vignette|upright=1.5| Grive de Tristan (Nesocichla eremita) perchée sur des déchets plastiques, sur le littoral de l'Île inaccessible (île inhabitée de l’archipel Tristan da Cunha, en plein Atlantique Sud)
La contamination du milieu marin par les plastiques est une pollution marine par des macrodéchets et microdéchets en plastique.
Le plastique occupe une part dominante et croissante des déchets solides trouvés en mer. Le plastique étant peu dégradable, 80 % des débris marins seraient maintenant en matière plastique. On en trouve maintenant des particules dans toutes les mers du monde, à toutes les profondeurs et dans de nombreux organismes. En 2010, sur 275 millions de tonnes de déchets plastiques produits dans le monde, 31,9 millions sont mal gérées (ni enfouis, ni brûlés, ni recyclés), 8 millions finissent en mer alors que la masse de plastique flottant estimée n'est que de . La majorité est invisible car elle forme des microdéchets de de taille, ce qui explique que l’écrasante majorité de ces microplastiques, loin de flotter à la surface, restent introuvables..
. Pour résoudre ce problème, il faudrait des programmes d'éducation et de sensibilisation, des lois et des politiques strictes et l'application des lois pour les institutions gouvernementales et privéesMuhammad Reza Cordova (Indonesian Institute of Sciences, Indonesia) (2010) Marine Plastic Debris: Distribution, Abundance, and Impact on Our Seafood ; Handbook of Research on Environmental and Human Health Impacts of Plastic Pollution ; 597 pp|résumé.
La problématique a attiré l'attention internationale avec la découverte du vortex de déchets du Pacifique Nord (énorme étendue au large nord d'Hawaï), une accumulation de plastiques flottants. Ce vortex, lié à la lenteur de dégradation de cette matière est l'un des effets visibles des activités humaines sur tous les océans, mais il n'est que la partie émergée du problème (on n'y trouve en effet qu'environ 1 % des déchets flottants ou en suspension)C. Anela Choy, Bruce H. Robison, Tyler O. Gagne, Benjamin Erwin, Evan Firl, Rolf U. Halden, J. Andrew Hamilton, Kakani Katija, Susan E. Lisin, Charles Rolsky & Kyle S. Van Houtan (2019) The vertical distribution and biological transport of marine microplastics across the epipelagic and mesopelagic water column (Distribution verticale et transport biologique des microplastiques marins à travers la colonne d'eau épipélagique et mésopélagique) ; Scientific Reports volume 9, (2019) ; publié le 06 juin 2019.
En 2017, 88 à 95 % de ces plastiques (d'origine fluviale uniquement) proviendraient des dix plus grands fleuves du monde irriguant et drainant les zones les plus peuplées de la planète : le fleuve Bleu, l'Indus, le fleuve Jaune, le Hai He, le Nil, le Gange, la Rivière des Perles, l'Amour, le Niger, et le MékongChristian Schmidt, Tobias Krauth & Stephan Wagner (2017) | Export of Plastic Debris by Rivers into the Sea |Environ. Sci. Technol., 2017, 51 (21), pp 12246–12253 DOI: 10.1021/acs.est.7b02368 (résumé).
Les macrodébris à la dérive sont colonisés par des bactéries, microalgues et autres organismes, formant un écosystème artificiel, et parfois un « radeau » pour espèces invasives. Ce biotope artificiel (élément de la plastisphère) riche en bactéries peut être un cheval de Troie pour des espèces pathogènes du genre Vibrio, qui transmettent une charge pathogène aux poissons et peuvent contaminer l'homme à travers la chaîne alimentaire..
