Plusieurs projets en cours tentent  de détecter la pollution plastique dans les océans en utilisant la technologie spatiale.

L’océan est où la vie a commencé. Il abrite la majorité des plantes et des animaux de la Terre. Cependant, il y a actuellement un autre habitant qui met en danger toutes les espèces vivantes sous et au-dessus de l’eau, les humains inclus. Cet habitant est appelé « plastique ». Le plus grand marché du plastique est celui des emballages destinés à l’élimination immédiate (Sigogneau-Russell, 2003).

Scott Belcher, Ph.D., professeur de recherche à l’État de la Caroline du Nord, a déclaré : « Les produits chimiques des plastiques font partie intégrante de notre alimentation quotidienne. Nous supposons généralement que la bouteille d’eau contenant de l’eau de source pure, le bol en plastique allant au four à micro-ondes dans lequel nous préparons nos repas, ou la tasse en polystyrène contenant une boisson chaude sont là pour protéger notre nourriture et nos boissons. Plutôt que d’agir comme une barrière complètement inerte, ces plastiques se décomposent et lessivent des produits chimiques, y compris des plastifiants perturbateurs endocriniens comme le BPA ou les phtalates, des ignifugeants et même des métaux lourds toxiques qui sont tous absorbés dans notre alimentation et notre corps. »

Bien qu’il soit évident que les humains sont exposés aux microplastiques par leur alimentation, la présence de ces derniers dans les fruits de mer pourrait constituer une menace pour la sécurité alimentaire (Van Cauwenberghe et Janssen 2014, Bouwmeester et al. 2015), notre incompréhension du devenir et de la toxicité des microplastiques chez les humains constitue une lacune importante dans les connaissances » (Kershaw, 2016). 

En raison de l’altération des débris de plastique, même les petits invertébrés marins peuvent ingérer de petites particules. (Rougier, 2014). Par conséquent, ils sont intraçables à leur source et extrêmement difficiles à retirer des environnements océaniques (Jambeck, 2015).

La surveillance des déchets marins par satellite pourrait fournir aux chercheurs des données sur leur abondance, leurs concentrations et leurs déplacements. Paolo Corradi, ingénieur à l'Agence spatiale européenne, a déclaré (2018) : "En particulier, le plastique a des empreintes digitales infrarouges spécifiques qui sont parfois utilisées dans l'industrie du recyclage pour trier les articles en plastique des autres déchets sur un tapis roulant."

Il existe actuellement plusieurs projets en phase de développement qui visent à surveiller  l'élimination du plastique. L'Agence spatiale européenne a financé un projet appelé « OptiMAL » (méthodes optiques pour la détection des déchets marins), qui vise à détecter les microplastiques (d'un diamètre < 5 mm) à la surface ou à proximité de la surface de l'océan, ainsi que les gros morceaux de plastique le long des littoraux (Berger, « Newsdeeply »). La distribution des microplastiques dans les océans a été décrite à l'aide de différents modèles de circulation océanique, mettant en évidence des écarts importants dans leurs prévisions. À l'aide de différents protocoles par les agences et les citoyens, l'accumulation de plastiques sur le rivage a été surveillée (International Marine Debris Conference, 2018).

Paolo Corradi a déclaré (2018) : « Pour l'instant, l'objectif est de démontrer la faisabilité de la télédétection des déchets plastiques avec des satellites. À terme, les scientifiques aimeraient être en mesure de fournir des données qui pourraient produire une carte des concentrations mondiales de débris plastiques ».

Selon le plan du projet « OptiMAL », les scientifiques recueilleront les signaux spectraux du plastique en mer pour différents types de matériaux dans divers états de dégradation et à des concentrations variées. Ensuite, les signaux seront entrés dans des modèles informatiques qui simuleront la façon dont ces signaux sont diffusés à travers l'atmosphère, indiquant s'il est possible pour un satellite en orbite autour de la Terre de les détecter et, si oui, comment (Berger, "Newsdeeply").

Si les signaux sont suffisamment puissants pour pouvoir détecter les plastiques, les chercheurs peuvent développer des algorithmes susceptibles de détecter et de quantifier les concentrations de déchets plastiques. Si cette tentative réussissait, elle serait une innovation dans la lutte contre la pollution plastique, car elle aurait un impact significatif sur les questions scientifiques fondamentales. En outre, elle fournirait des outils de surveillance environnementale au profit de la société.

« OptiMAL » n'est pas le seul projet en cours dans ce domaine. Marcus Eriksen, cofondateur du 5 Gyres Institute, dit avoir vu d'autres efforts pour surveiller par voie aérienne la pollution plastique des océans, tels que des inspections aériennes menées par un avion ou un drone, qui se concentrent généralement sur une seule région.

Un autre projet de l'Agence Spatiale Européenne s'appelle "RESMALI" (La télédétection des déchets marins). Il se concentre sur une étude de faisabilité pour un concept de mission consacré à la détection à distance des plastiques océaniques en utilisant des satellites comme plateformes. Des échantillons de déchets marins « naturels » et « artificiels » de différentes tailles classés en fonction de leur composition sont utilisés pour effectuer des simulations. Les simulations aident à trouver des valeurs seuils pour les déchets marins et le niveau de réflectance "Top of Atmosphere" (TOA), pour un instrument radiométrique hyperspectral passif potentiel qui comprend également, mais sans s'y limiter, l'altitude optimale, la sensibilité spectrale et l'angle de vision instrumental (Conférence internationale sur les débris marins, 2018).

Avec l’augmentation de la population et de la consommation globale par habitant associée à la croissance économique, en particulier dans les zones urbaines et dans les pays en développement d’Afrique, nos déchets continueront de croître. Une solution à long terme est certainement la réduction des déchets. La pollution plastique actuelle des écosystèmes marins met en danger un grand nombre d’espèces, y compris probablement les humains. Wilson (2012) soutient que nous n’atteindrons pas un « pic de déchets » mondial avant 2100. Par conséquent, des mesures immédiates doivent être prises pour lutter contre la pollution plastique. La technologie spatiale peut servir de base à une prise de décision éclairée et à des politiques contre la pollution plastique des océans. Il peut aussi servir de base d’information pour les initiatives de nettoyage. Cependant, seule une action ciblée contre l’élimination des déchets dans les océans peut empêcher les océans d’être le lieu où la vie a pris fin.