Un bateau de sauvetage endommagé a été retrouvé sans personne à bord, selon la chaîne locale de NBC News, First Coast News.
Les gardes-côtes pensent que le cargo battant pavillon américain et mesurant 225 mètres de long a coulé, a précisé à CNN un porte-parole.
Les familles des victimes ont été informées.
Les gardes-côtes doivent tenir une conférence de presse à 14H00 GMT.
Les équipes de secours avaient déjà localisé un conteneur et des objets flottants dans la zone de recherches, avaient annoncé dimanche les gardes-côtes américains et le propriétaire du bateau.
Deux bateaux dépêchés par le propriétaire du cargo, la société Tote Maritime, ont retrouvé dans la mer un conteneur « qui semble venir » du cargo, avait annoncé dans un communiqué Tim Nolan, le président de Tote Maritime.
Les deux bateaux ont également observé « ce qui semble être une irisation de pétrole », selon Tim Nolan.
De leur côté, les moyens aériens engagés par les gardes-côtes ont localisé des objets — bouées et gilets de sauvetage notamment — flottant dans la zone de recherche.
Le cargo battant pavillon américain n’a pas donné signe de vie depuis jeudi matin, lorsqu’il a signalé une perte de propulsion et une entrée d’eau, alors maîtrisée.
Il faisait état d’une gîte de 15 degrés.
Le bateau reliait Jacksonville (Floride) à San Juan (Porto-Rico).