Academic literature on the topic 'Pesticides – Environnement'

La présence humaine à proximité des écosystèmes aquatiques a entraîné la survenue d'impacts environnementaux affectant en particulier les zones de mangroves, d'apiquons et de talus. Parmi les activités humaines dans ces écosystèmes, on peut souligner que l’élevage de crevettes a de graves incidences sur l’environnement et est une préoccupation majeure pour la société, en particulier pour les crevettes cultivées. Le fait de proposer des rations commerciales de faible qualité et d’autres sources de contamination telles que des engrais, des pesticides, des algicides et d’autres substances utilisées dans les réservoirs de culture peut contribuer à la contamination de la crevette, en favorisant la bioaccumulation de métaux traces tels que le fer, cuivre,cobalt, manganèse, zinc et chrome, dont les métaux font souvent partie de leurs composés. L’accès à la santé est l’un des droits de l’homme fondamentaux garantis par la Constitution Fédérale Brésilienne de 1988, qui intègre la notion élargie de la santé dans le contexte de l’accès et de la promotion par l’État. Ladite Constitution fait également de la nourriture adéquate un droit fondamental de l'être humain, où la sécurité alimentaire et nutritionnelle concerne, entre autres, l'accès à la nourriture et sa consommation en quantité et avec des qualités suffisantes pour nourrir l'individu et prévenir la survenue de dommages à la santé de l'individu. De cette manière, la culture de crevettes marines doit également respecter les conditions légales en matière d’environnement et d’hygiène, car ces animaux doivent être exempts de tout contaminant, introduit accidentellement ou intentionnellement pour les nourrir ou les conserver, que la législation brésilienne n’a pas réglementée. Pour assurer la sécurité alimentaire et nutritionnelle, il est nécessaire de comprendre la relation intrinsèque que l’élevage de crevettes avec l’environnement, les changements apportés aux écosystèmes impliqués et la nécessité de prendre des mesures de gestion de l’environnement et de parvenir ainsi à la durabilité socio-environnementale de cette activité.

Face aux nombreux défis sociétaux à relever (environnement, sécurité alimentaire, santé), différentes formes d’agriculture sont envisagées. Agriculture biologique, agriculture de conservation des sols et maintenant agriculture régénératrice sont trois récits fondateurs se référant à l’agroécologie. Toutefois, l’agriculture régénératrice, nouvelle arrivée en France, reste ambiguë. Nous proposons un cadre d’analyse des formes d’agriculture en termes d’impacts et de services, que nous mobilisons pour comparer l’agriculture régénératrice à celles auxquelles elle se réfère et qui sont bien documentées dans la littérature scientifique. Cette analyse permet d’éclairer des points critiques de l’agriculture régénératrice tels que la question des pesticides et du niveau de séquestration du carbone dans les sols. Ensuite, nous identifions les atouts, faiblesses, opportunités et menaces pour le changement d’échelle de cette agriculture. Nous montrons qu’un atout majeur de l’agriculture régénératrice est de reposer sur un récit mettant en avant un principe, la « régénération » des biens communs (sols, eau, air, biodiversité), qui peut entraîner l’adhésion d’une diversité d’acteurs. Cependant, la mobilisation des acquis de l’agroécologie, en tant que science, pratique et mouvement, pourrait aider à préciser son contenu, encore flou, de façon à ce que ses promesses se traduisent en de réels progrès et ne soient pas exclusivement centrés sur le carbone.

La zone de marnage du lac de Buyo est devenue le site d’intenses activités agricoles avec utilisation de pesticides pour optimiser la production. Une enquête socio-démographique des agriculteurs a été réalisée afin de prendre en compte l’âge, le genre, le niveau d’instruction, les encadrements, les équipements de protections individuelles (EPI) et les pesticides utilisés pour identifier des matières actives. Pour 323 producteurs enquêtés, les résultats révèlent que 35 % des hommes ont plus de 55 ans, 98% des femmes et 77% des hommes sont des non scolarisés. L’encadrement des paysans par les structures étatiques est très faible avec 71,21% d’agriculteurs non formés, ce qui explique le pourcentage de 26,32% de personnes utilisant les équipements de protections individuelles. Le risque de contamination sanitaire et environnemental est autant plus élevé en raison de la rémanance et la dangerosité des pesticides identifiés comme le Degesch (phosphure d’aluminium) considéré très dangereux (classe Ib) par l’OMS et ceux de la classe II et III . En effet les producteurs n’observent pas les bonnes pratiques phytosanitaires et cela aura pour conséquence la contamination de l’eau et des ressources aquatiques par les résidus de pesticides. The Lake Buyo tidal zone has become the site of intense agricultural activities with the use of pesticides to optimize production. A socio-demographic survey of farmers was carried out to take into account age, gender, level of education, management, personal protective equipment (PPE), and pesticides used to identify active ingredients. For 323 producers surveyed, the results reveal that 35% of men are over 55 years old, 98% of women and 77% of men are uneducated. The supervision of farmers by state structures is very weak with 71.21% of farmers not trained, which explains the percentage of 26.32% of people using personal protective equipment. The risk of health and environmental contamination is even higher due to the persistence and dangerousness of pesticides identified as Degesch (aluminum phosphide) considered very dangerous (class Ib) by the WHO and those of class II and III. Indeed, producers do not observe good phytosanitary practices and this will result in the contamination of water and aquatic resources by pesticide residues.

Une littérature abondante traite de l’impact négatif des pesticides conventionnels, très efficaces dans la gestion des ravageurs mais responsables d’une large pollution environnementale. Les pesticides d’origine naturelle qui auraient un moindre impact environnemental suscitent ainsi un intérêt majeur. Parmi ceux-ci, l’azadirachtine, commercialisée sous diverses formulations (huile de neem, Neem-Azal, Bioneem, etc.) reste la molécule la plus recommandée dans les agro-écosystèmes. L’argument d’une innocuité environnementale de l’azadirachtine est cependant nuancé par des effets collatéraux qui, bien que controversés, sont notables sur des organismes non ciblés.

