Néonicotinoïde

Les néonicotinoïdes sont une classe de produits toxiques employée comme insecticides agissant sur le système nerveux central des insectes. Ces substances sont utilisées principalement en agriculture pour la protection des plantes (produits phytosanitaires) mais aussi par les particuliers ou les entreprises pour lutter contre les insectes nuisibles à la santé humaine et animale (produits biocides).

Carte des territoires des États-Unis où l'imidaclopride (l'un des principaux néonicotinoïdes) était utilisé (en 2012).
Le graphique montre l'augmentation très rapide des volumes utilisés, et (en couleur) les types de culture concernés à partit de 1994, en moins de 20 ans.

Ils comprennent actuellement une petite dizaine de molécules, souvent des dérivés soufrés ou chlorés ciblant dans le cerveau les récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine.

Leur faible biodégradabilité, leur effet toxique persistant et leur diffusion dans la nature (migration dans le sol et les nappes phréatiques) commencent au bout de vingt ans à poser d'importants problèmes d'atteinte à des espèces vivantes qui n'étaient pas ciblées : insectes (abeilles, papillons...), de prédateurs d'insectes (oiseaux, souris, taupes, mulots, chauve-souris), d'agents fertilisants des sols (vers de terre).

De nombreux apiculteurs mettent en cause ces molécules pour expliquer le syndrome d'effondrement des colonies d'abeilles[1]. La Commission Européenne a suspendu 3 néonicotinoïdes en 2013 sur la base des travaux de l'AESA. Plusieurs études scientifiques ont mis en évidence la toxicité de ces insecticides sur les abeilles et bourdons, en laboratoire et lors de tests en conditions contrôlées. Ces observations sont difficiles à confirmer par les travaux de terrain[2],[3],[4], ce qui alimente une discussion scientifique. En 2018, il est généralement considéré que « l'exposition chronique à ces insecticides largement utilisés affecte les abeilles et de nombreux autres invertébrés »[5] et en février l'AESA a confirmé la toxicité de l'imidaclopride, du clothianidine et du thiaméthoxame pour les abeilles domestiques et sauvages[6].

Histoire

Cette classe de biocide a connu un développement très rapide. Il n'existe pas d'autres exemples de pesticide ayant connu un tel succès et une telle croissance d'utilisation dans le monde entier en si peu de temps[7].

Le premier néonicotinoïde (imidaclopride) a été découvert en 1985 par Shinzo Kagabu (Bayer CropScience, Japon) et mis sur le marché en 1991.
Des études scientifiques ont justifié l'interdiction de certains néonicotinoïdes (dans certains pays dont en France avec l'imidaclopride sur le tournesol depuis 1999 et sur le maïs depuis 2004), mais ils sont encore très utilisés dans le monde : un tiers des insecticides vendus dans le monde sont des néonicotinoïdes.

Utilisations

Les néonicotinoïdes sont les insecticides les plus utilisés dans le monde[8] pour la protection contre les insectes parasites des cultures et des animaux, aussi bien d'élevages industriels (volailles, ovins) que domestiques (colliers insecticides pour chiens et chats). Ils ont pris la place de plusieurs autres insecticides, notamment le DDT, et divers autres organochlorés et organophosphorés. Au niveau mondial, en 2015 les néonicotinoïdes représentent un quart (en volume) des ventes totales d'insecticides. Ces tonnages sont destinés principalement aux cultures de maïs[9].

Dans le domaine des cultures, les néonicotinoïdes sont utilisés de façon classique par épandage sur le sol ou pulvérisation sur la végétation (cultures, arbres fruitiers), par injection dans les plants[réf. nécessaire], ainsi que par l'enrobage des semences. Au niveau mondial, on estimait qu'en 2011, 60 % de toutes les applications de néonicotinoïdes étaient des traitements de semences ou de sols[9].

Ils présentent plusieurs caractéristiques pouvant être vues comme des avantages ou des inconvénients : leur très haute toxicité pour les insectes (efficacité / dangerosité) et leur très haute concentration (quelques grammes de produits suffisent à traiter un hectare de culture) ; leurs propriétés systémiques qui les rendent présents dans tous les compartiments de la plante traitée (protection globale / contamination globale) ; Enfin, leur longue persistance dans les divers compartiments de l'environnement (protection longue / contamination longue).

