Rapport d’expertise IFREMER et INRAE Résumé par PachaGaïa
“Chaque année, entre 55 000 et 70 000 tonnes de substances actives phytopharmaceutiques, incluant celles utilisables en agriculture biologique et de biocontrôle, sont vendues sur le territoire français métropolitain et d’outre-mer et sont utilisées pour la protection des cultures, l’entretien des jardins ou les espaces végétalisés. “
Voici comment le rapport débute. Nous utilisons des quantités énormes de pesticides chaque année, et pourtant en 2019 un rapport sur l’état de la biodiversité révèle des conclusions très préoccupantes. En effet l’IPBES (Plateforme Intergouvernementale Scientifique et Politique sur la Biodiversité et les services Écosystémiques) présente un bilan d’une érosion encore jamais vue de la biodiversité, la pollution chimique est identifiée comme une des causes de cette érosion.
Dans le cadre du plan Ecophyto II+ les ministres chargés de l’Environnement, de l’Agriculture et de la Recherche ont sollicité INRAE et l’Ifremer pour réaliser un état des lieux des connaissances scientifiques relatives aux impacts des pesticides sur la biodiversité et les services écosystémiques.
Ainsi, cette expertise arrive en complément de l’expertise Pesticides et santé humaine publiée par l’Inserm en 2021 que nous avons résumé avec un article dédié sur notre site internet. Ce rapport s’appuie sur des travaux publiés pendant la période 2000-2020. Les sources sont multiples, académiques ou non c’est plus de 4000 références utilisées pour ce rapport. Le périmètre géographique concernant l’état des lieux de la contamination porte uniquement sur la France métropolitaine et d’outre-mer. Enfin, ce rapport intègre la question des services écosystémiques*.
La contamination de l’environnement par les pesticides
Dans ce rapport c’est le terme produits phytopharmaceutiques qui est employé, par soucis de simplification nous resterons sur le terme pesticides. Les pesticides, utilisés contre les organismes qui touchent les cultures, sont donc appliqués sur les parcelles agricoles. Ces produits chimiques se retrouvent ainsi dans l’environnement avec lequel ils vont interagir, se transformer et généralement, ces substances actives se retrouvent dans les mers ou dans les sols. En France, encore 294 substances actives réparties dans 1500 mélanges chimiques différents sont autorisées et actuellement commercialisées.
Chaque substance active peut se dégrader dans l’environnement, créant parfois plusieurs dizaines de produits de transformation qui n’ont pas pu être recherchés dans ce rapport.
Néanmoins, les données disponibles montrent que toutes les parties prenantes qui composent notre environnement comme l’eau, l’air, le sol, les organismes vivants ou encore les sédiments sont contaminés par les pesticides.
Une contamination omniprésente à la surface du globe, allant des glaces polaires aux profondeurs de nos océans, avec de nombreuses molécules chimiques capables de persister plusieurs années dans ces éléments. Ainsi, malgré leur interdiction en France certains pesticides très toxiques sont toujours présents dans notre environnement.
Le point Outre-mer :
Rares sont les études scientifiques sur la contamination environnementale des milieux dans ces régions, pourtant c’est bien 80% de la biodiversité française qui se trouve sur nos territoires d’Outre-mer ! La plupart des travaux concernent la contamination de la Martinique et de la Guadeloupe par le chlordécone. Mais la biodiversité de ces régions est menacée par de nombreuses autres substances chimiques.
1) Qui utilise ces pesticides ?
Entre 95 et 98% des produits chimiques utilisés en France le sont par le secteur agricole, identifié comme la source principale d’introduction des pesticides dans l’environnement. Les terres agricoles font partie des terres les plus polluées par les pesticides, les cours d’eau à proximité sont quant à eux contaminés aux herbicides, car en général les substances actives des herbicides sont hydrophiles et se diffusent donc très bien dans l’eau. Au contraire, dans le sol, les animaux ou les sédiments on retrouve des substances hydrophobes, provenant majoritairement des insecticides.
2) Quels sont les effets de ces pesticides sur la biodiversité ?
