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Os efeitos dos detritos marinhos são variados regionalmente, refletindo a influência de contextos específicos, mas a contaminação é global, já que os oceanos são todos interligados e a carga de detritos flutua livre ao longo das [[correntes marinhas]]. A partir da contaminação do ambiente, o homem passa a ser também afetado.<ref name="Macfadyen"/> Entre os principais impactos, o PNUMA listou:<ref name="Jeftic"/>
 
*'''<u>Ecológicos</u>'''<u>, que podem ser de três tipos:<ref name="Jeftic" /><ref name="Cheshire" /></u>
**<u>Efeitos físicos, podendo chegar a destruir ecossistemas pela simples acumulação excessiva,</u>
**<u>Efeitos químicos, derivados da liberação de substâncias tóxicas na água, e</u>
**<u>Efeitos sobre indivíduos e populações, produzindo morte ou sofrimentos por ingestão de lixo indigerível ou tóxico, sufocação, e por enredamento em cordas e linhas, que podem matar por asfixia, afogamento ou imobilização, podem ferir cortando, amputando membros, ou causar deformações e malformações de crescimento.</u> Os detritos também provocam mudanças de hábitos, dificuldades de locomoção, fixação, alimentação e nidificação, e tendem a fazer declinar espécies e populações.
 
Muitas [[espécies ameaçadas]] são particularmente vulneráveis aos problemas gerados pelo detrito marinho, como as tartarugas, que frequentemente confundem sacolas plásticas com as [[medusa]]s de que se alimentam. Em certas espécies, como o [[albatroz-de-Laysan]], até 90% da população estudada tem plástico em seu trato gastrointestinal.<ref name="Greenpeace"/> Os [[corais]], as [[Erva marinha|ervas marinhas]] e outras espécies que vivem nos fundos, como [[caranguejo]]s e [[moluscos]], são os grupos de criaturas mais vulneráveis, mas os impactos mais óbvios são sobre os grandes animais, como as aves, tartarugas, golfinhos, baleias e focas.<ref name="Jeftic"/><ref name="Cheshire"/> Pelo menos 267 espécies já foram documentadamente prejudicadas por lixo marinho.<ref name="Greenpeace">Allsopp, Michelle et al. [http://www.unep.org/regionalseas/marinelitter/publications/docs/plastic_ocean_report.pdf ''Plastic Debris in the World’s Oceans'']. Greenpeace.</ref> Os detritos flutuantes também podem servir de veículo para [[espécies exóticas]], que podem se tornar [[espécie invasora|invasoras]] em regiões diferentes da sua origem.<ref name="Macfadyen"/> Vários casos de invasão através deste meio já foram documentados, incluindo invasões de mexilhões e marés de algas.<ref name="Greenpeace"/>