Qua quá trình di cư từ các vùng nước sâu đến bề mặt, cá voi vận chuyển chất dinh dưỡng như nitơ và chất hữu cơ từ nơi này sang nơi khác, cunag cấp năng lượng cho sinh vật biển, bao gồm sinh vật phù du, cá và rạn san hô. Bằng cách thải ra nước tiểu giàu nitơ và các chất thải khác, cá voi thúc đẩy sự phát triển của hệ sinh thái biển, đặc biệt là tại những vùng nước nhiệt đới mà dinh dưỡng thường khan hiếm. Một nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Nature Communications đã chỉ ra rằng cá voi lớn như cá voi đầu bò, cá voi xám và cá voi lưng gù cung cấp khoảng 4.000 tấn nitơ và hơn 45.000 tấn vật chất hữu cơ mỗi năm cho các vùng biển này.

Trước khi nạn săn bắt cá voi quy mô lớn làm suy giảm quần thể của chúng, lượng chất dinh dưỡng mà cá voi cung cấp có thể gấp ba lần mức độ hiện tại, cho thấy vai trò quan trọng mà chúng từng có trong các hệ sinh thái đại dương. Cá voi lưng gù di chuyển từ vùng Vịnh Alaska đến Hawaii, thải ra lượng lớn béo và chất dinh dưỡng mà các nhà khoa học ước tính gần gấp đôi lượng chất dinh dưỡng được cung cấp bởi các lực vật lý địa phương. Hành động này không chỉ làm phong phú thêm hệ sinh thái ven biển mà còn tập trung các chất dinh dưỡng ở những khu vực nhỏ hơn, giúp phát triển sự sống quanh các rạn san hô.

Cá voi là động vật di cư dài nhất thế giới, với những hành trình vượt hàng nghìn dặm để sinh sản mà không ăn gì cả. Trong suốt hành trình, cá voi không những tích trữ chất dinh dưỡng mà còn thải ra một lượng lớn chất thải, trong đó có nước tiểu giàu nitơ, được ước tính lên đến 250 gallon mỗi ngày ở một số loài. Trước khi bị suy giảm nghiêm trọng số lượng cá voi, săn bắt, lượng chất dinh dưỡng do cá voi cung cấp cho đại dương rất phong phú. Tuy quần thể cá voi đang dần phục hồi sau hàng thập kỷ nỗ lực bảo tồn, nhưng một số loài, như cá voi xanh, vẫn chưa thể trở lại với số lượng ban đầu, cho thấy tầm quan trọng của việc hiểu rõ hơn về chúng và bảo vệ môi trường biển.