Les vingt dernières années de recherches scientifiques sur le sujet ont été analysés dans ce rapport et de nombreuses conclusions en ressortent :
- Une grande diversité d’effets directs des pesticides
- Une attention particulière à accorder aux effets indirects
- Tenir compte d’autres pressions comme la destruction des habitats ou le changement climatique
- C’est l’intensité et la répétition des interventions qui déterminent la gravité de ces effets.
On sait, par les essais sur des organismes biologiquement proches de nous, que les pesticides peuvent directement impacter notre santé, néanmoins de nombreux effets non attendus sont mis en évidence. Des impacts sur le système nerveux, immunitaire ou endocrinien font leur apparition alors qu’aucune relation claire n’a pu être établie par les chercheurs. Ce champ de recherche reste donc encore presque inexploré car il est difficile de faire le lien entre les perturbations liées à l’exposition des pesticides et une baisse de survie et de fécondité pour les populations d’espèces exposées.
Une étude sur les abeilles a quant-à-elle réussi à tirer quelques conclusions. En effet, en milieu contrôlé, c’est-à -dire dans un milieu artificiel contrôlé, on a pu constater l’impact de certains produits sur les abeilles et plus particulièrement sur leur comportement alimentaire qui change, avec une baisse de la consommation de pollen et parfois même du cannibalisme. Ces résultats corroborent les observations faites directement dans la nature, sur des champs pollués aux pesticides.
Lorsqu’on applique de l’herbicide, plusieurs effets indirects existent :
- Réduction des ressources alimentaires pour les animaux phytophages
- Perte d’habitat pour les organismes vivants dans la végétation
Lorsqu’on applique des insecticides, il existe également de nombreux effets indirects comme :
- La réduction des ressources alimentaires pour les animaux insectivores (oiseaux)
L’érosion de la biodiversité s’explique par un contexte multifactoriel. L’exposition aux pesticides en est un mais d’autres existent, tels que la destruction des habitats liée à l’intensification de l’agriculture et à l’urbanisation toujours croissante de nos villes, ou encore les évolutions des écosystèmes à cause du changement climatique et des espèces invasives.
Ainsi chaque écosystème subit un déséquilibre en fonction du contexte auquel il est soumis. Ce contexte multifactoriel ne facilite pas le travail des scientifiques, les résultats ne sont que très peu généralisables. Les modifications sont observables à l’échelle locale, là on peut considérer l’ensemble des pressions cumulées par l’écosystème en question, dans un temps et un espace particulier pour comprendre les modifications dans l’équilibre des interactions biotiques.* C’est le cumul des effets à l’échelle locale qui finit par avoir des répercussions sur la biodiversité à l’échelle du paysage* (composé de plusieurs écosystèmes). Car, certaines espèces réagissent mieux que d’autres aux pressions multifactorielles, ce qui impacte l’équilibre des écosystèmes. Dans la continuité, très peu d’études sont actuellement capables de prendre en compte le changement climatique, des paramètres environnementaux comme la température, la salinité ou le pH peuvent influencer la sensibilité des espèces aux pesticides. Pourtant, à ce stade, intégrer l’ensemble des paramètres du changement climatique dans des modèles ne se fait encore que trop peu dans la recherche scientifique.
*Se dit d’un insecte qui se nourrit de matières végétales.
3) Les espèces sous pression
Les pesticides contribuent à la disparition de la biomasse de certains groupes d’animaux. On le voit notamment chez les invertébrés et les oiseaux, surtout dans les zones agricoles, où l’on suspecte fortement les pesticides d’être également responsables du déclin chez les populations de chauves-souris et d’amphibiens.
3-1) Les invertébrés
Toutes les familles et taxons des invertébrés terrestres sont affectés par les pesticides, les plus touchés sont les lépidoptères (papillons), les hyménoptères (abeilles, bourdons, etc.) et les coléoptères (coccinelles, carabes). Ces invertébrés sont dits “auxiliaires de cultures”, et ont un effet bénéfique sur la production agricole, pourtant ils sont en première ligne des effets dévastateurs des pesticides sur la faune et on estime à 40% certaines pertes au sein de ces populations en Europe. Les invertébrés aquatiques sont loin d’être épargnés et subissent également les impacts indirects de l’épandage de produits chimiques dans l’environnement. Les insecticides comme les néonicotinoïdes ou encore les pyréthrinoïdes seraient les pesticides les plus impliqués dans l’érosion de la biodiversité des invertébrés terrestres et aquatiques.
