L'objectif général de cette thèse est d'étudier les mécanismes de transport des déchets marins flottants ainsi queleur accumulation potentielle en Méditerranée, en s'appuyant sur la modélisation numérique de leur dérive ainsique sur des observations in-situ de leur distribution. La dynamique du transport des déchets marins y estnotamment analysée en terme d'échelles caractéristiques du bassin, en partant de la grande échelle jusqu'auxéchelles côtière et littorale.Dans un premier temps, l'examen d'un ensemble d'expériences Lagrangiennes numériques a permis d'identifierdans le bassin des zones probables d'accumulation non permanentes à grande échelle (Mansui et al., 2015a).L'impact à l'échelle côtière d'un courant de bord (Courant Nord) et des forçages atmosphériques sur ladistribution locale et l'échouage des déchets marins flottants a ensuite pu être estimé en utilisant notammentdes données originales recueillies en mer et à terre (Mansui et al., 2015b, en révision). / The main objective of this work is to study the floating marine debris transport mechanisms and their potentialaccumulation in the Mediterranean Sea, using numerical modelling and in-situ observations of debris. Thetransport dynamics is analysed in terms of typical scales in the basin, from the large scale to the coastal andlocal scales.First, the analysis of a Lagrangian experience data set show the potential existence of non-permanent and largeretention areas (Mansui et al., 2015a). In a second stage, the coastal impact of a boundary current (the NorthernCurrent) and atmospheric forcings on the local distribution and stranding of floating marine litter has beenestimated (Mansui et al., 2015b, under revision), using an original set of data combining offshore sightings andbeaching surveys.