Cá voi đóng một vai trò quan trọng trong hệ sinh thái biển và nếu chúng biến mất, sự cân bằng mong manh của tự nhiên sẽ bị phá vỡ. Theo Scitable, mỗi khi một con cá voi chết, nó sẽ để lại một xác cá cung cấp thức ăn và dinh dưỡng quan trọng cho hàng trăm sinh vật biển. Ví dụ, các loài giáp xác ăn xác thối và giun ăn xác cá voi để làm thức ăn.
Các loài cá khác, bao gồm cả cá mập, cũng kiếm thức ăn từ xác cá voi. Nếu không có nguồn thức ăn dồi dào này, một số khu vực nhất định của đại dương sẽ không còn phát triển nữa.
Cá voi sống cũng đóng góp nhiều vào hệ sinh thái biển dưới dạng phân cá voi. Theo Columbia Basin Fish and Wildlife News, một nghiên cứu cho thấy phân cá voi chứa nhiều chất dinh dưỡng phong phú bao gồm nitơ, giúp kích thích sự phát triển của thực vật. Các sinh vật, chẳng hạn như sinh vật phù du, cung cấp chuỗi thức ăn cho đại dương cũng được hưởng lợi từ hàng tấn phân cá voi trôi nổi trên bề mặt đại dương. Sự biến mất của nguồn nitơ tự nhiên này có khả năng gây ảnh hưởng tiêu cực đến sản xuất thực phẩm và thực vật.
Số lượng sư tử biển quá đông sẽ nhanh chóng xuất hiện ngay sau khi những con cá voi săn mồi biến mất. Tương tự như vậy, các nền kinh tế của Canada và Hoa Kỳ sẽ thiếu đô la du lịch vì hoạt động xem cá voi rất phổ biến.
