Но даже столь непродолжительное загрязнение толщи вод оказало значительное токсическое воздействие на различные трофические уровни экосистемы. В первую очередь действие загрязнений проявилось в изменении численности и состава фитопланктона (преимущественно микроскопических растений). Поскольку весной в районе севернее Клайпеды было обнаружено, что клетки водорослей содержали остатки нефти, можно предположить, что минимум численности клеток в апреле, то есть в то время, когда здесь должен наблюдаться обычный весенний максимум (в чистом водоеме), связан с мазутным загрязнением. Благодаря скорости, с которой размножается фитопланктон, быстро компенсировалось влияние локального и временнóго фактора, и к лету численность фитопланктона увеличилась.
Некоторые изменения произошли и в составе фитопланктона, прежде всего они коснулись жгутиковых. Эти группы организмов плохо защищены от внешних воздействий, плавают близко к поверхности и наиболее чувствительны к нефтяному загрязнению. Изменения численности и биомассы жгутиковых в июле соответствовали колебаниям концентраций нефтяных углеводородов. Увеличение численности жгутиковых для района в целом по сравнению с другими районами Балтийского моря позволяет предположить, что здесь виновато загрязнение. Подобное явление отмечено и при исследовании донной растительности в районе аварии танкера «Амоко Кадис». Непосредственно после разлива нефти численность фитобентоса резко возросла и оставалась на высоком уровне почти на протяжении года, потом наступил резкий спад. Увеличение численности фитопланктона может быть показателем нарушения равновесия в системе и отрицательного влияния загрязнения на организмы других трофических уровней. Наличие полисапробных видов указывает на значительную загрязненность исследуемой акватории, но присутствие видов индикаторов ОВ зоны (ОВ — отравляющие вещества) является признаком постепенного самоочищения этого района.
Исследования показали, что среди микрофитобентоса преобладали виды, способные выдержать значительное нефтяное загрязнение. Отмечены изменения также в структуре зоопланктона: численность преобладающего ранее рачка хидорус сократилась в 1982 году в 10 раз; в 1,3 раза снизилась биомасса зоопланктона в целом, но в 1,7 раза увеличилась его численность по сравнению с многолетними данными за счет роста количества коловраток. Произошло уменьшение размеров организмов зоопланктона, что привело к снижению их средней массы в 2,3 раза.
Разлив мазута привел к значительным сокращениям запасов промысловой мидии и фурцеллярии. По данным БАЛТНИРХа, в районе от порта Клайпеда до порта Лиепая общий запас фурцеллярии сократился на 50 процентов, что составило 13 тысяч тонн, а мидии — на 30 процентов, или 144 тысячи тонн по сравнению с 1981 годом. Водоросль фурцеллярия является ценным сырьем при производстве агара; сокращение ее основного запаса привело к резкому уменьшению ее штормовых выбросов и, как следствие, остановку производства агара в Латвии. Кроме того, фурцеллярия является практически основным поставщиком кислорода в исследованном районе и переносчиком нерестового субстрата салаки.
Изменились и преднерестовые миграции сельди, так как три основных нерестовых района юго-восточной Балтики перестали функционировать. По оценке биологов, естественное восстановление погибших массивов можно ожидать не ранее чем через пять лет. Однако существует мнение, что в условиях интенсивного антропогенного воздействия восстановительный период может быть еще бóльшим.
Аварийный разлив мазута отрицательно сказался на экосистеме Клайпедского залива, являющегося высокопродуктивным внутренним водоемом. В результате аварии танкера в северной части Клайпедского залива было загрязнено мазутом 1647 гектаров нерестилищ корюшки, щуки, леща, снетка, плотвы и других рыб; 1034 гектара нагульных площадей для этих рыб и 452 гектара миграционных путей проходных рыб — сига, сверти, корюшки, угря. В результате этого в 1982 году общий вылов рыбы в Куршском заливе снизился против 1981 года на 596 тонн, в том числе корюшки — на 135 тонн, сверти — на 18, сига — на 4.