Métham sodium

Le métham sodium (ou méthylaminométhanedithioate de sodium, métham, carbathion, carbathione, carbothion, metam sodium, métamsodium ou metam-sodium) est l'un des biocides à très large spectre (il est à la fois pesticide, herbicide, et fongicide), utilisé comme fumigant des sols. Il est habituellement appliqué sur le sol, sous une bâche, de manière à laisser le temps au produit de bien pénétrer le sol pour y tuer les parasites (mais aussi la plupart des organismes vivants), avec plus ou moins de succès selon la nature du sol (qui doit être bien perméable au gaz pour qu'il agisse).

Métham sodium [1]
Metham sodium
Identification
Nom UICPA méthylaminométhanedithioate de sodium
Synonymes

carbathion
carbathione
carbothion
metamsodium
metam-sodium
No CAS 137-42-8
No ECHA 100.004.812
PubChem 5366415
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule brute C2H4NNaS2
Masse molaire 129.18 g/mol
Précautions
Directive 67/548/EEC

Xn

N
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Très toxique pour la plupart des organismes, comme le bromure de méthyle qui avait des usages proches, il est interdit en Europe, mais encore fréquemment utilisé avec dérogation dans une quinzaine de pays en 2011, à condition de prouver qu'il existe un besoin essentiel de ce produit et que le pays demandeur étudie des alternatives (ex : allongement des rotations culturales, choix de variétés résistantes, agriculture bio…) et mette en œuvre un plan d'action à ce sujet.

Caractéristiques chimiques

Le métham sodium est le sel de sodium de l'acide méthyldithiocarbamique. C'est un dithiocarbamate.

Histoire

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Ce produit est aujourd'hui vendu sous différents noms commerciaux (ex : UCB's Metam CLR, AmVac's Vapam et Wilbur Ellis' Soil Prep… aux États-Unis). Il est parfois utilisé en combinaison avec d'autres pesticides (ex : metham sodium co-appliqué avec de la chloropicrine, mélange très toxique), ce qui est interdit par certaines législations et souvent par l'étiquette du produit.

L'ONG PAN-Europe a déposé une requête formelle d'accès aux documents et a pu consulter les rapports faits en 2010 pour justifier les dérogations données dans 15 états-membres à l'utilisation parfois massive de Métam sodium. Ces documents ont montré qu'en 2010, la France semble[2] le premier utilisateur européen de ce produit pour l'Agriculture (6,5 millions de kilos/an), devant l'Espagne, le Portugal et la Grèce. Cette ONG proteste contre le fait que les États-membres envisagent une légalisation du Metam sodium par une procédure rapide alors même que les évaluations de l'AESA ont montré que des adultes vivants sous le vent d’un lieu d'injection dans le sol dépassent les limites de sécurité en 5 heures, et les enfants dépassent la dose maximale pour eux en une heure (calcul fait sur la base des données fournies par des industriels, qui pourraient, selon PAN-Europe sous-estimer le risque (le relargage de gaz qui peut durer plusieurs jours n'est pas pris en compte, ni les molécules de dégradation (toxiques pour le foie, immunotoxiques, reprotoxiques et cancérigènes suspectés). De plus ce produit est un polluant des eaux souterraines et tue aussi les vers de terre et d'autres organismes utile du sol ou auxiliaires de l'agriculture.

Synthèse, Production

Il peut être produit à partir de méthylamine, disulfure de carbone et d'hydroxyde de sodium, ou à partir d'isothiocyanate de méthyle et de thiolate de sodium[1].

En Europe, le seul fabricant ayant demandé que l'autorisation soit prolongée est Taminco N.V.

