Resumo: A perda acelerada de biodiversidade e as mudanças climáticas representam os maiores desafios do século XXI, com impactos ainda pouco conhecidos sobre a megafauna marinha tropical. Nesta palestra, apresentarei uma síntese de estudos realizados no ECoMAR-UFRJ que revelam como cetáceos, aves marinhas e elasmobrânquios podem responder às rápidas transformações nos ecossistemas marinhos do Atlântico Sul. Além disso, discutirei o potencial das Áreas Marinhas Protegidas (MPAs) como estratégia de conservação frente a esses cenários, destacando tanto suas limitações quanto oportunidades para aumentar sua resiliência em um contexto de mudanças climáticas aceleradas.