Der eigentlichen Förderaktivität gehen verschiedene Vorerkundungen voraus. So werden zunächst umfangreiche seismische Untersuchungen durchgeführt, um die Ausdehnung und den Aufbau der Lagerstätten zu erkunden. Mit sogenannten Airguns (Druckluftpulsern) werden in rascher Folge Schallwellen mit sehr hohen Pegeln ausgesendet – Reflektionen von den unterschiedlichen Schichten des Meeresuntergrundes geben Auskunft über Beschaffenheit der tieferen Schichten und somit möglicher Lagerstätten. Die einzelnen Druckluftpulser erzeugen dabei je nach Volumen unterschiedliche Schallpegel, deren Zusammenspiel zu einer Bündelung tieffrequenter Schallanteile nach unten führt. Hohe Anteile von Störgeräuschen werden auch bis in hohe Frequenzen emittiert und mit starken Schalldruckpegeln seitlich abgestrahlt. In der Öl- und Gasindustrie werden zwischen 12 und 48 Druckluftpulser gleichzeitig eingesetzt. Durch Überlagerung der Schallwellen der einzelnen Pulser verstärken sich die Schallpegel. In Anordnungen mit 24 Pulsern wurden kumulative Spitzenschalldruckpegel von bis zu 272 dB ermittelt. Zum Vergleich: der bei der Rammung von Offshore-Windkraftanlagen einzuhaltende Grenzwert zum Schutz der Schweinswale liegt für eine einmalige impulshafte Beschallung bei einer Schallenergie von ca. 164 dB re 1 µPa2s bzw. einem Schalldruckpegel von 200 dB re 1 µPap-p.

Vor allem Schweinswale, aber auch andere Meeressäugetiere und selbst Fische können daher durch den Impulsschall seismischer Untersuchungen erheblich beeinträchtigt werden. Die negativen Auswirkungen auf Schweinswale reichen von Störung und Vertreibung über Maskierung der innerartlichen Kommunikation oder der Echolokation bei der Nahrungssuche bis hin zu Schädigungen des Gehörs.

Neben kontinuierlichen Schalleinträgen zum Beispiel durch Schiffsverkehr sowie den Impulsschalleinträgen beim Bau von Plattformen (Öl-, Gas-, Offshore-Windkraft) gehören seismische Untersuchungen zu den stärksten anthropogenen Belastungen der Meere mit Unterwasserschall.

Die Gewinnung von Erdöl und Erdgas erfolgt von fest installierten Produktionsplattformen aus, der Abtransport mittels Rohrleitungen oder Schiffen. Im Normalbetrieb fällt auf Produktionsplattformen eine Reihe von Schadstoffen an (Öl, Chemikalien, natürlich vorkommende radioaktive Substanzen), die zusammen mit dem Produktionswasser und dem Bohrgut kontinuierlich ins Meer entsorgt werden (dürfen) (siehe Gebietsbeschreibung Nordsee, Skript 477).

Im Jahr 2012 enthielt das in die gesamte Nordsee eingeleitete Produktionswasser insgesamt 4.052 t Öl (OSPAR Commission 2014).

Ölrückstände schwimmen zunächst auf der Wasseroberfläche, verklumpen aber auch und sinken zu Boden, wo sie die Lebensgemeinschaft der Bodenlebenwesen beeinträchtigen. Die Schadstoffe, radioaktiven Substanzen und Bestandteile des Öls reichern sich in der Nahrungskette an und wirken sich so negativ auf das gesamte ökologische Gleichgewicht der Meereslebensräume aus.

Im Rahmen des Trilateralen Wattenmeer-Monitoring-Programms erfolgt seit vielen Jahren ein Spülsaum-Monitoring an der Wattenmeerküste. Hierbei werden auch Totfunde von Seevögeln mit Ölverschmutzungen untersucht und die Ölrückstände sowie deren Herkunft bestimmt. Die Ergebnisse fließen in den Qualitäts-Zustandsbericht zum Wattenmeer ein (Wadden Sea Quality Status Report).

Obgleich die Haupt-Öleinträge aus dem Schiffsverkehr stammen, tragen auch Ölunfälle und die Rückstände aus der Ölförderung zur chronischen Ölverschmutzung der Nordsee bei. Vor allem Arten, die auf hoher See überwintern, wie zum Beispiel die Trottellumme, sind hier besonders gefährdet, wie die Ergebnisse aus dem Monitoring-Programm zeigen. Obwohl die Verölungsrate von Seevögeln kontinuierlich sinkt, sind die Ökologischen Qualitätsziele der OSPAR (OSPAR Ecological Quality Objectives EcoQO) noch nicht überall erreicht, insbesondere bei der Trottellumme noch nicht.

Auch wenn die Sicherheitsvorkehrungen zur Unfallverhütung in den letzten Jahren stetig verbessert wurden, bleiben nach wie vor Risiken von Leckagen oder gar eines Ölunfalls an den Bohrinseln, Pipelines oder Transportschiffen bestehen. Die Auswirkungen eines Ölunfalls wären gravierend für alle Meeresorganismen.

Selbst das Abfackeln von anfallenden, nicht nutzbaren Gasen kann sich negativ auf die Biodiversität auswirken: der Lichtschein der „Fackel“ kann bei schlechter Sicht oder bei Nacht für Zugvögel einen Anlockeffekt haben. Dies könnte bei Massenzugereignissen zu Beeinträchtigungen führen, wenn die Vögel möglicherweise mit den Bohranlagen kollidieren.