Cet article présente l'utilisation réussie de films minces électrodéposés de birnessite, un matériau non toxique à base d'un élément abondant, en tant que matériau d'électrode pour le développement d'un traitement électrochimique simple, efficace, peu onéreux et facile à mettre en œuvre dans des conditions très douces, pour dégrader et minéraliser des polluants organiques. L'idée originale consiste à coupler les propriétés oxydantes naturelles de la birnessite à un traitement d'oxydation électrochimique dans le but d'augmenter ses capacités de dégradation. Deux polluants pertinents ont été testés. Le glyphosate (N-(phosphonométhyl) glycine) est le principe actif du Roundup(r), un herbicide à large spectre le plus utilisé dans le monde. En raison de cette utilisation intensive, le glyphosate est un des pesticides le plus retrouvé dans l'environnement. L'AMPA (acide aminométhylphosphonique) est le principal métabolite du glyphosate, plus toxique et persistant que son parent. Ce composé peut provenir aussi de la dégradation des acides phosphoniques présents dans les détergents, et c'est pourquoi l'AMPA se retrouve également très fréquemment dans l'environnement, notamment en milieu urbain, et très récemment en milieu marin. De très bonnes capacités de minéralisation ont été obtenues pour ces deux polluants (0,720 g glyphosate minéralisé / g birnessite ; 0,105 g AMPA minéralisé / g birnessite) à des coûts énergétiques très bas, ce qui permet d'envisager des applications potentielles pour des traitements soit à des concentrations de niveau environnemental en complément de traitements existants, soit directement à la source de pollution.

