یکی از بزرگترین معضلات زیست محیطی گلستان وضع بسیار نامطلوب خلیج گرگان است. به عقیده زیست‌شناسان خلیج گرگان در آینده نزدیک به‌طور کامل خشک خواهد شد. با جست‌وجو در google earth  از‌ سال 2002 تا 2015 به‌راحتی می‌توان این ادعا را ثابت کرد. عکس‌های ماهواره‌ای نشان از وسعت زیاد خشکیدگی این خلیج دارند. در مورد سرنوشت آتی خلیج گرگان دو پیش‌بینی وجود دارد، پیش‌بینی اول در خوشبینانه‌ترین حالت زمان خشک شدن کامل این خلیج را نزدیک 16‌سال می‌داند و پیش‌بینی دوم که واقع‌بینانه است 8سال را برای خشکیدگی کامل این خلیج کافی می‌شمارد. درواقع به‌طور میانگین حدود 10‌سال طول می‌کشد که تنها خلیج دریای خزر خشک شود. خلیجی که منبع بزرگ ماهیان خاویاری و ذخیرگاه بسیار باارزش آبزیان دریای خزر محسوب می‌شود. متاسفانه روند خشک شدن این خلیج به گونه‌ای است که به‌راحتی تا 2 کیلومتر داخل این خلیج را می‌توان با خودرو  رانندگی کرد، چیزی که تاکنون مشاهده نشده است.
دلایل عمده این خشکیدگی را می‌توان رسوب‌گذاری ناشی از تخریب بالادست در بستر خلیج و دریا عنوان کرد. دلیل عمده دیگر ورود فاضلاب و رسوبات به داخل خلیج است. فاضلاب صنعتی و خانگی که از اطراف به داخل خلیج سرازیر می‌شوند، جدا از آلودگی که برای آبزیان ایجاد می‌کنند باعث رسوب‌گذاری در بستر می‌شوند، در نتیجه اگر کار بزرگی برای این خلیج نشود، به‌زودی اثری از آن باقی نخواهد ماند.
خلیج گرگان زیستگاه بسیار غنی ماهیان خاویاری ایران است، بنابراین معیشت اکثر مردم مجاور این خلیج به حیات آن وابسته است. اگر این روند ادامه داشته باشد در 8سال آینده این خلیج کاملا خشک خواهد شد و پیامد بزرگ علاوه‌بر آسیب‌های زیست‌محیطی، بیکارشدن عده زیادی از ماهیگیران محلی است، بنابراین این افراد با از دست دادن معیشت خود مجبور به مهاجرت از روستاهای خود هستند که این به نوبه خود مشکلات اجتماعی بسیار بزرگتری به همراه خواهد داشت. در نتیجه از دست رفتن بخش بسیار بزرگی از معیشت مردم محلی قطعا تنش‌های سیاسی و اجتماعی قابل ملاحظه‌ای را سبب می‌شود. در واقع پیامدهای منفی ‌آن فقط محدود به جغرافیای گلستان نیست، بلکه کل ایران را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد. حداقل این موضع از دید مزدک دربیکی باعث می‌شود سرمایه‌گذاری در دو استان گلستان و مازندران صورت نگیرد. پیامد دیگر خشک‌شدن خلیج گرگان و تالاب‌های اطراف آن وقوع پدیده دریاخواری است. با پسرفت دریا، وسعت ساحل افزایش یافته و به تبع آن دریاخواری رونق گرفته است. شواهد حاکی از این است که در ساحل بهشهر که جزو حوزه شبه‌جزیره میانکاله است با پسروی آب دریا و خشک‌شدن خلیج گرگان و کاهش افت آب میانکاله تجاوز به حریم ساحل رشد چشمگیری داشته است.