Utilisation, et difficulté d'application

C'est selon l'EPA un des produits les plus utilisés comme pesticides aux États-Unis, avec environ 60 millions de pounds (27 000 tonnes) épandus en 2001[3]. Il est utilisé en agriculture (ex. : nématicide, fongicide, herbicide et insecticide par fumigation des sols en pré-semis pour la carotte, mâche, le concombre, aubergine, poivron, pomme de terre, fraise, tomates), viticulture, arboriculture, horticulture florale, pépinière, mais aussi lors de la préparation ou restauration des gazons de terrains de golf (en fumigation pour les tees, greens et sand traps[4]), ou encore plus en amont par les semenciers en pré-semis, pour certaines production de semences (destinées à produire des fleurs, semences agricoles, ou graines de gazons qu'on veut totalement monospécifiques, pour les jardins, terrains de sport, ou de terrain de golf par exemple)[5].
En raison de sa toxicité, il ne doit pas être utilisé à proximité d'habitations[6].

Ce produit étant efficace sous forme gazeuse, il nécessite un matériel de fumigation bien adapté, un sol préparé ou bien perméable au gaz, la pose de bâches correctement positionnées, l'absence de vent (si traitement en plein air) et le port d'une protection intégrale pour les applicateurs, d'être éloigné d'un mètre environ de tout végétal qu'on souhaiterait préserver, d'éloigner les animaux domestiques, enfants, riverains.

Apparition de résistances de la communauté microbienne

Comme pour la plupart des biocides, un usage intensif et répété du produit peut générer des adaptations chez les espèces-cible ou d'autres.

Des chercheurs ont par exemple étudié le cas d'un exploitant agricole australien (près de Perth, en Australie qui a utilisé ce fumigant de manière répétée sur de mêmes terrains durant 10 ans dans la décennie 1990. Après 10 ans, la dose (normale) qu'il appliquait de métam-sodium produisait alors moins de la moitié du taux attendu d'isothiocyanate de méthyle (MITC, la toxine biocide normalement produite dans le sol)[7].
En outre, le MITC formé ne restait actif et présent dans le sol que moins 5 % du temps attendu. Cependant le même Metham sodium restait présent durant un délai normal sur un échantillon du même sol stérilisé en autoclave avant fumigation[7].
Par contre le traitement thermique in situ et « à sec » des sols affectés (1 heure à 100 °C) n'a pas pu détruire les micro-organismes responsables de cette biodégradation améliorée, le sol récupérant sa capacité à dégrader le métham sodium en se réhydratant[7].
Ceci indique que des microorganismes très résistants au stress hydrique et à la chaleur étaient impliqués (au moins en partie) dans la biodégradation des MITC. Une gelée d'Agar contenant du MITC a suffi à isoler et cultiver les organismes (bactéries) en cause, à partir de la terre fraîche présentant une capacité de biodégradation accélérée. 18 isolats ont ainsi été sélectionnés, tous constitués de bactéries à Gram positif. Morphologiquement, 11 isolats ressemblaient à Rhodococcus spp. et 4 isolats ressemblaient à des Bacillus spp. et 3 ont été identifiés. L'inoculation de ces isolats regroupés dans un échantillon de sol préalablement stérilisé par autoclavage a suffi à induire une biodégradation des MITC dans cet échantillon[7].
On peut craindre que via les envols de poussière de sol, ou via des transferts à courte, moyenne ou grande distance de terre "contaminée" par ces bactéries, de tels phénomènes de résistance puissent se diffuser dans le monde, ce qui comme dans le cas de l'antibiorésistance invite à n'utiliser ce type de produits que dans les cas réellement urgents et graves, au risque sinon de perdre un moyen de contrôle de plus.

Toxicologie

Ce produit est suspecté par l'USEPA aux États-Unis d’être cancérigène, reprotoxique et de perturber le développement.

Il contient du métame et thirame deux radicaux reconnus pour leurs propriétés biocides (fongicides notamment pour le second), mais aussi du disulfirame (DSF) qui s'est avéré encore plus toxique que les deux premières pour les ostéoblastes[8].