L’Agriculture Biologique (AB) se présente comme un mode de production agricole spécifique basé sur le respect d’un certain nombre de principes et de pratiques visant à réduire au maximum les impacts négatifs sur l’environnement. Elle est soumise à des interdictions et/ou des obligations de moyens, par exemple l’interdiction des Organismes Génétiquement Modifiés (OGM), des engrais de synthèse et des pesticides ou l’obligation de rotations pluriannuelles. Dans le cas de l’élevage, les critères portent sur l’origine des animaux, les conditions de logement et d’accès aux parcours, l’alimentation ainsi que la prévention et le traitement des maladies. Ainsi, la prévention des maladies est principalement basée sur l’utilisation de techniques d’élevage stimulant les défenses naturelles des animaux et, en cas de problème sanitaire, le recours à l’homéopathie ou à la phytothérapie ; l’emploi d’autres médicaments vétérinaires n’est pas exclu à condition de respecter des conditions réglementaires strictes1. L’AB s’inscrit dans des filières d’approvisionnement et de commercialisation incluant la transformation et la préparation des aliments, la distribution de gros et/ou de détail et le consommateur final. Dans tous les pays, agriculteurs, conditionneurs et importateurs doivent se conformer à des réglementations pour associer à leurs produits un étiquetage attestant de leur nature biologique. Les produits issus de l’AB sont certifiés et des mécanismes d’inspection assurent le respect des règlements. L’AB mondiale est aujourd’hui encore une activité marginale au regard des terres consacrées (moins de 2%), du nombre d’agriculteurs engagés ou des volumes concernés. Il s’agit toutefois d’une activité en forte croissance avec, par exemple, un triplement des surfaces mondiales dédiées entre 1999 et aujourd’hui. Le marché mondial des produits issus de l’AB était estimé à 25 milliards d’euros en 2006, soit deux fois plus qu’en 2000 (données IFOAM). La consommation est très fortement concentrée, à plus de 95% en Amérique du Nord d’une part, et en Europe de l’Ouest où les principaux marchés sont l’Allemagne, l’Italie, la France et le Royaume-Uni, d’autre part. Sur ces deux continents, les importations sont nécessaires pour pallier le déficit de l’offre domestique au regard de la demande intérieure. Ceci est particulièrement vrai en France. Selon le ministère en charge de l’agriculture (2009), «la demande [française] de produits issus de l’AB croît de 10% par an depuis 1999. Or, l’offre [nationale] de produits issus de l’AB est aujourd’hui insuffisante pour satisfaire cette demande croissante. Les surfaces des 11 970 exploitations agricoles françaises en AB ne représentent que 2% de la surface agricole. Par défaut d’organisation entre les producteurs et à cause de l’éparpillement des productions, une part significative des produits bio n’est pas valorisée». Et simultanément, 25% environ de la consommation française de produits bio est satisfaite par des importations. Cette situation a conduit le Ministre en charge de l’agriculture à proposer, dans le cadre du Grenelle de l’environnement, un plan visant le triplement à l’horizon 2012 des surfaces françaises en AB (6% de la surface agricole utile en 2012). Pour atteindre cet objectif, le plan inclut un soutien budgétaire à la structuration de la filière bio (sous la forme d’un fonds de structuration doté de 15 millions d’euros sur cinq ans), la mobilisation de la recherche (notamment sous la forme de crédits «recherche»), un soutien accru aux exploitations converties en AB (via le déplafonnement des 7 600 €/an/unité des aides agro-environnementales pour les exploitations en conversion vers l’AB et une augmentation de l’enveloppe dédiée, ainsi que la reconduction du crédit d’impôt en 2009, celui-ci étant par ailleurs augmenté) et enfin, l’obligation dès 2012 faite à la restauration collective de proposer dans ses menus 20% de produits issus de l’AB. Enfin, dans le cadre du bilan de santé de la Politique Agricole Commune (PAC) du 23 février 2009, une aide spécifique aux exploitations en AB d’un montant d’un peu moins de 40 millions d’euros a été adoptée. Le plan français en faveur de l’AB, popularisé sous le libellé «AB : objectif 2012», vise donc à développer la production domestique de produits issus de l’AB via la fixation d’un objectif quantitatif en termes de surfaces dédiées en jouant simultanément sur la demande (via une contrainte d’incorporation de produits issus de l’AB dans la restauration collective) et l’offre (via, de façon générale, un soutien augmenté aux exploitations en conversion vers l’AB et déjà converties à l’AB). Dans ce contexte, le comité éditorial de la revue Inra Productions Animales et la direction de l’Inra ont souhaité apporter un éclairage scientifique sur les acquis, les verrous et les perspectives en matière d’élevage AB. Ce numéro a été coordonné par J.M. Perez avec l’aide de nombreux relecteurs : que tous soient ici remerciés. Après une présentation du cahier des charges français et de la réglementation communautaire (Leroux et al), le numéro se décline en trois parties : une série d’articles sur différentes filières animales concernées (avicole, porcine, bovine allaitante, ovine allaitante), un focus sur deux approches à l’échelle des systèmes d’élevage (ovin allaitant et bovin laitier), et enfin des articles centrés sur les problèmes les plus aigus rencontrés dans le domaine de la gestion sanitaire et de la maitrise de la reproduction. L’article conclusif de Bellon et al fait le point sur les principales questions de recherche qui demeurent. En aviculture (Guémené et al), à l’exception de l’œuf, la production bio reste marginale, mais les filières sont bien organisées. Cette situation résulte d’une relative synergie avec les filières label rouge, avec lesquelles elles partagent plusieurs caractéristiques (types génétiques, longue durée d’élevage, parcours). Des difficultés multiples subsistent néanmoins. La production bio est pénalisée par le manque de poussins AB, des difficultés de maintien de l’état environnemental et sanitaire des parcours, la rareté de l’aliment bio et la difficulté d’assurer l’équilibre en acides aminés des rations (pas d’acides aminés de synthèse), élément susceptible d’expliquer la surmortalité constatée en pondeuse (liée à des problèmes comportementaux). Par suite, les performances sont inférieures à celles de l’élevage conventionnel (augmentation de la durée d’élevage et de l’indice de conversion) et l’impact environnemental, bien qu’amélioré quand il est rapporté à l’hectare, est moins favorable quand il est mesuré par unité produite, à l’exception notable de l’utilisation de pesticides. Prunier et al aboutissent aux mêmes conclusions dans le cas de la production de porcs AB. Relativement au conventionnel, les contraintes sont fortes sur le plan alimentaire (rareté de l’aliment AB, problème d’équilibre en acides aminés des rations) et de la conduite d’élevage (interdiction ou limitation des pratiques de convenance, âge des animaux au sevrage de 40 jours, difficultés de synchronisation des chaleurs et des mises bas, limitation des traitements vétérinaires). Ces contraintes et la grande diversité des élevages de porcs AB se traduisent par une forte variabilité des performances en termes de survie, reproduction, composition corporelle ou qualité des produits : autant de critères qu’il conviendra de mieux maîtriser à l’avenir pour assurer la pérennité de l’élevage porcin AB. Les performances zootechniques et économiques de l’élevage bovin allaitant bio sont abordées dans l’article de Veysset et al à partir d’un échantillon limité d’exploitations situées en zones défavorisées. Les caractéristiques des unités AB diffèrent peu de celles de leurs voisines en élevage conventionnel ; avec un chargement à l’hectare plus faible mais une plus grande autonomie alimentaire, les résultats techniques des élevages AB sont proches de ceux des élevages conventionnels et ce, en dépit d’une moindre production de viande vive par unité de bétail, en raison d’un cycle de production en moyenne plus long. Sur le plan économique, les charges plus faibles (pas de traitements antiparasitaires, pas de vaccinations systématiques) ne suffisent pas à compenser un moindre produit à l’hectare. Un verrou majeur est le déficit de gestion collective de la filière verticale (absence totale de débouché en AB pour les animaux maigres, en particulier) qui se traduit par un problème aigu de sous-valorisation puisque dans l’échantillon enquêté 71% des animaux sont vendus sans signe de qualité : nul doute qu’il s’agit là d’une priorité d’action. En élevage ovin (Benoit et Laignel), également sur la base d’un échantillon malheureusement restreint, les différences de performances techniques et économiques des élevages conventionnels versus bio varient sensiblement selon la localisation géographique, plaine ou montagne ; il est de ce fait difficile (et dangereux) de dégager des enseignements généraux valables pour l’élevage bio dans son ensemble. L’étude détaillée des adaptations des systèmes d’élevage aux potentialités agronomiques réalisée sur quatre fermes expérimentales montre néanmoins le rôle clé de la variable «autonomie alimentaire». Par suite, la situation économique des élevages ovins bio est plus difficile en zone de montagne où l’autonomie alimentaire, voire fourragère, est moindre (l’achat des aliments non produits sur l’exploitation représente 41% du prix de vente des agneaux dans l’échantillon enquêté). In fine, cela suggère que la variabilité des performances de l’élevage ovin bio, de plaine et de montagne, dépend plus du coût de l’aliment et de la valorisation des agneaux que de la productivité numérique. L’article de Benoit et al porte également sur l’élevage ovin biologique, plus précisément la comparaison de deux systèmes ovins allaitants AB différant par le rythme de reproduction des animaux. Cela montre que les performances de l’élevage ovin AB ne s’améliorent pas quand le rythme de reproduction est accéléré, le faible avantage de productivité numérique ne permettant pas de compenser l’augmentation des consommations d’aliments concentrés et la moindre qualité des agneaux. Au final, cela illustre la plus grande difficulté à piloter le système AB le plus intensif. L’article de Coquil et al relève aussi d’une approche systémique appliquée cette fois à l’élevage bovin laitier. Il porte sur l’analyse d’un dispositif original de polyculture-élevage mis en place à la Station Inra de Mirecourt reposant sur la valorisation maximale des ressources du milieu naturel et accordant une importance première à l’autonomie en paille et à la culture des légumineuses (protéagineux, luzerne). Le cheptel valorise les produits végétaux (prairies et cultures) et assure la fertilisation des parcelles en retour. L’autonomie alimentaire étant privilégiée, les effectifs animaux sont une variable d’ajustement, situation plutôt inhabituelle par comparaison avec des élevages laitiers conventionnels qui cherchent en premier lieu à maintenir les cheptels et les capacités de production animale. Les premiers retours d’expérience suggèrent une révision du dispositif en maximisant les synergies et les complémentarités plutôt que de considérer que l’une des deux activités, la culture ou l’élevage, est au service de l’autre. Cabaret et al proposent un éclairage sur les problèmes sanitaires en élevage biologique. Sur la base, d’une part, d’une analyse des déclaratifs des acteurs de l’élevage, et, d’autre part, d’évaluations aussi objectivées que possible, les chercheurs montrent qu’il n’y aurait pas de différence notable entre l’AB et le conventionnel sur le plan des maladies infectieuses et parasitaires (nature, fréquence). La gestion de la santé des cheptels AB repose davantage sur l’éleveur que sur les prescripteurs externes auxquels il est moins fait appel, et sur une planification sanitaire préalable privilégiant la prévention et une réflexion de plus long terme sur la santé globale du troupeau, l’ensemble des maladies qui peuvent l’affecter, etc. La planification n’est pas uniquement technique. Elle requiert aussi l’adhésion des éleveurs. De fait, l’enquête analysée dans cet article relative aux élevages ovins allaitants met en lumière l’importance de ces aspects individuels et culturels sur la gestion de la santé en élevage biologique. Les alternatives aux traitements anthelminthiques en élevage ruminant AB font l’objet de nombreux travaux (Hoste et al). Différents moyens de lutte contre les parasitoses sont mis en œuvre : gestion du pâturage de façon à limiter le parasitisme helminthique (rotations, mise au repos, assainissement), augmentation de la résistance de l’hôte (génétique, nutrition, vaccination), et traitements alternatifs des animaux infectés (homéopathie, phytothérapie, aromathérapie). Les protocoles d’évaluation objective de ces traitements alternatifs posent des problèmes méthodologiques non totalement résolus à ce jour. Mais traiter autrement, c’est aussi réduire le nombre de traitements anthelminthiques de synthèse via un emploi plus ciblé (saison, catégories d’animaux). Au total, de par la contrainte du cahier des charges à respecter, l’élevage biologique a recours à l’ensemble des moyens de lutte contre les maladies parasitaires. Dans le cadre de cette approche intégrée de la santé animale, l’élevage biologique peut jouer un rôle de démonstrateur pour l’ensemble des systèmes d’élevage concernés par le problème de la résistance et des alternatives aux anthelminthiques utilisés à grande échelle. Même si la réglementation n’impose pas de conduites de reproduction spécifiques en élevage AB, elle contraint fortement les pratiques, notamment l’utilisation des traitements hormonaux. L’impact de ces contraintes est particulièrement fort en élevage de petits ruminants (où le recours à des hormones de synthèse permet l’induction et la synchronisation des chaleurs et des ovulations) et en production porcine (où la synchronisation des chaleurs et des mises bas est très pratiquée). Néanmoins, Pellicer-Rubio et al rappellent que des solutions utilisées en élevage conventionnel peuvent également être mobilisées en élevage biologique, l’effet mâle et les traitements photopériodiques naturels notamment, et ce dans toutes les filières, en particulier celles fortement consommatrices de traitements hormonaux. De façon générale, les marges de progrès sont encore importantes et les solutions seront inévitablement multiformes, combinant diverses techniques selon une approche intégrée. Ici aussi, l’AB veut être valeur d’exemple, en particulier dans la perspective d’une possible interdiction des hormones exogènes en productions animales. L’article de Bellon et al conclut le numéro. Il met l’accent sur quatre thématiques prioritaires de recherche à développer, à savoir 1) la conception de systèmes d’élevage AB, 2) l’évaluation de l’état sanitaire des troupeaux et le développement d’outils thérapeutiques alternatifs, 3) la maîtrise de la qualité des produits et 4) l’étude des interactions entre élevage AB et environnement. A ces quatre orientations, on ajoutera la nécessité de recherches sur l’organisation des filières, la distribution, les politiques publiques, etc. dans la perspective de différenciation et de valorisation par le consommateur des produits issus de l’élevage biologique. Dans le droit fil de ces conclusions, l’Inra a lancé, ce printemps, un nouvel appel à projets de recherche sur l’AB dans le cadre du programme dit AgriBio3 (programme qui prend la suite de deux premiers programmes également ciblés sur l’AB). Les deux grandes thématiques privilégiées sont, d’une part, les performances techniques de l’AB (évaluation, amélioration, conséquences sur les pratiques), et, d’autre part, le développement économique de l’AB (caractérisation de la demande, ajustement entre l’offre et la demande, stratégie des acteurs et politiques publiques). Ce programme, associé à d’autres initiatives nationales (appel à projets d’innovation et de partenariat CASDAR du ministère en charge de l’agriculture) et européennes (programme européen CORE Organic en cours de montage, suite à un premier programme éponyme), devrait permettre, du moins nous l’espérons, de répondre aux défis de l’AB, plus spécifiquement ici à ceux de l’élevage biologique. Un enjeu important est aussi que les innovations qui émergeront de ces futurs programmes, tout comme des travaux pionniers décrits dans ce numéro, constituent une source d’inspiration pour faire évoluer et asseoirla durabilité d’autres formes d’élevage.