3-2) Les oiseaux
Pour les espèces d’oiseaux, on note une forte diminution de l’abondance de ces espèces dans les paysages agricoles. Les réseaux de surveillance environnementale de différents pays européens, dont la France, ont révélé de très nombreux cas d’empoisonnement d’oiseaux par les pesticides à proximité des agrosystèmes. Cela s’explique par un effet direct des pesticides sur leur organisme, par exemple par l’ingestion de semences traitées aux pesticides par un oiseau granivore.
Les cas répertoriés depuis le début des années 2000 sont très majoritairement causés par l’ingestion de semences traitées avec des insecticides néonicotinoïdes (surtout l’imidaclopride). Des impacts indirects sont aussi largement pointés du doigt comme la diminution de la ressource alimentaire suite au déclin des proies ou intoxication suite à la consommation de proies contaminées par certains pesticides comme le fipronil. Pour les oiseaux insectivores l’impact est majoritairement indirect, leur déclin est en effet causé par la diminution de leur ressource alimentaire.
3-3) Les chauve-Souris
Concernant les chauves-souris, les études montrent que les pesticides responsables de leur déclin sont interdits depuis longtemps. Pourtant, certains persistent dans l’environnement, comme les organochlorés (DDT), les organophosphorés ou encore les pyréthrinoïdes. Les impacts sont soit directs : intoxication liée à l’ingestion de pesticides, soit des impacts indirects liés à la raréfaction des ressources alimentaires. Des travaux récents suggèrent aussi que l’altération des déplacements par écholocation de chauves-souris suite à leur exposition à certains insecticides affecte probablement leurs déplacements et leur activité de chasse. Cet impact négatif à été observé au laboratoire pour une espèce de chauve-souris asiatique (Hipposideros terasensis) suite à une exposition répétée à l’imidaclopride.
3-4) Les amphibiens
Les amphibiens font partie des groupes biologiques les plus concernés par la réduction massive de biodiversité sur tout le globe. Plusieurs facteurs sont responsables de ces déclins, comme :
- La destruction d’habitats
- Le changement climatique
- Les pathogènes
- L’introduction d’espèces invasives
- Divers polluants (métaux, engrais azotés, pesticides).
Les pesticides contribuent grandement à leur déclin, certaines maladies pouvant être favorisées par l’effet toxiques directs des pesticides sur les amphibiens, mais aussi par des effets indirects via la modification de la dynamique des pathogènes ou des parasites et de leurs hôtes. De plus, les effets de perturbateurs endocriniens de nombreux pesticides impactent le développement et la reproduction même suite à de faibles concentrations de pesticides autorisés actuellement. Il est encore difficile pour les scientifiques de décrire les mécanismes qui conduisent à ce déclin.
4) Les effets des pesticides sur le fonctionnement des écosystèmes
Écosystème est le nom donné à un ensemble organisé et composé par des êtres vivants (animaux, végétaux, micro-organismes) et des éléments inanimés du milieu naturel.
Les espèces ont toutes un rôle au sein de l’écosystème, c’est pourquoi le déclin de certaines d’entre elles peut déséquilibrer tout un écosystème amenant à un déclin généralisé de toutes les espèces par des mécanismes en cascades et parfois jusqu’à la disparition complète de l’écosystème en question. Certaines espèces ont les mêmes fonctions comme la dégradation de la matière organique du sol par les vers de terre mais aussi par les collemboles ou les bactéries. Ainsi, certaines espèces peuvent disparaître mais la fonction reste assurée par d’autres organismes, ce qu’on nomme la redondance fonctionnelle. Ainsi, plus la diversité spécifique est grande au sein d’un écosystème, plus il sera stable et résilient. Mais si ces espèces sont sensibles aux mêmes pressions, comme la pollution chimique aux pesticides, alors la richesse spécifique ne suffit plus au maintien des fonctions écosystémiques.
Les impacts des pesticides concernent tous les groupes biologiques, par exemple, les herbicides qui contaminent un écosystème naturel peuvent atteindre les populations d’organismes photosynthétiques, ce qui va influer sur les échanges gazeux, la dissipation des contaminants mais aussi la production de matière organique et le maintien des habitats. Les effets sur les invertébrés ont davantage de répercussions sur la dispersion des propagules et les interactions biotiques, les insectes étant à la base de la chaîne alimentaire, les impacts des pesticides sur eux concernent donc l’ensemble des groupes biologiques.