Histoire des apports de plastique en mer vignette|Déchets plastiques grossiers sur les rives de la mer Rouge (près de Safaga, Égypte)
L'apport croissant de plastique dans les écosystèmes marins . Le plastique a été inventé il y a plus d'un siècle, mais sa production industrielle et de masse ne date que du début des années 1950Beall G (2009) By design: World War II, plastics, and NPE. URL: www.plasticstoday.com/imm/articles/ design-world-war-ii-plastics-and-npe (accessed June 2013). La plastique n'a significativement commencé à s'accumuler en mer que depuis la fin de la Seconde Guerre mondiale, et plutôt depuis les années 1960. En 1988 on en produisait déjà 30 millions tonnes/anO’Hara K, Iudicello S, Bierce R (1988) A citizen’s guide to plastics in the ocean: more than a litter problem. Center for Marine Conservation, Washington, DC puis huit fois plus (265 millions t/an) douze ans plus tard (en 2010, selon PlasticsEurope)PEMRG (Plastics Europe) (2011) Plastics — the facts 2011 : an analysis of European plastics production, demand and recovery for 2010. Plastics Europe, Brussels. Au début du , 8 % du pétrole produit est transformé en plastiqueThompson RC, Moore CJ, Vom Saal FS, Swan SH (2009) Plastics, the environment and human health: current consensus and future trends. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 364:2153−2166.
Le nombre de publications scientifiques sur ce sujet augmente régulièrement, préparant et accompagnant la prise de conscience du grand public : Kenyon & Kridler, sont les premiers, en 1969, à documenter des cas d'ingestions mortelles de débris ou objets de plastique par des albatrosKenyon K & Kridler E (1969) Laysan albatrosses swallow indigestible matter. Auk 86:339−343 puis, des années 1970 à 2010, le nombre d'articles augmente régulièrement, avec deux pics de publication en 1985 et 1987, respectivement expliqués par la publication des actes de la Conférence internationale sur les débris marins et une édition spéciale du Marine Pollution Bulletin sur ce thème à la suite d'un Symposium international en 1986. Au moins 561 articles ont été publiés dans le monde en 40 ans sur le sujet, par 192 journaux scientifiques différents, pour atteindre plus de 70 articles/an en 2010. Il faut attendre le début des années 1970 pour que des travaux scientifiques alertent sur la constitution d'amas flottant à la surface des océans Atlantique et PacifiqueCarpenter E.J & Smith K (1972) Plastics on the Sargasso Sea surface. Science 175, 1240–1241. et bien plus tard pour ce qui concerne les déchets de plastique présents en subsurface ou dans la colonne d'eauKanhai, L. D. K. et al. Microplastics in sub-surface waters of the Arctic Central Basin. Marine Pollution Bulletin 130, 8–18, https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2018.03.011 (2018)..
Le plastique étant peu dégradable, 80 % des débris marins seraient maintenant en matière plastique.
Étendue de cette pollution Tous les océans sont touchés, mais cette pollution est la plus visible sur certains littoraux et dans quelques gyres océaniques. L'hémisphère nord est à ce jour plus concerné.
Les parties les plus profondes de la mer sont également touchées, et pas uniquement par des microplastiques (un sac en plastique a été photographié dans la fosse des Mariannes à près à environ 11 km de profondeur, dans le Pacifique. Et en observant des photos faites durant des milliers de plongées de submersibles durant 30 ans, on a constaté que 30 % environ de tous les déchets visibles dans l'océan profond étaient des plastiques (presque toujours un objet à usage unique) ; dans 17 % des cas, les images montrent des anémones de mer ou d'autres animaux empêtrés ou interagissant avec ces débris de plastique.
Origine de la pollution plastique vignette|upright=1.2|Granulés plastiques tombés d'un véhicule à Pineville en Louisiane (États-Unis). Selon la base de données sur les déchets marins en eau profonde. et les études disponibles, de 60 à 80 % des débris marins sont d’origine terrestre principalement des déchets ménagers (le reste provient notamment de l’industrie de la pêche). Les débris marins les plus courants sont constitués de matières plastiques et synthétiques qui ont des effets désastreux sur la faune marine.