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écotoxicologie

Alors que ce produit était déjà très utilisé, le toxicologue Tanguay écrivait en 2004 « il y a un manque remarquable d'information sur les mécanismes d'action et les risques que les dithiocarbamates peuvent représenter pour les vertébrés au cours de leur développement »[9].

Même à faible dose il est source d'anomalie de développement chez l'alevin[9]. Sur la base de tests faits sur le poisson zèbre exposés au stade embryonnaire aux stades vulnérables de la gastrulation et la segmentation précoce, il a constaté une mortalité suivant une courbe dose-réponse très « raide » avec des malformations congénitales importantes dont la plus notable (chez les embryons survivants) était une notochord sévèrement tordue, qui n'était étonnamment pas immédiatement mortelle pour certains embryons qui ont donné des alevins avec retards d'éclosion, paralysés et incapables de se nourrir. L'étude histologique a montré que les myotomes des embryons exposés étaient moins défini, compacts et en forme de bloc par rapport à ceux des poissons non-exposés[9].

L'un des principaux produit de dégradation l'isothiocyanate de méthyle provoque des malformations similaires à des concentrations similaires ce qui suggère qu'il pourrait être impliqué[9].

Ce produit induit aussi des difformités crâniales [10].

Cinétique dans l'environnement

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Réglementation

Il est au moins provisoirement interdit dans l'Union européenne où 12 États membres l'ont totalement interdit et où (en 2011) 15 États membres l'autorisaient encore (dispenses pour la fumigation du sol, en s'appuyant sur une possibilité dérogatoire offerte par la Décision du Conseil 2009/562/EC). Ainsi en France, le ministère de l'Agriculture permet-il par dérogations des usages sur légumes (mâche, carottes, tomates, fraises, asperges), plantes ornementales et fruitières, arbres et arbustes. Mais même dans ces conditions ce produit est soumis aux principes généraux de la directive Biocide, de la directive sur les pesticides et aux réglementations nationales.

C'est l'un des 84 pesticides de la partie B de la troisième étape du programme européen de réexamen (évaluation des risques) pour autorisation de mise sur le marché et usages de certains pesticides [11] L'Autorité européenne de sécurité des aliments (AESA) a organisé à la demande de la Commission européenne un examen par les pairs de l'évaluation initiale [12]. Un examen par des pairs a été initié le 4 octobre 2007, avec consultation des États membres et notification au producteur Taminco. Les commentaires renvoyés à l'AESA ont été étudiés par l'État membre rapporteur (Belgique) avec une synthèse évaluée par l'AESA de manière à identifier les questions en suspens et problèmes identifiés au regard de plus amples informations mises à disposition par le notifiant. Des rencontres d'experts et de scientifiques des États membres ont eu lieu en juin - juillet 2008 ainsi qu'une discussion finale des résultats de la consultation d'experts qui a donné lieu à une procédure écrite avec les États membres en octobre 2008, conduisant aux conclusions de l'AESA du 26 novembre 2008 qui estimaient que certaines lacunes dans les informations fournies par l'industriel empêchaient de finaliser l'évaluation de la sécurité du produit.

  • Taminco NV pour obtenir une réautorisation de son produit a dû[13], en réponse au rapport d'examen [14] - pour l'évaluation environnementale et toxicologique de cette molécule - fournir des éléments complémentaires dont sur :
  • les risques pour les consommateurs (via notamment les résidus et des impacts possible d'impuretés présentes dans le produit) ;
  • la cinétique, le devenir et le comportement du principal métabolite (MITC, ou isothiocyanate de méthyle) et d'une impureté (DMTU, ou diméthylthiourée ou diméthylthiocarbamide) du produit dans le sol et dans l'eau (souterraine notamment) ;
  • le devenir du MITC en tant que produit volatil à longue distance (quels effets potentiels sur l'atmosphère?) ;
  • les risques d'effets aigus de métam et de son métabolite MITC (isothiocyanate de méthyle) pour les vertébrés terrestres se nourrissant d'invertébrés du sol (ex taupes, oiseaux, sangliers, blaireau, volailles…);
  • les possibilités de récupération des espèces non cibles (arthropodes, vers de terre et macro-organismes du sol).

