztery lata wcześniej.
spodziewano się, że szeroko zakrojone zmiany przepisów dotyczących odwiertów morskich, spowodowane wyciekiem i wydane w kwietniu 2016 r., zmniejszą prawdopodobieństwo przyszłych katastrof.