Mực nước bắt đầu giảm vào năm 1995 và từ năm 2006 đến năm 2024, mực nước giảm 2 m, xuống mức thấp kỷ lục là 29 m dưới mực nước biển. Theo dự đoán của các chuyên gia, đến cuối thế kỷ 21, mực nước sẽ giảm thêm từ 9 đến 18 m, khiến diện tích biển giảm khoảng 25%.
Nguyên nhân gây ra tình trạng này xuất phát từ nhiều yếu tố, bao gồm điều tiết dòng chảy của sông, việc khử muối và sự ô nhiễm do hydrocarbon, tuy nhiên nguyên nhân chính là do việc Trái Đất nóng lên. Tình trạng khí hậu này thường làm mực nước biển dâng cao, nhưng Biển Caspi là một vùng nước khép kín được cung cấp nước từ các con sông, do đó hiệu ứng xảy ra hoàn toàn ngược lại.
Nhiệt độ không khí trung bình hàng năm ở bề mặt biển tăng khoảng 1 độ từ năm 1979 đến năm 2015. Cùng với sự thay đổi về hướng gió, điều này làm tăng đáng kể lượng nước bốc hơi và kết quả là mực nước biển liên tục giảm.
Tình trạng khô hạn đang đe dọa toàn bộ Biển Caspi và nơi đầu tiên chịu ảnh hưởng sẽ là khu vực Đông Bắc thuộc Kazakhstan, nơi có ngành vận tải biển phát triển và hoạt động khai thác khoáng sản đang diễn ra sôi động. Tổng trữ lượng của biển Caspi là 48 tỷ thùng dầu và 292.000 tỷ m3 khí đốt. Kazakhstan chiếm 31,2 tỷ thùng và 104.000 tỷ m3.
Có hai mỏ dầu chính ở Kazakhstan thuộc biển Caspi là Tengiz trên đất liền và Kashagan trên biển. Hoạt động khai thác được thực hiện chung với các công ty nước ngoài không tránh khỏi những vi phạm về môi trường. Đồng thời, các cơ chế của quốc gia này nhằm đảm bảo tuân thủ các chuẩn mực pháp lý của Kazakhstan và toàn bộ khu vực (Công ước khung về bảo vệ môi trường Biển Caspi và các giao thức của công ước này) cũng không hiệu quả. Rất nhiều thiệt hại ở Biển Caspi vẫn chưa được khắc phục. Việc không tuân thủ các quy định về môi trường sẽ dẫn đến phát thải khí nhà kính quá mức và làm mực nước suy giảm nhanh hơn nữa.
Kazakhstan chiếm 29% toàn bộ bờ Biển Caspi. Trong giai đoạn 2001 - 2022, diện tích bề mặt biển phía Đông Bắc Caspi giảm 39%, đường bờ biển thu hẹp 37,25 km. Nếu mực nước giảm thêm 10 m, khoảng cách giữa bờ biển và các khu định cư ven biển ở khu vực này sẽ đạt mức kỷ lục 89 km.
Tầm quan trọng của tuyến đường biển Caspi đã tăng mạnh kể từ khi Nga bắt đầu Chiến dịch quân sự đặc biệt ở Ukraine vì đây là tuyến đường thay thế cho Hành lang phía Bắc chạy qua lãnh thổ nước này. Ngân hàng Thế giới (WB) ước tính đến năm 2030, khối lượng vận chuyển hàng hóa dọc theo Tuyến vận tải quốc tế xuyên Biển Caspi, còn được gọi là Hành lang Trung tâm có thể đạt 11 triệu tấn, trong đó 4 triệu tấn sẽ phải vận chuyển qua Biển Caspi. Điều này sẽ làm tăng thêm lượng khí thải CO2 và do đó làm tăng tốc độ bốc hơi của nước biển.