Des préoccupations persistent concernant :

  • le potentiel de contamination des eaux souterraines par le MITC (principal métabolite dans certains scénarios) ;
  • les risques pour les opérateurs et les travailleurs sous serres ;
  • les risques pour les organismes aquatiques (Cf. objectif de bonne qualité de la Directive cadre sur l'eau).

La Belgique a fait une évaluation des données supplémentaires[15] reçue par l'AESA le 31 août 2010 puis envoyée[16] à tous les États-membres et au demandeur le 14 septembre 2010, pour commentaires (envoyés à l'AESA et transmis par elle à la Commission européenne le 28 octobre 2010). La Commission européenne a pris connaissance du rapport et des commentaires puis a demandé à l'AESA de procéder à un examen par les pairs, des questions relatives au devenir et comportement du produit dans l'environnement et des questions d'écotoxicologie puis de livrer ses conclusions à la commission.

Notes et références

  1. Merck Index, 11th Edition, 5860.
  2. Un doute reste permis car la Grande-Bretagne et l'Italie ont omis de communiquer leurs chiffres
  3. 2000-2001 Pesticide Market Estimates, U.S. Environmental Protection Agency
  4. Inderjit, Weed biology and management ; 2004 - Gardening - 553 page Kluwer Academic publishers, (ISBN 1-4020-1761-8)
  5. J. Bryan Unruh Banned in the USA Ground maintenance for golf and greens Industry & professionnals
  6. Managing nematode pests on turfgrass, Australian turfgrass management
  7. Ben Warton, John N. Matthiessen and Margaret M. RoperThe soil organisms responsible for the enhanced biodegradation of metham sodium ; Biology and Fertility of Soils Volume 34, Number 4, 264-269, DOI: 10.1007/s003740100410 (Résumé)
  8. Monika Mittal & al. (2014) The Thiocarbamate Disulphide Drug, Disulfiram Induces Osteopenia in Rats by Inhibition of Osteoblast Function Due to Suppression of Acetaldehyde Dehydrogenase Activity Toxicol Sci 139 (1): 257-270 (http://toxsci.oxfordjournals.org/content/139/1/257.abstract résumé])
  9. Haendel, M. A., Tilton, F., Bailey, G. S., & Tanguay, R. L. (2004). Developmental toxicity of the dithiocarbamate pesticide sodium metam in zebrafish. Toxicological Sciences, 81(2), 390-400. (résumé)
  10. ntonius Leonardus van Boxtel & al (2004) Dithiocarbamates Induce Craniofacial Abnormalities and Downregulate sox9a during Zebrafish Development ; Toxicol Sci (2010) 117 (1): 209-217 (résumé)
  11. prévu par le règlement (CE) n°1490/2002 modifié par le règlement (CE) n ° 1095/2007.
  12. Projet de rapport d'évaluation (DAR), envoyé à l'AESA le 10 septembre 2007 par la Belgique (qui avait été désignée État membre rapporteur).
  13. Cf. dispositions prévues au chapitre III du règlement (CE) n ° 33/2008
  14. SANCO/206/2008; Commission européenne, 2009
  15. rapport supplémentaire, Belgique, 2010
  16. Conformément à l'article 19 du règlement (CE) n°33/2008

Bibliographie

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

Bibliographie

  • Monika Mittal & al. (2014) The Thiocarbamate Disulphide Drug, Disulfiram Induces Osteopenia in Rats by Inhibition of Osteoblast Function Due to Suppression of Acetaldehyde Dehydrogenase Activity Toxicol Sci 139 (1): 257-270 (http://toxsci.oxfordjournals.org/content/139/1/257.abstract résumé])
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