در جست‌وجوی آب از دست رفته
اگرچه بخشی از گلستان جنگل انبوه دارد، دریا دارد، تنها خلیج دریای خزر در آن زنده است، رودها و نهرهای بسیار از دل جنگل‌هایش در جریان است اما زمینش به سمت خشکی می رود، منابع آبی این استان به دلایل مختلفی ازجمله سوء‌مدیریت، استفاده بیش از حد و خشکسالی رو به اتمام است. اگرچه معضل آب مانند شبحی تمام خاک ایران را دربرگرفته است، اما کمبود منابع آبی در استانی که اکوسیستم بسیار ویژه و سرزنده‌ای دارد، تنها نشان از مدیریت غلط و ناکارآمدی دارد که سال‌ها این مایع حیات را به یغما برده است. امروز گلستان در کنار چند استان دیگر در‌ سال 94 دچار تنش آبی شدیدی شده است حتی گلستان از این لحاظ وضع وخیم‌تری نسبت به استان‌های همجوار خود یعنی مازندران و سمنان دارد، سمنانی که به دلیل خشکسالی دشت‌هایش دچار پدیده فرونشست زمین شده است، بنابراین عدم مدیریت صحیح آب در این استان به یک موضوع چالش‌برانگیز تبدیل شده‌ است. امروز کمبود منابع آبی و خشکسالی که به تبع آن تغییر اقلیم را به دنبال دارد، بزرگترین معضل زیست‌محیطی این استان به شمار می‌رود، زمانی که آب این کیمیای حیات به وفور همه جای این استان را سیراب می‌کرد، امروز به بزرگترین مشکل مردمان این سرزمین تبدیل شده است، علاوه بر آن قسمت جنوبی گلستان که به شکل نیمه‌استپی و نیمه‌بیابانی است، حوزه اترک که در قسمت شمالی آن قرار دارد و نزدیک ۱۲۰ کیلومتر آن، مرز آبی ایران و ترکمنستان را می‌سازد با مشکل شدید کم‌آبی مواجه است. بنابراین گلستان در حوزه رودخانه اترک که از خراسان شمالی سرچشمه می‌گیرد و تمام پهنه‌های آبی که زیرمجموعه این حوزه هستند، با تنش آبی شدیدی روبه‌رو است. درواقع اترک یکی از بزرگترین حوزه‌های آبریز دریای خزر محسوب می‌شود که از خراسان شمالی با عبور از گلستان به دریای خزر امتداد می‌یابد. اما به گفته  دکتر مزدک دربیکی استاد محیط‌زیست دانشگاه آزاد گرگان به دلیل سوء‌مدیریت و سدسازی‌های بی‌رویه این حوزه دچار مشکل جدی شده ‌است. سدسازی باعث شده آب از بالادست به پایین‌دست منتقل نشود و از سوی دیگر حقابه تالاب‌های این حوزه از سوی سدسازان دیده نشده است، در نتیجه خشک‌شدن تالاب‌ها با سرعت هرچه بیشتر در این استان درحال رخ دادن است. پدیده‌ای که کارشناسان حوزه محیط‌زیست معتقدند در یکی دو‌سال آینده باعث می‌شود آب ورودی به حوزه اترک و زیرمجموعه‌های این حوزه به صفر برسد. در صورت وقوع چنین احتمالی قطعا موجودیت تالاب‌های این حوزه به خطر می‌افتد. کما این‌که طرح انتقال آب از بالادست زرین‌گل به شاهرود موجب بروز مشکل عدیده‌ای در حوزه آبریز این منطقه شده است. طرح انتقال آب به شاهرود با لوله‌گذاری از وسط جنگل ابر یکی از غیرعلمی‌ترین و ناکارآمدترین طرح‌های عمرانی است که با هیچ دلیل منطقی توجیه نمی‌شود. اما متاسفانه به‌رغم تمام مخالفت‌های کارشناسان و فعالان حوزه محیط‌زیست این پروژه درحال انجام است و به نظر هم نمی‌رسد متوقف شود حتی در دولتی که مدعی محیط‌زیستی‌ترین دولت تاریخ ایران است.
یکی دیگر از عوامل کمبود منابع آبی در این استان مصرف بیش از حد آب در مزارع کشاورزی است، هرچند این مشکل در کل خاک ایران عمومیت دارد اما استفاده از 80درصد منابع آبی در استانی که با اقلیم تقریبا معتدل و جنگل‌های بسیار قابلیت ذخیره‌سازی آب را دارد، به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای مشکل‌ساز  شده است. در هر کشوری استاندارد بهره‌گیری از منابع آبی باید زیر 50درصد باشد اما در ایران متاسفانه بیش از 80درصد منابع آبی چه سطحی و چه زیرزمینی مصرف می‌شود. درواقع به دلیل نبود مدیریت علمی و نداشتن دغدغه زیست‌محیطی و برتری پروژه‌های اقتصادی عظیم بر محیط‌زیست باعث چنین رویکردی در مصرف آب منابع اندک ایران شده است.