Sedan 2001 häckar storskarven, eller snarare den östliga rasen därav, kallad mellanskarv (Phalacrocorax carbo sinensis), på Stora Karlsö. Tio år tidigare etablerade sig denna svarta, omstridda fågel på grannön Lilla Karlsö, där den snart fick ett starkt fäste. Under det senaste kvartsseklet har storskarven varit på stark frammarsch i hela södra Östersjön, efter att ha varit praktiskt taget utrotad i början av 1900-talet. Troligen har den ökande övergödningen av insjöar och innanhav bidragit till utvecklingen, i och med att det inneburit en kraftig ökning av beståndet av så kallad ”skräpfisk”, skarvens basföda.

Populationen på Lilla Karlsö växte från 1990 till upp emot 2500 par, innan den för ett par år sedan vände nedåt. År 2005 fanns där cirka 2000 par och tendensen är fortsatt vikande. På Stora Karlsö växte skarvstammen på bara fyra år från 30 till 1000 par och efter ytterligare fyra år fanns det drygt 1200 par! Inga träd växer dock till himlen, och kurvan har böjt neråt. 2013 häckade cirka 930 par. Man har hittills inte märkt någon konkurrens mellan skarvar och andra arter om boplatserna på ön. Skarvarna på Stora Karlsö har konstaterats ha tånglake som favoritföda.