Die vom Wind angetriebenen Oberflächenströmungen konvergieren in bestimmten Gebieten in den Ozean: von mehreren Seiten fließt Wasser nach, ohne in gleichem Maß wieder zur Seite abfließen zu können. Ein Teil des Wassers sinkt also ab, während die leichten Plastikpartikel an der Oberfläche zurückbleiben. Dadurch sammeln sich mit der Zeit immer mehr Partikel in diesen Müllwirbeln an.
In anderen Gebieten gibt es an der Oberfläche eine Divergenz der Strömung. Das heißt, das Wasser fließt zu allen Seiten weg, und im Gegenzug kommt Wasser aus der Tiefe an die Oberfläche. Dadurch sind in diesen Gebieten schon nach kurzer Zeit keine Partikel mehr zu sehen. In Experiment 1 ist dies zu Beginn der Simulation deutlich am Äquator zu sehen.
In diesen Simulationen des Max-Planck-Instituts für Meteorologie mit dem Ozeanmodell MPI-OM TP04 wurde der schwimmende Plastikmüll als Tracer realisiert, der in der obersten Schicht des Ozeans verbleibt.
Experiment 1
Hier wurde das Modell so initialisiert, als wären die Partikel zu Beginn der Simulation gleichmäßig mit der Dichte von einem Partikel pro Quadratmeter an der Meeresoberfläche verteilt.
Experiment 2
In diesem Experiment wurde die Partikelkonzentration bei der Initialisierung an der Küstenlinie auf 1 Partikel pro Quadratmeter gesetzt. Insgesamt kommt hier also eine wesentlich geringere Anzahl von Partikeln zum Einsatz, daher ist der Wertebereich der Farbskala viel kleiner als im ersten Experiment.
Bei beiden Experimenten sammelt sich der Plastikmüll zunächst schnell in Ost-West-ausgerichteten Bändern, die sich über Jahre hinweg zu relativ kleinen Flächen entwickeln, den so genannten "Garbage Patches". Die Position dieser Flächen ist nur von der Ozeanströmung abhängig und entwickelt sich daher in beiden Experimenten gleich.
Zum Hintergrund: siehe z.B. Wikipedia-Artikel "Plastikmüll in den Ozeanen".