Cette faible biodégradabilité provoque la diffusion de cette molécule dans les sols et dans tout l'écosystème où elle finit par atteindre des populations d'êtres vivants qui n'étaient pas ciblées, et à se concentrer dans certains éléments du réseau trophique (chaîne alimentaire), en particulier chez les insectes butineurs et leurs prédateurs.

Les semences enrobées d'insecticide et qui ne sont pas bien enfouies, sont consommées par les oiseaux et les tuent par empoisonnement (perdrix par exemple) ou diminuent leurs capacités migratoires, ce qui peut les condamner également[10],[11].
L'enveloppe ou les restes des graines enrobées mieux enfouies sont progressivement en partie "lavées" par le ruissellement, et les molécules peuvent alors migrer dans le sol où elles tuent la faune d'insectes et d'organismes agronomiquement utiles (comme les vers de terre), en pouvant ensuite parfois atteindre des sources, cours d'eau, zones humides ou nappes phréatiques. On a montré (2003) que seuls 2 à 20 % des néonicotinoïdes de l'enrobage est absorbé par la graine et la plante qu'elle produira[12],[13], la quantité de néonicotinoïdes ensuite présente dans les feuilles ou le pollen pouvant varier selon de nombreux facteurs.
Depuis 2012, des néonicotinoïdes sont aussi retrouvés par les chercheurs à l'intérieur de fleurs sauvages adjacentes aux zones agricoles traitées[14],[15]. Ceci confirme leur aptitude à migrer dans le sol et à contaminer des plantes distantes et appartenant à d'autres espèces, susceptibles elles- mêmes d'être pollinisées ou mangées par des espèces non-cibles[15].

Mode d'action

Ces pesticides ont un mode d'action commun : ils affectent le système nerveux central des insectes en ciblant dans le cerveau les récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine, provoquant la paralysie et la mort.

Apparition de résistance chez les ravageurs

Quand elle est utilisée via l'enrobage de semences, cette catégorie de pesticide viole les recommandations-clé faites pour limiter les risques d'apparition de résistances chez les espèces cibles.

  • Le moment maximal théorique de la protection des semences est ici le tout début de la saison de croissance (printemps pour la plupart des espèces cultivées). Ce moment ne peut pas être celui de la pression des ravageurs (souvent plus élevée en été). Ce type d'usage peut générer des résistances, d'autant plus qu'il est généralisé.
  • Une étude sur la clothianidine[16] a conclu que si cet insecticide peut théoriquement fournir une protection contre les ravageurs en début de saison sa translocation dans le maïs est en réalité faible (< 2 %), ce qui laisse penser que seul un faible pourcentage de la semence est "disponible pour l'activité insecticide".
  • le principe des néonicotinoïdes en enrobage est d'être principalement prophylactique pour la semence, ainsi le traitement est actif toute l'année, alors qu'il n'est recommandé de ne cibler que les «ravageurs occasionnels» quand ils apparaissent et là où ils apparaissent[17] ; cet effet dans la durée explique que l'adaptation à la résistance des ravageurs augmente elle aussi[18]. L'usage prophylactique des néonicotinoïdes pourrait les rendre moins efficaces à l'avenir contre les organismes nuisibles ciblés, ce qui pourrait inquiéter les producteurs si des insecticides de remplacement adéquats ou d'autres mesures de contrôle n'existent pas.