5) Les services écosystémiques et les impacts des pesticides
Les services écosystémiques sont les avantages socio-économiques retirés par les populations et les sociétés humaines de leur utilisation durable des fonctions écosystémiques (EFESE, 20161).
Les services écosystémiques sont classés en trois catégories :
- Services d’approvisionnement (en eau, nourriture ou oxygène)
- Services de régulation et de maintien (régulation des températures, du cycle du carbone ou de l’azote)
- Services culturels ( tous les avantages immatériels que la population obtient de la nature comme l’esthétique, l’identité culturelle etc).
La recherche scientifique dans ce domaine est naissante, nous avons des travaux sur l’impact des pesticides sur certains services comme la pollinisation, la production végétale ou encore la lutte biologique. Mais de nombreux autres services ne sont que très peu documentés comme le maintien de la qualité des sols ou les services de régulation. Et aucune étude n’existe sur la comparaison entre des services écosystémiques délivrés avec ou sans contamination aux pesticides.
Dans ce rapport, l’analyse des différents travaux montre une tension entre la production de biomasse cultivée et les autres services. Le problème provient de la monoculture qui appauvrit la richesse spécifique du milieu transformé mais surtout provient de l’utilisation des pesticides. Cette utilisation remplace la fonction naturelle de lutte biologique des écosystèmes transformés. Pourtant, l’effet que l’on observe est la dégradation de ce service ainsi que de nombreux autres services de régulation qui dépendent de l’activité des organismes visés par ces épandages. Par exemple, les insecticides favorisent les plantes cultivées par élimination des ravageurs phytophages, mais ils affectent aussi les prédateurs qui assurent la lutte biologique et les pollinisateurs indispensables à la fécondation et donc à la formation des fruits et grains pour un grand nombre de plantes cultivées. Les rares études sur le maintien de la qualité des sols montrent un impact négatif des pesticides mais également pour la qualité de l’eau.
Ainsi, même si les études concernant les impacts des pesticides sur les services écosystémiques sont encore peu nombreuses, leurs résultats suggèrent que les pesticides dégradent la capacité des écosystèmes à fournir des services.
Fig 1 : Ce schéma montre les différents services écosystémiques, en gras: fonctions et services documentés dans le corpus bibliographique du rapport. Adapté d’EFESE 20161.
6) Comment limiter la contamination et les effets des pesticides ?
Premièrement, nous utilisons trop de pesticides, souvent une dose plus faible est largement efficace pour l’utilisation souhaitée.
Deuxièmement, il faut limiter au maximum leur dispersion au moment de l’épandage, en évitant de le faire lorsqu’il y a du vent ou de la pluie mais aussi en faisant des aménagements au niveau des parcelles cultivées, par le biais de zones tampons (haie, bandes enherbées etc). Néanmoins, il est nécessaire de comprendre et de plus étudier les dynamiques de transferts de ces pesticides au sein de l’environnement car ce qui est sûr, c’est qu’aucune mesure d’atténuation ne permet de neutraliser dans l’ensemble les effets des pesticides.
Enfin, la gestion du sol et sa compréhension est primordiale car c’est un des premiers filtres pour réduire les transferts de pesticides.
Nos paysages ont également un grand rôle à jouer selon plusieurs travaux, leur caractéristiques jouent énormément sur la dynamique des pesticides dans l’environnement. En effet, l’impact des pesticides se révèle plus grave dans des paysages simplifiés (que des champs par exemple). Au contraire, un paysage formé d’une mosaïque d’écosystèmes a tendance à atténuer les impacts négatifs du fait des multiples interfaces entre les zones traitées et non traitées. Maintenir un paysage diversifié joue donc sur les effets directs, en limitant l’exposition des organismes aux molécules nocives et sur les effets indirects en préservant les ressources alimentaires et les habitats de ces organismes.
7) L’encadrement réglementaire des pesticides
Tout d’abord, il faut savoir que l’évaluation des pesticides ne peut pas couvrir l’ensemble des effets car comme nous l’avons vu, les pesticides ont de nombreux effets directs comme indirects sur la biodiversité et l’environnement.