L'utilisation des produits phytosanitaires dans l'agriculture moderne pose un problème pour l'équilibre des écosystèmes et la santé de l'homme. Un des problèmes majeurs est la dégradation de la qualité de l'eau de surface et de l'eau souterraine pour la consommation et la qualité des écosystèmes aquatiques. Il existe un réel besoin d'outils opérationnels facilitant l'agrégation des processus de transferts au niveau des bassins versants à des fins de maîtrise des contaminations des eaux par les produits phytosanitaires. La plupart des outils opérationnels sont des indicateurs environnementaux, rapides et simples d'utilisation. Cependant, ils ne donnent que un niveau de risque et n'intègrent pas ou très peu l'incertitude liée à des critères spatiaux et temporels. Cette thèse propose un modèle orienté décision des transferts par ruissellement et subserface des herbicides. Il vise à produire une évaluation semi-quantitative de la contamination des eaux de rivière par les herbicides à l'échelle de petits bassins versants agricoles (quelques dizaines km2) au cours de quelques mois suivant les traitements. Une nouvelle représentation spatiale a été proposée. Elle est basée sur la spatialisation des pratiques agricoles et des processus physiques de transferts du bassin versant sous la forme d'un arbre d'exutoires de parcelles. Ce niveau de représentation permet une modélisation réaliste, opérationnelle et répondant aux besoins des acteurs locaux. Le modèle intègre le réseau de haies structurant l'espace du bassin versant. Les processus majeurs de transfert des herbicides dans les bassins sur socle sont le ruisselement et les écoulements de subsurface.