Substances actives commercialisées

On compte parmi les néonicotinoïdes actuels :

  • l'acétamipride
    • commercialisé par Scotts et Bayer CropScience pour les formulations commerciales Suprême, Polysect, Bambi, Equinoxe etc. et principalement pour le traitement des arbres (fruitiers ou non), légumes, pomme de terre, tabac, rosiers etc.
  • la clothianidine
    • commercialisée par Bayer CropScience, par exemple pour la formulation commerciale Poncho (usage interdit en France[19])
  • le dinotéfurane
    • utilisé par Mitsui Chemicals dans le Dinotefuran
  • l'imidaclopride
    • utilisé par Bayer CropScience dans le Gaucho
    • utilisé par Bayer CropScience dans le Confidor (beaucoup d'usages refusés/retirés en France)
  • le nitenpyrame
    • utilisé par Jiangsu Sword Agrochemicals dans le Nitenpyram
  • le thiaclopride
    • utilisé par Bayer CropScience dans le Proteus ou Proteus (mention abeille), c'est-à-dire emploi autorisé durant la floraison
  • le thiaméthoxame
    • utilisé par Syngenta dans le Cruiser[20]
    • utilisé par Syngenta dans l'Actara[21]
    • utilisé par Syngenta dans le Luzindo[22] (usage autorisé provisoirement en France sur la vigne[23])

Effets et risques pour la santé publique et les éco-systèmes

Leur utilisation commune dans le monde entier pourrait poser des problèmes de sécurité environnementale, alimentaire et sanitaire pour l'Homme et les abeilles domestiques, mais aussi pour les apidés sauvages et de nombreux autres groupes (invertébrés terrestres et aquatiques, poissons, reptiles et amphibiens, oiseaux insectivores, rongeurs, chiroptères[24]. En France la Fondation pour la recherche sur la biodiversité (FRB) a demandé à son conseil scientifique de faire un point sur les connaissances acquises ou à acquérir au sujet des effets locaux ou globaux, immédiats et différés de ces molécules[24]. Ce dernier estime la recherche d'effets systémiques et des effets des molécules de dégradation et des métabolites insuffisante, ce qui a pu induire une sous-estimation des conséquences néfastes de ces produits pour la biodiversité[24]. Un rapport encourage une approche de type One health et donc des études à des échelles d'organisation écologiques plus larges que les agrosystèmes et les espèces-cible ou les seules abeilles : 1) les populations d'organismes et leur démographie, 2) les communautés d'organismes, 3) les écosystèmes, sans oublier les effets indirects[24]. Il fait de la recherche des effets des faibles doses une priorité[25] et encourage aussi la recherche sur des alternatives aux néonicotinoïdes[26], notamment non-chimiques (agroécologie, lutte biologique...)[24].

Impacts sur la santé humaine

Une étude conduite sur des rats publiée en 2012 suggère que les néonicotinoïdes pourraient affecter défavorablement la santé humaine, spécialement le développement du cerveau[27].

Une première analyse systématique de la littérature scientifique codirigée par Melissa Perry (Université George Washington) et publiée le dans la revue Environmental Health Perspectives rapporte des risques possibles et « des associations avec des conséquences développementales ou neurologiques défavorables » : une augmentation du risque d’autisme, des troubles de la mémoire et de tremblements, de malformation congénitale du cœur (dite « tétralogie de Fallot »), ainsi que d’une autre anomalie congénitale grave, l’anencéphalie (absence partielle ou totale de cerveau et de crâne à la naissance)[28].

Paradoxe environnemental

Le principal argument en faveur des autorisations de mise sur le marché rapidement accordées dans le monde entier était que ces produits sont de puissants insecticides pouvant n'être appliqués qu'en traitements d'enrobages de semences (plutôt que par pulvérisation aérienne)[7]. En supprimant ou en réduisant la pulvérisation et ses risques de dérive ou de lessivage par les pluies il était supposé permettre une agriculture de précision et réduire la présence des insecticides dans l'environnement agricole et naturel. Il a pour ces raisons connu un succès sans précédent, avec une utilisation presque universelle, essentiellement prophylactique, pour les principales espèces massivement cultivées dans le monde à partir de semences[7].

