دریای خزر در سال‌های اخیر توسط عواملی مختلفی از جمله آلودگی‌های نفتی، ورود فاضلاب، آلودگی‌های پلاستیکی و... تهدید می‌شود، اما میان همه تهدیدات «کاهش تراز آب دریای خزر» در زمان حاضر اصلی‌ترین تهدید این دریا محسوب می‌شود.
نتایج پژوهش‌ها نشان می‌دهد، طی دو دهه اخیر روند کاهش تراز آب خزر طولانی‌تر شده و شدت کاهش تراز آب به‌ویژه در سال‌های اخیر شدت یافته به‌طوری که تنها در سال ۱۴۰۱، تراز آب ۲۶ سانتی‌متر کاهش یافته است! در مجموع از سال ۱۳۷۵ تا ۱۴۰۱ که روند کاهش تراز آب شروع شده، حدود ۲ متر از سطح آب کاهش یافته و به کمترین میزان در ۳۰ سال اخیر رسیده است.
بر اساس سناریو‌های مختلف، سطح آب دریای خزر تا پایان قرن حاضر ۹ تا ۱۸ متر پایین خواهد شد! سطح دریای خزر به‌صورت فزاینده‌ای پایین‌تر می‌آید و شتاب کاهش آب در حال افزایش است، با توجه به اینکه آب‌های بخش روسیه و ترکمنستان خزر، کم‌عمق است، با افت ۹ متری آب، حدود ۲۴ درصد از مساحت سطح خزر کوچک خواهد شد و اگر ۱۸ متر آب افت کند، ۳۴ درصد از سطح این دریاچه خشک خواهد شد!
در رابطه با مهمترین عوامل پسروی آب دریای خزر، دکتر مجتبی ذوالجودی؛ معاون محیط زیست دریایی و تالاب‌های سازمان حفاظت محیط زیست به تسنیم گفت: آب‌های سطحی حدود ۷۴ تا ۸۵ درصد آب ورودی خزر را تأمین می‌کند که طبق برآوردها، رودخانه ولگا با حدود ۲۵۰ میلیارد مترمکعب از کل ۳۲۰ میلیارد مترمکعب، تأمین‌کننده حدود ۸۰ درصد آب ورودی به خزر است.
وی با بیان اینکه کل رودخانه‌های حوضه آبریز جنوبی خزر (سواحل ایران) حدود ۵ درصد از کل ورودی را تأمین می‌کند، ادامه داد: کاهش آبدهی رودخانه ولگا و افزایش تبخیر آب خزر به‌همراه افزایش حرارت از مهمترین عوامل کاهش تراز و پسروی آب خزر در سال‌های اخیر هستند.
معاون سازمان حفاظت از محیط زیست با بیان اینکه دمای آب خزر در سال ۱۴۰۰ نسبت به میانگین بلندمدت یک درجه افزایش یافته است، اظهار کرد: البته نوسانات سینوسی تراز آب خزر به‌طور طبیعی و طی صد‌ها سال گذشته رخ داده است و همواره طی چندین سال تراز آب خزر افزایش و در ادامه طی چندین سال روند کاهشی را طی کرده است، اما طی دو دهه اخیر، روند کاهش تراز آب خزر طولانی‌تر شده و شدت کاهش تراز آب نیز به‌ویژه در سال‌های اخیر شدت یافته است.
ذوالجودی با اشاره به افزایش ۴ درصدی میزان تبخیر از سطح دریای خزر نسبت به میانگین ۲۰ سال اخیر گفت: این مورد توأم با کاهش میزان بارش موجب تشدید کاهش تراز آب خزر شده است. کاهش تراز آب خزر در سواحل شمالی خزر به‌ویژه روسیه و قزاقستان به‌دلیل شیب ملایم و عمق کم آب‌های ساحلی، تبعات بسیار شدیدتری دارد و بخش‌های وسیعی از سواحل آن مناطق خشک می‌شود.
وی افزود: البته این وضعیت تاحدودی در سواحل شرق خزر در منطقه میانکاله و خلیج گرگان تا تالاب گمیشان در آب‌های ایران وجود دارد به‌طوری که کاهش تراز آب موجب پسروی آب در خلیج گرگان و تالاب گمیشان شده و خسارات زیست‌محیطی و اقتصادی ـ اجتماعی را به‌همراه داشته است.
معاون سازمان حفاظت محیط زیست درباره برنامه‌ها و اقدامات مختلفی که قرار است برای کاهش اثرات پسروی آب خزر و بهبود وضعیت این مناطق انجام شود، توضیح داد: عملیات لایروبی کانال‌های ورودی خلیج گرگان، طرح پمپاژ آب از نکارود به خلیج گرگان، مطالعات جهت کاهش اثرات تغییرات اقلیم، برنامه بهینه‌سازی و کاهش مصرف آب بخش‌های کشاورزی و شیلات توسط وزارت جهاد کشاورزی و افزایش ورودی آب به خلیج، پایش محیط زیست منطقه و بررسی روند تغییرات و... از جمله این اقدامات هستند.
وی درباره مهمترین پیامد‌های کاهش تراز و پسروی آب خزر گفت: خشک شدن تالاب‌ها، خلیج‌ها و زیستگاه‌های ساحلی، تخریب اکوسیستم‌ها، افزایش مخاطرات زیست‌محیطی (خلیج گرگان و میانکاله در سواحل شرق خزر در ایران، خلیج ترکمن‌باشی ترکمنستان، خلیج باکو آذربایجان و...)، افزایش غلظت آلودگی‌ها و آلاینده‌های دریای خزر در آب‌های ساحلی، خلیج‌ها و تالاب‌های ساحلی، اثرات مخرب بر منابع آبزی و کاهش ذخایر شیلاتی، کاهش و تخریب تنوع زیستی به‌ویژه در نواحی ساحلی و تالاب‌های ساحلی، اثرات منفی بر تأسیسات ساحلی از جمله بنادر و اسکله‌ها، افزایش پهنه‌های ساحلی خشک‌شده و ایجاد پدیده ریزگرد از این نواحی و ایجاد معضلات و چالش‌های اجتماعی، اقتصادی و ناشی از پسروی آب خزر هستند.