L'analyse des relations entre expositions environnementales et santé suscite un intérêt grandissant mais reste complexe à étudier. Elle fait appel à des disciplines comme l'épidémiologie et la toxicologie, mais celles-ci sont confrontées à des limites méthodologiques. La géographie et l'utilisation des SIG apportent de nouvelles perspectives d'analyse et des méthodes complémentaires, qui permettent de mieux comprendre certains phénomènes spatiaux et temporels de l’impact de l’environnement sur la santé. L'exemple de l’analyse des expositions aux pesticides sur la santé reflète ces difficultés et ces nécessités. Des méthodes SIG ont été développées au niveau international pour évaluer les expositions aux pesticides agricoles afin de comprendre les expositions à échelle fine, rétrospective et la dispersion des pesticides. Les projets menés par le Département Cancer Environnement du Centre Léon Bérard ont permis de développer de telles méthodes en France, à l’échelle individuelle en incluant les variables explicatives de l’exposition résidentielle et de façon rétrospective, qui peuvent ainsi être intégrées et utilisées dans des études épidémiologiques.Parallèlement à ces recherches, des études et des mesures de contrôle de présence de pesticides dans les milieux naturels sont effectuées par différents acteurs, mais ces informations restent souvent limitées à leurs créateurs. Pourtant, elles peuvent se révéler complémentaires dans différents domaines d’action environnementale ou sanitaire. La création d’un outil de partage et d’échange de données sur les pesticides a donc été initiée. La santé environnementale a une place croissante dans les différentes politiques publiques et territoriales, notamment par l'aménagement du territoire. Celles-ci nécessitent cependant des données et des outils pour pouvoir considérer les déterminants environnementaux et de santé. L'exposition aux pesticides peut ainsi être intégrée à ces politiques en renforçant le cadre règlementaire existant et en développant des approches nouvelles afin de réduire l’exposition de la population
The analysis of the relationship between the environment and health is a growing concern but complex to study. It uses disciplines such as epidemiology and toxicology, but they know some methodological limitations. Geography and the use of GIS provide a new perspective of analysis and complementary methods that allow us to better understand spatial and temporal issues of environmental impact on health. The analysis of the effects of pesticides on health is an example that reflects these difficulties and needs. GIS methods have been developed at international scale to assess exposures to agricultural pesticides at fine scale, retrospective and pesticides dispersion. The Cancer Environment Department in the Centre Léon Bérard developed projects to create such methods in France, at individual level, including the explanatory variables of residential exposure, and retrospectively that can be integrated and used in epidemiological studies.In addition to this research, studies and measures for the control of presence of pesticides in natural environments are carried out by different actors, but the use of this information often stay limited to their creators. However, they may prove to be complementary and necessary in different areas of environmental or health action. The creation of a tool for sharing and exchange of data was initiated.Environmental health has a growing place in different public and territorial policies, including through territorial planning. However, these require data and tools to be able to consider environmental determinants and health. Exposure to pesticides can thus be incorporated into these policies by strengthening the regulatory framework existing and developing new approaches to reduce the exposure to pesticides of the population

Les expositions environnementales aux pesticides chez la femme enceinte sont une préoccupation de santé publique. L’association d’analyses métabolomiques par RMN chez l’Homme et l’animal a permis de tester l’utilité de cet outil dans l’étude des mélanges complexes. Les empreintes métaboliques proviennent des urines et du sang de cordon de plus de 300 femmes de la cohorte PELAGIE (Bretagne) et des urines, sang, foie et cerveaux de rates et de leurs fœtus exposés par voie orale durant la gestation à 8 pesticides représentatifs des expositions humaines. Une discrimination des profils métaboliques a été observée chez l’Homme en fonction de l’exposition estimée par la part de cultures de céréales dans la commune. Les modifications métaboliques suggèrent un mécanisme osmo-protecteur lié à un stress oxydant. Les données animales ont confirmé ces observations avec des modifications évoquant un dysfonctionnement mitochondrial. Les conséquences sanitaires associées restent à étudier
Environmental exposure to pesticides is of growing interest in public health, especially in pregnant women. The combination of metabolomics analyses both in human and animal allows testing the utility of this tool in the study of complex mixtures and low-dose exposures. 1H NMR metabolic profiling was carried out on urinary samples collected at the first trimester of pregnancy and cord blood samples at birth for more than 300 women included in the PELAGIE cohort (Britany, France) and on urine, blood, liver and brain from rats and their fetuses orally exposed during the gestation to 8 pesticides representative of human exposures. Based on PLS-DA analyses, a good separation of the metabolic profiles was observed in human according to the percentage of area devoted to cereal crops in the town of residence. The metabolic modifications suggest an osmo-protective mechanism associated with an oxidative stress. Animal data confirmed this hypothesis with plasmatic, liver and brain metabolic changes suggesting a mitochondrial dysfunction. The associated health impacts are yet to be studied