Paradoxalement, s'il n'apparait pas dans les statistiques d'achat d'insecticides par l'agriculteur, comme il s'agit d'un produit systémique et qu'il a été généralisé, son usage a au contraire conduit à des détections généralisées dans les écosystèmes (où il est diffusé par le pollen, le nectar, la rhizosphère, le miel, le sol contaminé par les racines... et l'eau qui y circule)[7].
Là où les pulvérisations d'insecticides avaient antérieurement lieu une ou plusieurs fois par an (avec alors des risques de toxicité aiguë), les plante issues des semences traitées aux néonicotinoïdes en expriment toute l'année, dans toutes leurs parties, évoquant aussi de probable effets d'écotoxicité chronique (hormis dans les cas où un animal mange la graine enrobée elle-même). Les données disponibles en 2018 laissent penser que des effets sublétaux chroniques sont plus fréquents que la toxicité aiguë[7].
De plus comme l'enrobage des semences s'est généralisé à de très nombreuses régions, de vastes surfaces ont été cultivées avec 100 % de graines traités, or on a montré qu'une partie de la matière active de l'enrobage n'est jamais absorbée par la plante, ce qui se traduit in fine par une utilisation globale d'insecticides qui a fortement augmenté. Ainsi au Canada, la quantité de terres cultivées traitées aux néonicotinoïdes a augmenté de 30 % en trois ans (de 2009 à 2012)[29] (taux probablement sous-estimé). Avant le traitement des semences aux néonicotinoïdes, seuls 35 % du maïs américain relevait des insecticides (contre 100 % dans les cultures de 2017 à base de semences pré-traitées aux néonicotinoïdes)[30].

Dans les échantillons d'eau de surface au début des années 2010, les néonicotinoïdes se montraient déjà plus fréquents et plus concentrés que les organophosphorés et carbamates documentés par des études antérieures pour le même type de culture sur le même type de sol[31].


Or, la plupart des pollinisateurs, tout comme les insectes aquatiques semblent y être très sensibles et vulnérables[7].

Autre paradoxe, en dépit de son immense succès commercial, après 15 ans d'utilisation intensive dans le monde, selon Michelle L. Hladik, Anson R. Main & Dave Goulson (2018) « la preuve de bénéfices clairs et constants apportés aux rendements par l'utilisation des néonicotinoïdes demeure insaisissable pour la plupart des cultures » ; les décisions futures concernant l'utilisation des néonicotinoïdes bénéficieraient d'une meilleure évaluation en termes de coûts/avantages environnementaux (notamment concernant les espèces non-cibles et les services de pollinisation), mais aussi pour les rendements agricole, et en apportant des réponses à la question : existe-t-il des alternatives plus respectueuses de l'environnement[7] ?

Impacts sur l'environnement

L'Autorité européenne de sécurité des aliments (AESA) a identifié des risques pour les abeilles dans l'utilisation des néonicotinoïdes. Trois types d'insecticides sont particulièrement concernés : la clothianidine, l’imidaclopride et le thiaméthoxame. Ils peuvent avoir des effets aigus et chroniques sur la survie et le développement des colonies d'abeilles, leur comportement et leurs larves[32], ainsi que sur des espèces non-cibles, dont auxiliaires de l'agriculture[33]. Une synthèse indépendante menée par Jeroen van der Sluijs de l'université d'Utrecht (en collaboration avec des chercheurs de l'université du Sussex, du CNRS et d'INRA) et publiée dans la revue Current Opinion in Environmental Sustainability en 2013 montre comment les néonicotinoïdes ont pris une part croissante dans l'usage d'insecticides avec plus de 25 % de parts de marché. Ces produits sont hautement neurotoxiques pour les insectes y compris les pollinisateurs à cause de leur large diffusion dans l'environnement, leur persistance dans le sol et l'eau. La présence de ces néonicotinoïdes est fréquente dans les essaims d'abeilles. Soumis à des « doses réalistes de terrain », ils provoquent une large gamme « d'effets dangereux pour l'abeille et le bourdon », en affectant la performance des colonies, affaiblissant le butinage et le couvain, augmentant la fragilité face aux maladies et aux parasites[34].