L’encadrement réglementaire vise plutôt à éviter les effets désastreux de certains produits chimiques. C’est pourquoi, depuis une quinzaine d’années, de nombreux pesticides ont été retirés du marché. Les méthodes d’évaluations actuelles ne sont pas à jour, on emploie encore des tests qui ne permettent pas de prendre en considération la complexité des effets.
7-1) Les propositions des auteurs
Ainsi plusieurs pistes sont proposées dans le rapport pour améliorer les contrôles comme :
- Le choix des espèces utilisées pour les tests, avec des espèces pertinentes reflétant les pratiques agricoles ou les espèces soumises à épandage.
- Les protocoles des tests expérimentaux qui pourraient être plus réaliste en prenant en compte des voies d’exposition ainsi que de la durée et le rythme des expositions
- A l’échelle des paysages, certains auteurs recommandent que les futures évaluations du risque utilisent des scénarios multiples représentatifs d’une large gamme de pratiques agricoles.
- Des travaux importants ont été développés dans le domaine de la modélisation, notamment pour prévoir les processus de transfert à partir des caractéristiques physico-chimiques des substances combinées à des scénarios intégrant différents types de culture, de climat et de sol.
- Dans le domaine du biocontrôle, la bibliographie est en majeure partie axée sur le développement de nouvelles solutions comme l’utilisation d’organismes vivants mais il faut contrôler cette utilisation car ils peuvent se multiplier, se déplacer et coloniser d’autres milieux. Par exemple, l’échappement de la coccinelle arlequin Harmonia axyridis a conduit à une baisse de la biodiversité des espèces de coccinelles autochtones.
Concernant les substances naturelles pour remplacer les pesticides de synthèse, les quelques résultats existants indiquent que si la plupart d’entre elles présentent une faible écotoxicité, d’autres (spinosad) ont une toxicité équivalente ou supérieure à celle de leurs homologues de synthèse.
7-2) Voies d’amélioration de la réglementation
Des travaux prouvent le rôle important que jouent les coalitions d’acteurs (chercheurs, apiculteurs, ONG, politiques prônant l’action environnementale, entreprises) dans la production de travaux de recherche et la mobilisation afin d’intervenir dans le domaine réglementaire et faire évoluer les connaissances sur les pesticides et leur impact.
Les travaux publiés sur ces questions sont en grande partie antérieurs à la publication récente du règlement (UE) 2019/1981 du Parlement européen et du Conseil du 20 juin 2019 relatif à la transparence et à la pérennité de l’évaluation des risques de l’Union dans la chaîne alimentaire, dont l’objet est de pallier certaines des limites qui avaient été mises en évidence. Il prévoit par exemple la publication des données scientifiques portées au dossier d’une demande d’autorisation, et la possibilité pour tout acteur (communauté scientifique, ONG, citoyen, etc.) de procéder à une analyse parallèle de ces données, laquelle devra faire partie du dossier étudié par l’Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA).
Merci aux chercheurs de l’INRAE et de l’IFREMER pour mettre la lumière sur les impacts des pesticides sur l’environnement.
*Plan Ecophyto II+ : ce plan matérialise les engagements pris par le Gouvernement et apporte une nouvelle impulsion pour atteindre l’objectif de réduire les usages de produits phytopharmaceutiques de 50% d’ici 2025
*Services écosystémiques : Les services écosystémiques représentent les bénéfices offerts aux sociétés humaines par les écosystèmes. Ces services se divisent en quatre catégories : les services d’approvisionnement, les services de régulation, les services de soutien, et les services culturels.
*Interaction Biotique : Une interaction biologique, appelée aussi interaction biotique ou interaction écologique, désigne un processus impliquant des échanges ou relations réciproques entre plusieurs individus ou espèces dans un écosystème, ou entre deux ou plusieurs individus d’une même population.
*Paysage : Un paysage bioclimatique est aussi appelé un biome ou macro-écosystème, c’est un ensemble d’écosystèmes caractéristique d’une aire biogéographique, nommé à partir de la végétation et des espèces animales qui y prédominent.
Fig 2 : Hiérarchie des systèmes écologiques