La simulation/prédiction des dégradations environnementales de xénobiotiques est un axe de recherche important qui permet de mieux comprendre les risques potentiels que représentent les contaminants organiques dans les systèmes environnementaux. L’objectif principal de ce travail de thèse est la mise en oeuvre des couplages hybrides associant un dispositif électrochimique (EC) avec les outils analytiques que sont la chromatographie liquide (CL) et la spectrométrie de masse (SM) [(couplages EC-CL-SM et EC-SM)] pour la simulation des dégradations dans l’environnement de quelques pesticides électroactifs. Le mécanisme de dégradation oxydative de ces pesticides a été étudié à l'aide d'une cellule électrochimique en flux directement couplée à un spectromètre de masse pour une identification rapide de leurs produits de dégradation. Dans un premier temps, l’élucidation du comportement électrochimique du diuron (herbicide phénylurées) a été possible au travers de l’identification de ses produits d’oxydation par l’utilisation des couplages EC-LC-SM et EC-SM. Dans un second temps, le mimétisme par électrochimie de la dégradation environnementale de sept autres herbicides (fénuron, monuron, isoproturon, chlortoluron, métoxuron, monolinuron, linuron) de la même famille que le diuron a été mise en oeuvre. La troisième partie a portée sur l'étude du comportement/dégradation électrochimique d'un fongicide de la famille des carbamates (carbendazime). En plus des produits de transformation connus pour ces pesticides étudiés, deux nouveaux produits de dégradation très instables ont été identifiés dans ce travail pour la première fois, principalement les quinones imine et les ions nitrenium. Tous les résultats obtenus au cours de cette étude ont été étayés par des calculs de mécanique quantique (DFT)
The simulation/prediction of the environmental degradations of xenobiotics is an important field of research which allows to better understand the potential risks that represent organic contaminants in environmental systems. The main objective of this work is the implementation of hybrid couplings, associating an electrochemical device (EC) with analytical tools that are liquid chromatography (LC) and mass spectrometry MS [(EC-LC-MS and EC-MS couplings)] for simulation of the environmental degradation of selected electroactive pesticides. The oxidative degradation of this fungicide was studied using an electrochemical flow-through cell directly coupled to a mass spectrometer for rapid identification of their degradation products. Firstly, the elucidation of the electrochemical behavior of diuron (phenylurea herbicide) was possible through the identification of its oxidation products using EC-LCMS and EC-MS couplings. Secondly, the mimicry by electrochemistry of the environmental degradation of seven other herbicides (fenuron, monuron, isoproturon, chlortoluron, metoxuron, monolinuron, linuron) was implemented. The third part focused on the study of the electrochemical behavior/degradation of a fungicide of the carbamate family (carbendazim). In addition to the known transformation products for these studied pesticides, two new very unstable degradation products have been identified in this work for the first time, mainly quinones imine and nitrenium ions. All the results obtained during this study were supported by quantum mechanics calculations (DFT)

Le sujet consistait à dégager une stratégie d'analyse de biocides organiques utilises en protection des cultures, présents à l'état de traces dans l'environnement à la suite de traitements. Nous présentons donc dans une première partie les aspects méthodologiques de ces analyses, qui se dégagent de situations expérimentales décrites dans la seconde partie. Nos expérimentations ont consisté: 1) à suivre des résidus de deltaméthrine par CG à capture d'électrons dans des échantillons réduits de feuilles et fleurs de colza, anthères, pollen, nectar, sirop, bourdons et miel, au cœur d'une étude écotoxicologique, 2) à comparer les cinétiques de disparition de cinétiques (diflubenzuron, téflubenzuron) sur pommes, par HPLC en phase inversée et détection UV, 3) à mettre au point des protocoles en vue d'analyses de contrôle du lindane dans des plantes d'importation d'intérêt cosmétique, de triazines dans des échalotes cultivées a proximité d'un champ de maïs, de lindane et de triazines dans les eaux de rivière des Pays de la Loire, de carbofuran et de son principal métabolite dans la paille. Les techniques que nous avons utilisées sont, la CPG capillaire avec détecteur ECD pour le lindage et ses isomères, la HPLC en phase inversée avec détecteur UV et la CPG avec détecteur NPD pour les triazines, la HPLC avec détecteur spectrofluorimetrique après dérivation pour le carbofuran.