Une méta-analyse, dirigée par Jean-Marc Bonmatin (CNRS) et basée sur l'examen de la littérature existante concernant les néonicotinoïdes et le fipronil, a été publiée sous la forme d'un numéro spécial dans Environmental Science and Pollution Research. Ce groupement de 29 chercheurs de la Task Force on Systemic Pesticides a publié huit articles scientifiques en 2014 qui constituent le Worldwide Integrated Assessment on systemic pesticides[35]. D'après les auteurs : la « production mondiale de néonicotinoides augmente toujours »[8], les espèces non cibles seraient exposées par de nombreuses voies dans l'environnement (sol, eau, air, plantes)[36], « tous les autres pollinisateurs sauvages sont affectés », de nombreuses espèces d'invertébrés comme les vers de terre ou les espèces aquatiques seraient menacées[37], tandis que les vertébrés comme les oiseaux sont impactés directement ou indirectement[38],[39],[40]. La méta analyse détaille les menaces sur les services écosystémiques dont la productivité agricole dépend[41].

Au vu de ces résultats, les auteurs recommandent d'urgence de réduire ou d'interdire l'usage des néonicotinoïdes[42] et de développer des alternatives aux insecticides qui soient inoffensives pour la biodiversité, et en particulier d'éviter l'usage prophylactique (préventif) de ces insecticides, qui dans la très grande majorité des cas ne serait pas justifié[43].

Un article de Nature de décembre 2015 montrait l'impact négatif sur la pollinisation provoquée par les néonicotinoïdes à des doses couramment présentes en champ, à partir d'une expérience menée sur des bourdons dans des vergers de pommiers [44].

En 2018 (), l'Agence européenne pour la sécurité des aliments (Efsa) a publié un rapport issu de l'analyse faite par l'EFSA de 2015 à 2017 de 588 nouvelles études, dont certaines portaient sur les effets sur les bourdons et les abeilles solitaires. L'EFSA y conclue que l'imidaclopride, le clothianidine et le thiaméthoxme, trois néonicotinoïdes déjà soumis à des restrictions d'usage dans l'UE sont bien un danger pour les abeilles (sauvages et domestiques) [45] ; Bayer (fabricant) a aussitôt contesté les conclusions de l'EFSA. La Commission européenne a approuvé le rapport de l'EFSA et envisage l'interdiction de ces 3 pesticides[6]. Pire encore, les néonicotinoïdes provoquent une dépendance chez les bourdons, comme l'a révélée une étude de 2018, ce qui empire leur impact sur les colonies. [46]

Mesures réglementaires d'interdiction

En France, la première interdiction intervient en 1999 pour l'imidaclopride sur le tournesol - les autorisations d'utilisation de phytosanitaires étant spécifique à chaque plante cultivée. La seconde interdiction intervient en 2004 pour l'imidaclopride sur le maïs.

La préparation Cruiser OSR (à base de thiaméthoxame) a fait l'objet d'une succession d'autorisations/suspensions entre 2008 et 2010. La préparation Poncho (à base de clothianidine) n'a pas reçu d'homologation suite aux dépopulations de ruches en 2008 en Allemagne (Bade-Wurtemberg).

En conséquence de l'avis rendu par l'AESA, la Commission européenne suspend en 2013 l'utilisation des 3 néonicotinoïdes pendant une durée de deux ans[47]. En France, le projet de loi sur la biodiversité de 2015 a été amendé le par l'Assemblée nationale afin d'interdire les produits phytosanitaires de la famille des néonicotinoïdes dès 2016[48]. L'exposé des motifs indique :

« Malgré ces avancées, cinq molécules restent actuellement autorisées en France (imidaclopride, thiaclopride, clothianidine, thiaméthoxame et acétamipride) et présentent une toxicité aigüe, notamment pour les abeilles. La toxicité de l’imidaclopride est ainsi 7297 fois inférieure (sic) à celle du DDT. La corrélation est également établie en ce qui concerne l’impact du taux d’imidaclopride sur la population des invertébrés et des oiseaux. De plus, l’agence européenne de sécurité des aliments estime que deux de ces molécules « peuvent avoir une incidence sur le développement du système nerveux humain »[49]. »

L'article 125 de la loi du 8 août 2016, dite loi pour la reconquête de la biodiversité, interdit "l'utilisation de produits phytopharmaceutiques contenant une ou des substances actives de la famille des néonicotinoïdes et de semences traitées avec ces produits (...) à compter du 1er septembre 2018".[50] Un décret du 30 juillet 2018[51] fixe la liste des substances actives de la famille des néonicotinoïdes dont l'usage dans des produits phytopharmaceutiques ou pour le traitement des semences entraîne l'interdiction de l'utilisation de ces derniers. Se sont ː l'acétamipride, la clothianidine, l' imidaclopride, le thiaclopride, le thiamétoxame.

