O aquecimento global, a poluição química e a acidificação da água têm colocado a vida marinha em xeque, dado que os oceanos têm cada vez mais absorvido o dióxido de carbono liberado em grandes quantidades na atmosfera. Ademais, toneladas de resíduos são despejados nos mares, indevidamente, todos os anos, colocando em risco o bem-estar, não apenas dos organismos que vivem nestes ambientes, como também de todos que habitam a Terra [1]. Diante desse cenário, a biotecnologia surge como uma alternativa para mitigar os danos causados a este ecossistema e estudar, preservar e recuperar sua biodiversidade, buscando conservar e utilizar de forma sustentável os oceanos, conforme está descrito na ODS 14, Vida na Água.

Uma das alternativas mais estudada atualmente é o uso da biorremediação para resolver dois dos maiores poluentes oceânicos, os derivados do petróleo, proveniente principalmente de vazamentos, e os  polímeros sintéticos, representados majoritariamente pelos plásticos convencionais [2][3]. O aumento da demanda de petróleo mundialmente potencializa o aumento dos derramamentos, o que causa desastres ecológicos e ambientais da superfície da água às profundezas do oceano. Em função disso, diversas técnicas de biorremediação, como bioestimulação e biossurfactantes, têm sido estudadas para biodegradar estes poluentes, sendo considerado uma das técnicas mais sustentáveis e eficientes, a utilização de bactérias dos gêneros Alcanivorax e Cycloclasticus, que possuem vias metabólicas otimizadas para a oxidação de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos [2]. Já o plástico tem como um dos seus pontos de depósito inadequado os oceanos e, em decorrência disso, a bioincrustação e a biodegradação têm sido consideradas alternativas promissoras, sendo realizadas, principalmente, por bactérias, microalgas e fungos [3]. Todavia, tais técnicas ainda devem ser melhor estudadas referente às suas aplicabilidades, buscando a metodologia ideal para evitar promover um desequilíbrio ecológico com os uso destes microrganismos e superar o desafio de diluição, tendo em vista que o oceano é um sistema aberto e dinâmico e a concentração de bactérias e nutrientes necessários é mais dificilmente alcançada [2][3].  

A biotecnologia também pode auxiliar na gestão eficaz do ecossistema, descritos na meta 14.2, ao prover dados precisos sobre a biodiversidade a partir de diferente técnicas, como a utilização do DNA ambiental (eDNA), que faz um sequenciamento de alto desempenho em amostras de água e possibilita identificar padrões de diversidades e quantidade de espécies presentes no ambiente [4]. Este método não afeta os organismos ameaçados nem os oceanos durante a amostragem, necessitando de pouca quantidade de água oceânica filtrada. Após a coleta das amostras, o DNA presente nelas é extraído e, então, amplificado a partir da reação em cadeia da polimerase (PCR) para poder ser sequenciado, por meio de processos de metagenômica, permitindo a identificação dos organismos presentes, quando realizada a comparação dos genomas encontrados no ambiente com bancos dados armazenados em bibliotecas genéticas. Tal técnica permite tanto diagnosticar a quantidade de espécies ameaçadas que ocorrem em determinado local, como a presença de uma espécie invasora, fornecendo uma leitura em tempo real da saúde oceânica, e já está sendo utilizada por pesquisadores mundialmente [4][5].