Floating plastic debris in the central and western Mediterranean sea : current status and its social perception

Plastics are currently one of the most widely distributed litter in marine ecosystems worldwide. The floating fraction of these debris are estimated to represent about 1% of the plastics that enter into the marine environment where subtropical ocean gyres are considered to be the main convergence zones of floating plastics. The dense social system around the Mediterranean Sea pressures this environment being aggravated due to its semi-enclosed condition. Concern about plastic waste has been increasing in recent years due to the adverse effects it can cause on the Mediterranean ecological systems, its persistence in the environment and the consequences for social systems. The problem of plastic pollution has a profound social origin. In this context, this work is aimed to assess the current state of the problem of floating plastic debris in the Central and Western Mediterranean in both environmental and social systems. From the ecological point of view, the surface of the Mediterranean was sampled on three different spatial scales; a regional macro scale in the Northwestern-Central Med. Sea, a regional micro scale in the Balearic Islands (Spain) and a local scale focused on the current MPA of the Menorca Channel (Balearic Islands). In addition, a pilot seasonal study was carried out in the local scale. The distribution and concentrations observed along the sea surface confirmed the omnipresence and persistence of plastic waste in marine ecosystems, resulting in maximum concentrations of particles off the NW coast of Ibiza Island (Spain) and concentration by weight near to the Gulf of Taranto (Italy). The results of the 139 samples analyzed in total confirm the significant superiority of microplastics on the colbded waste observed in the Mediterranean surface. In general, the concentration of plastic waste was higher in the areas near the coast, with concentrations significantly higher in the Balearic Islands than in the rest of the Mediterranean. However, the seasonal distribution of plastic concentrations seems to be influenced by multiple factors in which particles appear to be directed by oceanographic variables, while the weight by social variables. From a social point of view, the perception and awareness of three key stakeholders in the decision-making processes (experts, public administrators and business agents) and beach users on the island of Mallorca were assessed. Perceptions of the plastic issue were explored by applying a mixed methodology in three focus groups formed by Mallorcan stakeholders. The participants' broad view of plastic problems was demonstrated, in which topics covering most of the material's life cycle were developed. The main problems detected were centered within the social systems, where the excess of plastic used in the production and consumption processes was considered the main problem of plastic by the three groups. However, its approach to the definition of the problem was limited to the areas in which stakeholders were defined. Through a questionnaire distributed on the beaches, the perception and awareness of its users was analyzed. The result showed that users perceived plastics as an important environmental problem whose main causes are plastic excess and lack of public awareness, as well as, present a rejection attitude to the waste found on the beaches that influences the user's selection. The results presented in this doctoral thesis contribute to the development and application of knowledge of the state of plastic pollution in the Mediterranean Sea in the context of social-ecological systems. Los plásticos son actualmente uno de los residuos más ampliamente distribuido en los ecosistemas marinos a nivel mundial. La fracción flotante de estos residuos se estima que representan alrededor de 1% de los plásticos que entran en los ambientes marinos y los giros oceánicos subtropicales son considerados como las principales zonas de convergencia de los plásticos flotantes. Los densos sistemas sociales alrededor del Mar Mediterráneo presionan este ambiente que se ve agravado debido a su condición de mar semi-cerrado. La preocupación por los residuos plásticos ha ido aumentando en los últimos años debido a los efectos adversos que pueden causar en los sistemas ecológicos del Mediterráneo, por su persistencia en el medio y las consecuencias para los sistemas sociales. El problema de la contaminación por plásticos tiene un profundo origen social. En este contexto, nuestro tiene por objetivo valorar el estado actual de la problemática de los residuos plásticos flotantes en el Mediterráneo Central y Occidental en ambos sistemas, el ambiental y social. Desde el ámbito ecológico, se muestreó la superficie del Mediterráneo en tres diferentes escalas espaciales; una de ámbito macro regional en el Noroeste-Centro del Mediterráneo, otra de ámbito micro regional en las Islas Baleares y una local centrada en el actual Área Marina Protegida del Canal de Menorca (Islas Baleares – España). Además, en esta última escala se incluyó un estudio piloto estacional. La distribución y concentraciones observadas a lo largo de la superficie marina confirmaron la omnipresencia y persistencia de los residuos plásticos en los ecosistemas marinos, resultando los valores máximos concentración de partículas frente a la costa NW de la isla de Ibiza (España) y de concentración por peso en las proximidades del Golfo de Taranto (Italia). Los resultados de las 139 muestras analizadas en total, confirma la ignificativa superioridad de microplásticos sobre el resto de tamaños de partícula observados en la superficie del Mediterráneo. En general, la concentración de los residuos plásticos fue superior en las zonas cercanas a costa, siendo las concentraciones significativamente superiores en las costas de las Islas Baleares que en el resto del Mediterráneo. Sin embargo, la distribución estacional de las concentraciones de los plásticos parece estar influenciada por múltiples factores en la que las partículas parece estar dirigidas por las variables oceanográficas, mientras que el peso por las variables sociales. Desde el punto de vista social, se evaluaron la percepción y concienciación de tres stakeholders clave en los procesos de toma de decisiones (expertos, administradores públicos y agentes de empresa) y de los usuarios de la playa en la isla de Mallorca. Se exploraron las percepciones sobre la problemática del plástico aplicando una metodología mixta en tres “focus groups” formados por stakeholders mallorquines. Se demostró la amplia visión de los participantes en relación con los problemas del plástico, en los que se desarrollaron temas que abarcaron la amplia mayoría del ciclo de vida del material. Los principales problemas detectados estuvieron centrados dentro de los sistemas sociales, donde el exceso de plástico utilizado en los procesos de producción y consumo fue considerado el principal problema del plástico por los tres grupos. Sin embargo, su aproximación a la definición del problema se limitó a los ámbitos en los que stakeholders estuvieron definidos. A través de un cuestionario repartido en las playas, se analizó la percepción y concienciación de sus usuarios. El resultado mostró que los usuarios percibieron los plásticos como un importante problema ambiental cuyas causas principales son el exceso de plástico y la falta de concienciación pública, así mismo, presentan una actitud de rechazo ante los residuos encontrados en las playas que influye en la selección del usuario. Los resultados presentados en esta tesis doctoral contribuyen al desarrollo y aplicación del conocimiento del estado de la contaminación por plásticos en el Mar Mediterráneo en el contexto de los sistemas socio-ecológicos.