Le terme de produits phytopharmaceutiques regroupe une large gamme de substances actives destinées à protéger les végétaux contre les organismes nuisibles. Leur utilisation massive en milieu agricole ces dernières décennies s’est accompagnée d’une contamination généralisée de l’environnement, conduisant à l’exposition d’espèces non cibles. À cet égard, les populations vivant à proximité des zones d’épandages phytosanitaires font l’objet de préoccupations nouvelles de la part des chercheurs, des institutions et du grand public. Le premier objectif de cette thèse consistait à réaliser une revue bibliographique des travaux scientifiques portant sur la caractérisation de l’exposition des riverains de zones agricoles et sur l’étude de ses déterminants. Les résultats de ce travail ont montré que, pour de nombreuses substances actives, les expositions aux pesticides étaient plus élevées chez les riverains de zones de cultures que pour la population générale. En revanche, les données scientifiques restaient lacunaires concernant d’autres déterminants potentiels de l’exposition tels que les pratiques agricoles, les conditions météorologiques, les caractéristiques et le comportement des occupants ou encore la configuration des logements. Afin d’améliorer notre connaissance de ces facteurs, et cela dans l’optique de pouvoir proposer à terme des actions de prévention, une étude observationnelle pilotée par l’Université de Bordeaux a été conduite en Gironde (étude PESTIPREV). Dans ce cadre, une campagne de mesures a été menée dans une trentaine de domiciles jouxtant des parcelles de vignes, afin d’y collecter les résidus de pesticides présents sur des surfaces extérieures et intérieures du logement et d’y rechercher huit fongicides. Le second objectif de thèse consistait à identifier les déterminants de l’exposition individuelle non alimentaire aux pesticides agricoles des sujets inclus dans l’étude PESTIPREV. Nos résultats, issus d’analyses de modélisation par équations structurelles, ont montré que la contamination du jardin par les pesticides agricoles était positivement et significativement associée aux surfaces en vignes situées dans un rayon de 500m autour du logement. En revanche, des conditions météorologiques dispersives (pluie et vent) étaient de nature à limiter les concentrations surfaciques observées. À l’intérieur du logement, la contamination par les pesticides était positivement associée aux quantités annuelles moyennes de composés phytosanitaires vendues dans la zone postale du logement, et au transfert potentiel de pesticides depuis l’extérieur par les occupants. En revanche, le niveau d’activité du foyer, la fréquence de nettoyage et la fréquence de contact avec les surfaces étaient associés à une diminution de la contamination. Ces premiers travaux seront complétés par de futures analyses, mais permettent d’envisager des actions de gestion liées aux pratiques agricoles ainsi que des mesures de prévention individuelle à destination des populations rurales, dont l’efficacité et l’acceptabilité resteront à évaluer dans le cadre de futures études interventionnelles
The plant protection products include a wide range of active substances intended to protect plants against harmful organisms. Their massive use in agriculture in the last decades has led to a widespread contamination of the environment, resulting in the exposure of non-target species. The populations living near fields treated with pesticides are the object of new concerns from researchers and institutions. The first objective of this thesis was to conduct a bibliographic review of scientific publications that have characterized the exposure to pesticides of subjects living near crops and studied its determinants. The results of this review showed that, exposure to pesticides was higher for people living in agricultural areas than for the general population, for many active substances. On the other hand, scientific literature remained incomplete regarding other potential determinants of exposure, such as agricultural practices, meteorological conditions, occupant characteristics and behavior, and building configuration. In order to improve our knowledge of these factors, to conceive eventually preventive actions, an observational study led by the University of Bordeaux was conducted in Gironde (the PESTIPREV study). A measurement campaign was led in thirty homes adjacent to vineyards to collect pesticide residues on outdoor and indoor surfaces of the home, in order to search for eight fungicides. The second objective of the thesis was to identify the determinants of individual non-dietary exposure to agricultural pesticides of the subjects included in the PESTIPREV study. Our results, obtained using structural equation modeling, showed that the contamination of the garden by agricultural pesticides was positively and significantly associated with the area of vineyards within a 500m radius of the house. On the other hand, dispersive meteorological conditions (rain and wind) were likely to limit the observed pesticide concentrations. Inside the dwelling, pesticide contamination was positively associated with the average annual quantity of phytosanitary compounds sold in the postal area of the dwelling, and with the carrying of pesticides from outside by the occupants. On the opposite, the level of household activity, the cleaning frequency, and the frequency of contact with surfaces were associated with a decrease in contamination. These initial results will be completed by future analyses but allow us to consider management actions related to agricultural practices as well as individual prevention measures for rural populations, whose effectiveness and acceptability will remain to be evaluated in future interventional studies

L'agriculture urbaine dans la zone des Niayes de Dakar fournit 60% des besoins en légumes de cette région à fort taux d'urbanisation. Les maraîchers de cette zone ont de plus en plus recours aux pesticides pour lutter contre les ravageurs et maladies des cultures. Les objectifs de ce travail sont de tenter de répondre à la problématique suivante : les pratiques d'utilisation des pesticides ont-elles un impact sur la qualité des ressources environnementales dans cette zone? La consommation des produits horticoles et des eaux souterraines de cette zone comporte-t-elle un risque pour les populations? Nous avons tenté de répondre à ces questions par le biais d'enquêtes de terrain et d'analyses. Les résultats des enquêtes ont mis en évidence l'application de diverses matières actives appartenant aux organophosphorés, organochlorés, carbamates et pyréthrinoïdes sur une variété de spéculations. Les pesticides appliqués ne sont pas généralement homologués et certains d'entre eux sont des polluants organiques persistants et donc interdits d'utilisation au Sénégal. Les pratiques d'utilisation (fréquences, quantités appliquées, conditions de stockage, méthodes d'élimination des emballages) ne respectent pas les règles prescrites par les bonnes pratiques agricoles. Les analyses ont porté sur 80 échantillons d'eaux souterraines, 119 de sol, et 175 de légumes, collectés au niveau des sites de Niaga, de Thiaroye, de Cambérène et de Malika sur quatre campagnes. Les résultats montrent des niveaux de contamination environnementale élevés de la zone des Niayes avec la détection de 15 (eaux souterraines et légumes) et de 17 (sol) pesticides sur 21 recherchés. Dans toutes les matrices, les molécules ayant été détectées à des fréquences élevées sont celles qui avaient enregistré des fréquences de citation d'au minimum 6%. Près de 56% des points d'eau ont présenté au moins une substance dont la concentration moyenne est supérieure à la norme de qualité correspondante et 38% ne respectaient pas la norme de concentration totale. Pour les légumes, des pourcentages de non-conformité variant entre 58 et 76% selon les sites ont été obtenus. Les apports journaliers estimés ont montré que près de 80% des quantités de résidus de pesticide ingérables correspondent aux résidus des trois premières classes de pesticides (extrêmement dangereux, hautement dangereux et modérément dangereux) selon l'OMS. Cette observation montre que le risque lié à l'exposition des populations à l'eau et aux aliments contaminés est réel.

