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La nutria marina caza en inmersiones cortas que realiza casi siempre hasta el fondo oceánico. A pesar de que puede bucear durante cinco minutos,<ref name = "Silverstein_p13"/> sus inmersiones suelen durar alrededor de un minuto y por lo general no exceden los cuatro minutos.<ref name=marinebio/> Es el único mamífero marino capaz de levantar y voltear rocas del fondo, lo cual hace frecuentemente con sus patas delanteras cuando busca presas.<ref name=wp>{{Cita video |people=Reitherman, Bruce (Producer and photographer) |ficha= 1993 |título=Waddlers and Paddlers: A Sea Otter Story–Warm Hearts & Cold Water |url= |formato= |medio= Documentary |publicación= [[Public Broadcasting Service|PBS]]|ubicación= U.S.A.|fechaacceso= |duración= |quote= }}</ref> También pueden desprender [[caracol]]es y otros organismos adheridos a las algas marinas y excavar bajo el fondo lodoso para buscar almejas.<ref name=wp/> Es el único mamífero marino que utiliza las extremidades anteriores para atrapar peces en lugar de hacerlo directamente con los dientes.<ref name=nickerson21>Nickerson, p. 21</ref>
 
Bajo cada extremidad anterior, la nutria tiene una especie de bolsillo formado por piel suelta que se extiende a través de la parte anterior del tórax. En esta bolsa (principalmente en la izquierda), durante las inmersiones el animal almacena alimento para llevar a la superficie.<ref name=haley>{{cita libro|editor=Haley, Delphine|título=Marine Mammals of Eastern North Pacific and Arctic Waters|edición=2nd|capítulo=Sea Otter|año=1986|ubicación=Seattle, Washington|publicación=Pacific Search Press|isbn=0-931397-14-6|autor=edited bu Delphine Haley ; [maps by Judy Petry].|oclc=13760343}}</ref> Una vez allí, se alimenta mientras flota de espalda, usando sus miembros anteriores para seleccionar el alimento y llevarlo a la boca. Puede masticar y engullir [[mejillón|mejillones]] pequeños con todo y caparazón, pero en los animales más grandes debe retirar los caparazones.<ref name = vanblaricom22/> Para extraer la carne de los caparazones utiliza sus prominentes incisivos inferiores.<ref name=bbc>{{cita web|título=Sea otter|url=http://www.bbc.co.uk/nature/wildfacts/factfiles/600.shtml|editorial=[[British Broadcasting Corporation|BBC]]|fechaacceso=31 de diciembre de 2007|urlarchivo=https://archive.is/YTXF|fechaarchivo=24 de diciembre de 2012}}</ref>
Para comer erizos de mar, los cuales están cubiertos con espinas, la nutria les muerde el vientre, donde las espinas son cortas, succionando a continuación el contenido fuera del caparazón.<ref name=vanblaricom22>VanBlaricom, p. 22</ref>
 
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[[Archivo:Kelp-forest-Monterey.jpg|thumb|right|150px|Las nutrias marinas mantienen los bosques de algas saludables al comer animales que se alimentan ellas.]]
 
La nutria marina se alimenta de más de cien presas diferentes.<ref name=v1829/> En la mayor parte de su territorio su dieta está compuesta casi exclusivamente de invertebrados marinos, que incluye [[Echinoidea|erizos de mar]], una variedad de [[Bivalvia|bivalvos]] como [[almeja]]s y [[Mytilidaemejillón|mejillones]], [[Haliotis|abulones]], otros [[Mollusca|moluscos]], [[Crustacea|crustáceos]] y [[caracol]]es.<ref name=v1829/> Sus presas varían en tamaño, desde pequeñas [[Patellogastropoda|lapas]] y [[Brachyura|cangrejos]] hasta [[Enteroctopus|pulpos gigantes]].<ref name=v1829>VanBlaricom pp. 18–29</ref> Donde existen erizos de mar, almejas y orejas de mar de diferentes tamaños, tienden a preferir los de mayor tamaño.<ref name=v1829/>
 
En algunas áreas al norte de su territorio también consumen peces. En estudios llevados a cabo en la [[isla Amchitka]] en la década de 1960, donde la población de nutrias alcanzó la [[capacidad de carga]], el 50% de la comida hallada en sus estómagos eran peces.<ref name=kenyon121>Kenyon, p. 121</ref> Las especies halladas con más frecuencia son habitantes del fondo marino, sedentarios o lentos como ''[[Hemilepidotus hemilepidotus]]'' y los pertenecientes a la familia [[Tetraodontidae]].<ref name=kenyon121/> Sin embargo, al sur de Alaska los peces son ignorados o constituyen una pequeña porción de su dieta.<ref name=wdfw/><ref>Love, p. 76</ref> Contrario a la creencia popular, las nutrias marinas raramente comen [[Asteroidea|estrellas de mar]] y cualquier alga que sea consumida, aparentemente pasa a través de su sistema digestivo sin digerir.<ref name=kenyon119>Kenyon, p. 119</ref>
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La reintroducción de la especie en Columbia Británica ha propiciado una mejora dramática en la salud del ecosistema costero,<ref name=dfo>{{cita web|url=http://www.dfo-mpo.gc.ca/species-especes/species/species_seaOtter_e.asp|título=Aquatic Species at Risk&nbsp;– Species Profile&nbsp;– Sea Otter|editorial=Fisheries and Oceans Canada|fechaacceso=29 de noviembre de 2007|urlarchivo = http://web.archive.org/web/20071123064622/http://www.dfo-mpo.gc.ca/species-especes/species/species_seaOtter_e.asp |fechaarchivo = 23 de noviembre de 2007}}</ref> con cambios similares observados, en la medida que las poblaciones de nutria se recobraron, en las Aleutianas, las islas del Comandante y las costas de California.<ref name = vanblaricom33/> Sin embargo, algunos ecosistemas de bosques de algas en California también han prosperado sin la influencia de las nutrias marinas, con las poblaciones de erizo marino controladas aparentemente por otros factores.<ref name = vanblaricom33/> El papel de esta especie como protectora de los bosques de algas es más notoria en costas abiertas que en bahías y estuarios.<ref name=vanblaricom33>VanBlaricom, p. 33</ref>
 
De forma adicional al crecimiento promovido de los bosques de algas, las nutrias marinas pueden tener un profundo efecto en las áreas rocosas que tienden a estar cubiertas por capas de [[Mytilidaemejillón|mejillones]]. Esta los remueve de las rocas, liberando espacio para otras especies generando diversidad en el área.<ref name="vanblaricom33"/>
 
=== Predadores ===