Observer les populations animales et végétales et leur évolution est indispensable pour surveiller les changements éventuels de la biodiversité mais aussi pour surveiller les perturbations environnementales. En effet, le phytoplancton, le zooplancton, la faune ou la flore benthique, les poissons, les oiseaux, les mammifères, etc. constituent des témoins permanents qui intègrent les caractéristiques écologiques du milieu, soumises à fluctuations d'origines naturelle ou humaine.
- le réseau benthique Rebent : Ce réseau observe la flore et la faune marines côtières qui vivent en relation étroite avec les fond marins. Il suit la distribution des habitats benthiques et de leur biodiversité faunistique et floristique, à la fois pour établir un état des lieux et pour détecter les évolutions spatio-temporelles. Opérationnel depuis 2004, le Rebent s'est développé en Bretagne, zone pilote avant son extension nationale actuellement en cours. L'Ifremer coordonne ce projet en association avec des partenaires experts que sont l'IUEM, les Stations marines, Prodig-Ephe et le Ceva.
- L'observatoire du domaine côtier de l'IUEM (Institut Universitaire Européen de la Mer -Brest) développe des séries temporelles sur plusieurs biotopes sensibles aux perturbations de l'environnement (populations vivant sur les herbiers de zostère et sur le maërl, algues calcaires). Des populations de coquilles St Jacques sont également surveillées : l'utilisation des dépôts calcaires des coquilles Saint-Jacques offre un outil original pour l'enregistrement pluriannuel des variations de l'environnement.
- le réseau national des stations marines : Ce réseau, créé en 1994 sous l'autorité du CNRS-Insu (institut national des sciences de l'univers), fédèrent et coordonnent les activités de quinze stations marines en France dont 4 en Bretagne : Dinard, Roscoff, Brest, Concarneau.
- Des réseaux associatifs de suivi de la faune et de la flore existent : le milieu associatif génère de nombreuses activités de surveillance, comme celle sur les oiseaux et les mammifères marins (Bretagne vivante, Ligue pour la protection des oiseaux, Groupe mammologique breton,) ou sur les fonds marins (Association pour la Découverte du Monde Sous-marin). Exemple : En 1995, un « observatoire des oiseaux marins nicheurs de Bretagne » a été mis en place dans le cadre d'un Contrat Nature (Région Bretagne) et coordonné par Bretagne Vivante-SEPNB.
Un autre aspect de la surveillance des espèces en milieu marin, concerne les élevages aquacoles. Deux réseaux de surveillance ont pour but de connaître les performances de production des élevages et suivre l'état zoosanitaire des cheptels dans les principaux bassins de production conchylicole.
- Remora : Le Réseau MOllusques du département Ressources Aquacoles de l'IFREMER assure le suivi des performances de croissance de l'huître creuse : depuis 1993, la survie, la croissance et la qualité de deux lots d'huîtres creuses (juvéniles et 18 mois) sont évaluées chaque année dans les principales régions ostréicoles françaises dont 12 stations en Bretagne. Ce réseau de surveillance a un rôle d'alerte et d'aide à la gestion des différents bassins ostréicoles.
- Repamo : le Réseau de Pathologie des Mollusques est un réseau de santé animale, qui s'occupe des coquillages marins du littoral français métropolitain. Les objectifs de la surveillance zoosanitaire sont de prévenir l'introduction ou l'apparition d'agents infectieux, la propagation à l'intérieur d'un bassin et surtout entre les bassins de production ainsi que d'étudier les moyens de diminuer l'impact des agents infectieux, et surveiller leur évolution.