Transports Canada enquête sur tous les signalements de pollution marine causée par des navires. Chaque fois que le Ministère dispose d'une preuve suffisante, il recommande la poursuite des pollueurs marins en vertu de la Loi de 2001 sur la marine marchande du Canada ou de la Loi sur la prévention de la pollution des eaux arctiques.Lorsque les infractions sont moins sévères, les sanctions administratives pécuniaires peuvent être appliquées.
Transports Canada a joué un rôle déterminant dans l'établissement de la jurisprudence nécessaire pour poursuivre de façon fructueuse les pollueurs marins au moyen de preuves vidéo et photographiques, de déclarations d'équipages d'aéronefs et de témoignages d'experts sur la preuve recueillie. Par conséquent, les enquêtes conduites par Transports Canada ont mené à plusieurs condamnations contre des pollueurs marins. Depuis l’année financière 2003-2004, les preuves recueillies par le Programme national de surveillance aérienne (PNSA) ont permis de déposer 34 accusations à la suite de 29 incidents. Un total d’environ 1,86 millions de dollars en sanctions a été imposé dans le cadre de ces condamnations.
Ces dernières années, Transports Canada a cherché à obtenir de la part des tribunaux des amendes plus élevées qu'auparavant afin de dissuader davantage les pollueurs potentiels. Avant 2002, l'amende maximale imposée par les tribunaux canadiens était de 75 000 $. Les amendes variaient généralement entre 25 000 $ et 40 000 $ dans le cas des incidents survenus au large des côtes. Maintenant, le tribunal impose des amendes de 70 000 $ et plus dans le cas des infractions au large. Un certain nombre d'amendes de 100 000 $ ou plus ont été imposées ces dernières années, dont une de 170 000 $ qui a créé un précédent.
Lorsque Transports Canada doit effectuer une enquête, le Ministère peut, selon les circonstances propres à l'incident, rediriger vers un port canadien un navire étranger soupçonné d'avoir illégalement rejeté des hydrocarbures dans l'environnement marin. Selon la procédure normale, Transports Canada demande au navire étranger soupçonné de pollution marine qui n'a pas été détourné de fournir une lettre d'engagement avant d'être autorisé à quitter les eaux canadiennes. Cette lettre d'engagement fournit une garantie financière couvrant les amendes ou sanctions que les tribunaux canadiens peuvent imposer s'ils jugent le navire coupable de déversement illégal d'hydrocarbures. Au cours de l'enquête, Transports Canada collabore avec les autorités maritimes internationales pour recueillir des preuves au sujet du navire suspect.
Transports Canada travaille avec d'autres partenaires nationaux et internationaux pour mettre au point de meilleurs outils d'enquête sur les incidents de pollution marine causée par des navires. Transports Canada appuie également l'adoption du système d'identification automatique (SIA) de l'Organisation maritime internationale. Le SIA est un réseau d'information qui permet une surveillance en temps quasi réel du trafic naval au moyen de systèmes mondiaux de localisation (GPS), de la radio maritime, de satellites et de systèmes informatiques. Même si le système est principalement conçu pour aider à éviter des collisions et pour faire de la surveillance à des fins de sécurité et de sureté, les enquêteurs de Transports Canada s'en servent pour cibler certains navires, en déterminant leur position et ainsi vérifier si ces derniers se trouvaient dans le secteur d'un rejet illégal qui a été détecté à l’aide d’autres moyens.
Janvier 2014