نزدیک به ۳۰۰۰ سال گذشته که تمدن‌های انسانی در پیرامون خزر توسعه یافته‌اند تراز آب خزر تا حدود ۵ متر پایین‌تر و ۸ متر بالاتر از تراز امروزی نوسان داشته است. در طی اندازه گیری‌های دستگاهی در یک صد و پنجاه سال گذشته تراز آب خزر حول دو تراز (مبنای بالتیک) ۲۶- و ۲۸- نوسان داشت، در شرایط کنونی نیز نوسان تراز در این محدوده محتمل است. در صورتی که اثرات تغییر اقلیم در اقیانوس اطلس شمالی باعث ضعیف شدن شدید گلف استریم شود، آنگاه بارش در حوضه خزر کاهش یافته و اثرات آن نیز به صورت کاهش بیشتر تراز نمایان خواهد شد.
گفتنی است، ارتباط آبی رودخانه‌های ولگا از طریق کانال ولگا - دن به دریای سیاه و کانال ولگا به دریای بالتیک باعث افزایش تراز آب خزر نخواهد شد. چراکه دریچه‌های تعبیه شده روی کانال‌ها امکان جریان آب از دریاهای آزاد به ولگا را مانع می‌شود. حتی با ذوب شدن یخ‌های قطب شمال و جریان آب در رودخانه ولگا تاثیری در افزایش تراز اب دریا ندارد. زیرا قطب شمال اقیانوس است و ذوب یخ در اقیانوس نمی‌تواند دریاچه محصور در خشکی را متأثر کند. همچنین برداشت آب از رودخانه‌های منتهی به خزر در کشورهای ساحلی تاثیر کمی بر کاهش تراز آب خزر دارد. گفتنی است، سالانه حدود ۴۳ کیلومترمکعب از آب رودخانه‌ها در حوضه آبریز خزر مصرف می‌شود. مساحت دریای خزر اکنون حدود ۳۷۶ هزار کیلومترمربع است.
در صورتی که آب در رودخانه‌های حوضه آبریز خزر مصرف نشود، تراز آب خزر بنا به برخی تخمین‌ها حدود یک متر بالاتر خواهد آمد، اما میزان بالا آمدن برحسب رژیم تبخیر در خزر در حد چند سانتیمتر در سال خواهد بود تا پس از مدتی (۲ دهه یا بیشتر) تثبیت خواهد شد. اما در عمل رساندن مصرف آب به‌حالت ۷۰ سال پیش (پیش از ساخت سدهای بزرگ) غیرواقع‌بینانه است.
اکنون مصرف آب در رودخانه‌های ورودی به خزر جنوبی کمابیش معادل مصرف آب در رودخانه ورودی به خزر میانی و شمالی (از جمله رودخانه ولگا) است. مصرف آب در مجموع حوضه آبریز خزر در ۴۰ سال گذشته تثبیت شده، در حالی که در بخش شمالی، مصرف آب کاهش داشته و در بخش‌های جنوبی حوضه آبریز خزر افزایش یافته است.
اما پرسش مهم این است در هنگامی که تراز آب خزر در حال کاهش است آیا می‌توان تالاب‌های ساحلی خزر در ایران را حفظ یا احیا کرد؟ در پاسخ باید گفت، آری، اما وضعیت هر یک از تالاب‌ها متفاوت خواهد بود. بخشی از تالاب خشک شده گمیشان با کمترین دستکاری قابل احیا است. در عین حال می‌توان مکانیزم طبیعی تشکیل تالاب در بخش کم عمق دریایی در رو به روی گمیشان را تسهیل کرد که تالاب نوگمیشان تشکیل شود.
برای خلیج گرگان لازم است آبدهی اکولوژیک رودخانه‌های ورودی به آن و رودخانه کنار آن (گرگانرود) حفظ شود. همچنین باید از میزان بار مواد مغذی و رسوب از بالا دست کاسته شود. اما منبع اصلی آب خلیج گرگان همیشه از دریای خزر بوده و این تبادل آبی به ویژه از مسیرهای چپقلی و آشوراده باید حفظ شود. با لایروبی یا کندن علف‌های مسیر آبراه می‌توان تبادل آب را تسهیل کرد. لازم است در بخش شمالی انتهای میانکاله با ایجاد زبانه از ورود رسوب ساحلی به داخل دو آبراه جلوگیری شود. نقش کانال خوزینی در تبادل آب خلیج گرگان کم است. تا موقعی که تراز آب خزر از تراز بستر آبراه و خلیج گرگان پایین تر نباشد، بخشی از خلیج گرگان حفظ می‌شود و مساحت و عمق آن وابسته به تراز آب خزر است. درصورت بسته شدن آبراه‌های خلیج گرگان به دلیل رسوبگذاری یا گذاشتن دریچه روی آبراه‌ها برای حفظ آب آن، بخش عمده خلیج گرگان خشک می‌شود و تبدیل به شوره زار می‌شود. زیرا میزان تبخیر حدود دو برابر میزان بارش است و آبدهی رودخانه‌ای نمی‌تواند تبخیر را جبران کند. همچنین زبانه میانکاله ماسه‌ای و نفوذپذیر است در صورتی که تراز آب خیلی پایین تر رود، نمی‌توان آب را در خلیج گرگان حفظ کرد و از داخل میانکاله به طرف دریا نفوذ خواهد کرد. پایداری تالاب‌های غرب خلیج گرگان (لپو-زاغمرز) وابسته به تامین آب از زهکش‌ها خواهد بود. همچنین پایداری تالاب فریدونکنار وابسته به تامین آب شیرین از پیرامون و بالادست خواهد بود. پایداری تالاب امیرکلا هم وابسته به تامین آب شیرین از پیرامون و بالادست است.
در تالاب انزلی هم بخش عمده تالاب خشک خواهد شد، ارتباط تالاب با دریا یک طرفه می‌شود، عملا تالاب به جلگه رودخانه‌ای تبدیل می‌شود، رودخانه‌های ورودی به تالاب با فرسایش بستر خود در تالاب، رسوبات را وارد بخش قدیمی بندر انزلی می‌کنند که به صورت یک دلتا محل تجمع رسوب می‌شود. به دلیل بارش بالا در منطقه و ورود رودخانه‌های پر آب به تالاب، بخشی از تالاب حتی با کاهش بیشتر تراز آب حفظ می‌شود. اما لازم است از ورود بار مواد مغذی و فاضلاب به تالاب جلوگیری شود.