Les microplastiques (MP) sont largement répandus dans les zones côtières et les océans du monde entier. Les MP sont préoccupants sur le plan environnemental en raison de leurs impacts potentiels sur un large éventail d’organismes marins, de sorte que l'évaluation de leur impact sur les écosystèmes est devenue une priorité de recherche. En complément, les substances phytosanitaires utilisées régulièrement en agriculture se déversent dans les milieux côtiers, par ruissellements. Ces travaux de thèse se sont focalisés sur (i) une étude exploratoire d’un site pilote des Pertuis Charentais (PC) afin d’évaluer l’importance de la contamination plastique et pouvoir évaluer leur toxicité sur (ii) les stades précoces et (iii) tardifs de développement de l’huître creuse, Crassostrea gigas. Ces travaux fournissent une première investigation de l’état de contamination plastique (macro et micro) d’un site d’étude littoral des PC, où la présence de plastiques ostréicoles ainsi que des concentrations élevées en MP dans les sédiments de plage ont été identifiés. De plus, les expérimentations menées en conditions de laboratoire contrôlées, nous informent sur le caractère toxique des MP de PE et des pesticides sur les stades précoces de développement (embryo-larvaire) de l’huitre creuse. Les pesticides dosés dans les eaux des PC ont montré des effets significatifs à des concentrations proches de l’environnement naturel alors que les MP s’avèrent toxiques pour des concentrations plus fortes. Ces effets apparaissent sur le développement, la croissance et le comportement natatoire des larves d’huitre creuse. Des expérimentations complémentaires, effectuées sur des stades plus tardifs, notamment les naissains d’huitre creuse, ont permis de montrer un comportement valvaire modifié suite à une exposition de 25 jours aux MP de type PE et au Chlortoluron, en conditions de laboratoire. Les effets intergénérationnels ont pu être observés avec l’utilisation de MP environnementaux (cocktail de PE, PP et PVC), vieillis aux abords des concessions ostréicoles. La qualité et le succès de fécondation ont été modifiés ainsi que le développement et le comportement de nage des larves-D issues de parents préalablement exposés durant deux mois. Ces premiers résultats permettront de renforcer les connaissances de la communauté scientifique et d’informer les professionnels et acteurs conchylicoles sur les risques des contaminants émergents, tels que les MP et les pesticides. Des adaptations des pratiques conchylicoles seront nécessaires afin d’éviter une probable dégradation de la qualité des eaux littorales dans les PC
Microplastics (MPs) are widely distributed in coastal areas and oceans around the world. MPs are of environmental concern due to their potential impacts on a wide range of marine organisms, so assessing their impact on ecosystems has become an urgent research priority. In addition, the phytosanitary substances regularly used in agriculture flow into coastal environments by runoff. This thesis focused on (i) an exploratory study of a pilot site in Pertuis Charentais (PC) in order to assess the extent of plastic contamination in order to be able to perform toxicity tests on (ii) the early and (iii) late stages of development in the Pacific oyster, Crassostrea gigas. This work provides a first investigation of the plastic contamination state (macro and micro) of a coastline PC pilot study site, where the presence of aquaculture plastics as well as significant concentrations of MPs in beach sediments, have been identified. In addition, the experiments carried out under controlled laboratory conditions, inform us about the toxic effects of PE-MPs and pesticides on the early stages of development (embryotoxicity). Pesticides dosed in PC seawater have shown significant effects at concentrations close to the natural environment, while MPs are toxic at higher concentrations. Effects on development, growth, and swimming behaviour are to be noted. Additional experiments were carried out on later stages in particular oyster spat showed altered valve behaviour following a 25-day exposure to PE-MPs and chlortoluron, under laboratory conditions. Intergenerational effects have been observed with the use of environmental MPs (cocktail of PE, PP and PVC), aged near oyster farms. The quality and success of fertilization was modified as well as the development and behaviour of D-larvae from parents exposed for two months. These initial results will help strengthen the knowledge of the scientific community and inform shellfish industry professionals and stakeholders on the risks of emerging contaminants, such as MPs and pesticides. Adaptations of shellfish farming practices will be necessary in order to avoid a probable deterioration in the quality of coastal waters in the PC

La thèse met en évidence, dans le cas de la France, une forme de régulation composite des risques sanitaires et environnementaux liés aux usages des pesticides par les jardiniers amateurs, qui comporte trois principales dimensions. (1) Intimement articulée aux mécanismes de marché, cette forme de régulation impute l'essentiel de la responsabilité à l'utilisateur considéré en tant que consommateur à responsabiliser, alors que les autorités publiques considèrent les firmes de pesticides comme des opérateurs économiques dont les avantages compétitifs sont à valoriser, veillant donc à respecter la dynamique de l'offre et de la demande tout en se chargeant d'encadrer ce marché par l'homologation des produits. (2) Elle épouse les principes de la société singulariste où l'individu serait la référence centrale de la dynamique des sociétés contemporaines et le régulateur des problèmes collectifs par ses choix de consommation et ses prises de positions individuelles. (3) Elle s'opère dans un contexte où l'État a per¬du sa centralité sous la double influence de l'européanisation et de la décentralisation et où les modes de régulations politiques sont caractérisés par des formes moins dirigistes de gouvernement pouvant être définies comme des " politiques sans politique ". La régulation composite des pesticides domestiques est porteuse d'un postulat implicite qui impute la responsabilité des risques aux usagers et qui, si elle laisse ouverte la voie à une po¬ten-tielle réduction de l'usage des produits, tend à limiter leur exclusion et réduit les possibilités d'une transition vers un jardinage sans pesticides.