Les déchets ménagers, agricoles, halieutiques, industriels et municipaux contiennent une part croissante de plastique, mal collectée et mal recyclée et partiellement valorisée thermiquement. S'y ajoutent les déchets transportés par les inondations, et les déchets générés par les guerres ou par des catastrophes naturelles (cyclones, tsunamis notamment). Ce sont ainsi environ 8 millions de tonnes de plastique par an qui arrivent en mer par an ; et si la tendance se poursuit, cette masse pourrait atteindre 50 à 130 millions de tonnes en 2050, en raison surtout d'une consommation croissante de plastique dans les pays émergents qui n’ont pas encore d'infrastructures de collecte et de recyclage adéquates.
vignette|upright=1.2|Circulation thermohaline et vortex de déchets du Pacifique Nord : L'essentiel des plastiques rejetés en mer depuis leur création y est encore.
En 2017, 88 à 95 % de ces plastiques proviendraient des dix plus grands fleuves du monde irriguant et drainant les zones les plus peuplées de la planète : le fleuve Bleu, l'Indus, le fleuve Jaune, le Hai He, le Nil, le Gange, la Rivière des Perles, l'Amour, le Niger, et le Mékong. 90 % des déchets plastiques polluants les océans proviennent de huit fleuves situés en Asie et deux fleuves situés en Afrique.. La source la plus importante de pollution est le fleuve Yangzi en Chine, qui déverse 1,5 million de tonnes de plastique vers la mer Jaune chaque année. Cette pollution est liée à l'absence de bonnes infrastructures pour traiter les déchets (voir aussi Courbe environnementale de Kuznets). Une partie de la pollution est également constituée de matériel de pêche.
En 2022, la majeure partie des déchets flottants dans le gyre subtropical du Pacifique nord est identifiée comme provenant de l'activité de pêche de pays industrialisés.
Répartition Répartition géographique Des millions de tonnes de microplastiques se déplacent au gré des courants entre deux eaux. Une petite partie flotte un certain temps, et l'essentiel coule plus ou moins rapidement ou est ingéré par des organismes vivants. Dans tous les deux cas, ils peuvent parcourir de longues distances, parfois des milliers de kilomètres d'un continent à l'autre, poussés par les courants, vents et marées ou transportés dans le tube digestif ou l'organisme d'animaux qui peuvent en mourir. Les directions et les vitesses de déplacement dépendent de l’organisation générale des circulations atmosphériques et océaniques et font que les accumulations de ces plastiques marins présentent dans l'espace et le temps une grande hétérogénéité, qui varie aussi selon le type de polymère et sa source chronique ou évènement exceptionnel (tsunami par exemple)Willoughby N, Sangkoyo H, Lakaseru B (1997) Beach litter: an increasing and changing problem for Indonesia. Mar Pollut Bull 34:469−478Ribic CA, Sheavly SB, Rugg DJ, Erdmann ES (2010) Trends and drivers of marine debris on the Atlantic coast of the United States 1997−2007. Mar Pollut Bull 60:1231−1242Eriksen M, Maximenko N, Thiel M, Cummins A and others (2013) Plastic pollution in the South Pacific subtropical gyre. Mar Pollut Bull 68:71−76.
La moitié des plastiques légers ou flottants en mer semblent se concentrer dans les cinq gyres océaniques, appelés à tort continents de plastique, car il s'agit principalement d'une « soupe » plus ou moins concentrée de microdéchets inférieurs à , et non de macrodéchets. Ces microplastiques proviennent des macrodéchets déversés dans les océans (sacs, bouteilles, filets et autres bidons), mais aussi directement de rejets industriels, notamment dans les secteurs vestimentaire et cosmétique, qui en utilisent en grande quantité.. Ces macrodéchets se dégradent, par photodégradation et par fracturation à la suite de la turbulence des vagues et des courants océaniques. Els mettent plusieurs années à atteindre les gyres..
Les mers fermées ne présentent pas de phénomènes de gyre, mais ne sont pas épargnées : ainsi, une étude des macrodéchets récupérés en 1994 par les filets de chalutiers du Nord-ouest méditerranéen, autour des côtes d'Espagne, de France et d'Italie a confirmé une forte concentration moyenne de déchets ( en moyenne, constitués à 77 % de plastique, dont 93 % étaient des sacs en plastique).