L'UE avait déjà appliqué des restrictions en 2013 sur 3 produits chimiques utilisant les néonicotinoïdes, la clothianidine, l’imidaclopride et le thiaméthoxamesur pour les cultures attirant les abeilles comme le colza, le maïs ou le tournesol. En 2017, la commission européenne proposait l’interdiction de leur utilisation en plein air, les limitant aux cultures en serre, même si aucun vote n’avait eu lieu. Ce vote devait avoir lieu le 13 décembre 2017 mais la commission européenne a préféré attendre la fin du rapport de l'EFSA sur la dangerosité des néonicotinoïdes pour pouvoir trancher, le vote a été reporté au 22 mars 2018.

Le , la majorité des États de l'Union européenne a voté la quasi-interdiction de trois néonicotinoïdes, la clothianidine, l’imidaclopride et le thiaméthoxamesur. Celle-ci s'applique désormais à toutes les cultures en plein champ dans l'UE, avec pour seule exception les usages en serre, à condition que graines et plantes ne quittent pas leur abri fermé[52].

En août 2018, le gouvernement canadien interdit l’usage de certains pesticides au Canada. Les agriculteurs et les producteurs ont une période de transition de 5 ans pour se conformer à cette interdiction.[53]

Notes et références

  1. Source cdurable.info : effet des néonicotinoïdes sur l'abeille
  2. Blacquière T, Smagghe G, van Gestel CA, Mommaerts V., « Neonicotinoids in bees: a review on concentrations, side-effects and risk assessment », Ecotoxicology, vol. 21, no 4, 2012, p. 973-92. (PMID 22350105, PMCID PMC3338325, DOI 10.1007/s10646-012-0863-x
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  5. (en) Sanchez-Bayo F, « The trouble with neonicotinoids. Chronic exposure to widely used insecticides kills bees and many other invertebrates. », Science, no Vol 346 Issue 6211,‎ , p. 806-7 (lire en ligne).
  6. Erik Stokstad (2018) « USGS European agency concludes controversial ‘neonic’ pesticides threaten bees », .
  7. Michelle L. Hladik, Anson R. Main, and Dave Goulson (2018) Environmental Risks and Challenges Associated with Neonicotinoid Insecticides ; Environ. Sci. Technol., 2018, 52 (6), pp 3329–3335DOI: 10.1021/acs.est.7b06388 ; publié le 26 février 2018 (Web) ; American Chemical Society (résumé)
  8. (en) Simon-Delso N et al., « Systemic insecticides (neonicotinoids and fipronil): trends, uses, mode of action and metabolites », Environ Sci Pollut Res,‎ (lire en ligne)
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  20. http://www.syngenta-us.com/media/emedia_kits/thiamethoxamvigorus/media/pdf/presentation.pd
  21. http://www.syngenta.com/country/ch/fr/produkte-und-bereiche/landwirtschaft/Documents/DataSheets/TD-Sheets/actara_f.pdf
  22. http://www3.syngenta.com/country/fr/fr/Varietes-et-produits/protection-des-cultures/insecticides/Pages/LUZINDO.aspx
  23. http://www.senat.fr/questions/base/2014/qSEQ140210645.html
  24. Rapport - Néonicotinoïdes, écosystèmes et biodiversité : la nécessité de revisiter les questions de recherche, et présentation
  25. « La question des faibles doses de pesticides et de leurs conséquences doit représenter une priorité de recherche », page 15 du Rapport Néonicotinoïdes, écosystèmes et biodiversité : la nécessité de revisiter les questions de recherche.
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  53. source

Voir aussi

Articles connexes

Bibliographie

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