Chlorfénapyr et résistance aux pyréthrinoïdes

Le chlorfénapyr est un insecticide synthétique, dérivé trifluoré du pyrrole (famille arylpyrrole), un composé produit par voie microbienne. Il agit sur les insectes et les acariens, par contact et par ingestion, en perturbant la production d'ATP dans les mitochondries, et par conséquent la respiration cellulaire (phosphorylation oxydative). Il doit être métabolisé in vivo par des enzymes de détoxification pour être actif, ce qui retarde son activité insecticide.

Le chlorfénapyr est utilisé contre divers insectes et acariens ravageurs agricoles dans les cultures de coton, de soja et d'arbres fruitiers, mais aussi en lutte antiparasitaire contre les fourmis et les punaises de lit. Grâce à son mode d'action, il est particulièrement efficace contre les insectes résistants aux insecticides neurotoxiques conventionnels comme les pyréthrinoïdes, les carbamates et les organophosphorés. De ce fait, il est très utilisé dans les programmes de gestion de la résistance.

Cet insecticide s'est aussi avéré efficace contre les moustiques anophèles vecteurs de la malaria, particulièrement ceux qui sont résistants aux pyréthrinoïdes (N'Guessan R et al, Acta Trop 2007). Pour contrer cette résistance aux pyréthrinoïdes qui s’accroit en Afrique, de nouvelles moustiquaires imprégnées au chlorfénapyr (Interceptor® G2, BASF) sont en cours d'évaluation (N'Guessan R, et al, PLOS 2016; Malone D., IVCC 2017). Toutefois, le chlorfénapyr pourrait aussi induire des résistances chez les insectes comme le montre une récente étude réalisée aux États-Unis sur les punaises de lit (Ashbrook AR, Journal of Economic Entomology, 2017).

Le chlorfénapyr est moins toxique pour les poissons et la faune aquatique que les pyréthrinoïdes, mais est néanmoins toxique pour les oiseaux.

L'histoire controversée du DDT

Le Dichloro-Diphényl-Trichloréthane ou DDT est l'un des tout premiers pesticides de synthèse. Synthétisé pour la première fois en 1874 par un chimiste strasbourgeois, Othmar Zeidler, les propriétés insecticides de cet organochloré ont été découvertes en 1939 par le chimiste suisse Paul Hermann Müller (1899-1965). Dès les années 1940, le DDT est utilisé pour combattre la propagation du typhus et de la malaria, deux maladies infectieuses graves transmises respectivement par les poux (Pediculus humanus) et les moustiques (Anopheles spp.). En 1948, Müller reçoit d'ailleurs le prix Nobel de médecine pour sa découverte. Le DDT est alors abondamment pulvérisé sur les marécages, dans les habitations et même sur les personnes afin de lutter contre les mouches, les puces, les poux et les moustiques et de protéger les populations contre plusieurs maladies infectieuses. Il contribue ainsi à l’éradication du paludisme en Europe et en Amérique du Nord. En raison de sa grande efficacité, le DDT est ensuite massivement employé en agriculture pour lutter contre les insectes ravageurs comme le doryphore de la pomme de terre.

Toutefois, très rapidement des phénomènes de résistance au DDT apparaissent chez plusieurs espèces d'insectes, ce qui diminue l'efficacité des traitement et augmentent les doses d'emploi. Le DDT se révèle aussi toxique pour de nombreuses espèces non ciblées comme les insectes pollinisateurs, les poissons et les oiseaux, et des phénomènes de bioaccumulation sont observés. Très rémanent et non biodégradable, le DDT s'accumule, via la chaîne alimentaire, dans les tissus adipeux des animaux, et des traces sont même détectées dans le lait maternel humain. À l'époque, le DDT est aussi suspecté d'être responsable du déclin des grands rapaces, comme le Pygargue à tête blanche, en perturbant leur reproduction et en amincissant la coquille de leurs oeufs. En 1962, Rachel Carson, une biologiste américaine, publie un livre, « The Silent Sping » («Le printemps silencieux» en français), qui révèle au grand public le danger des pesticides pour l'environnement et la santé humaine. Dans les années 1970, le DDT est interdit d'utilisation dans de nombreux pays industrialisés, dont les États-Unis, le Canada et la France. Dès lors, le DDT cesse d'être utilisé en agriculture et de nouvelles familles d'insecticides de synthèse (organophosphorés, carbamates, pyréthrinoïdes) sont développées pour le remplacer. Par la suite, plusieurs études suspectent le DDT et ses dérivés organochlorés d'être des perturbateurs du système endocrinien.

Malgré qu'il soit un polluant organique persistant (POP), le DDT est encore utilisé de nos jours dans plusieurs pays en développement pour lutter contre les moustiques vecteurs de la malaria, principalement en pulvérisation dans les habitations. En 2006, l'Organisation mondiale de la santé (OMS) recommande toujours son utilisation limitée à l'intérieur des habitations dans les pays les plus menacés, suscitant la controverse dans la communauté scientifiques et la colère de nombreux groupes de protection de l'environnement. En l'absence de méthodes alternatives efficaces et abordables, le DDT devrait donc continuer à être utilisé pendant encore plusieurs années.

Les herbicides pourraient favoriser la résistance des moustiques aux insecticides

L'atrazine est un puissant désherbant systémique, principal polluant des eaux et interdit d'utilisation en France depuis 2003. Des chercheurs du laboratoire d'écologie alpine de Grenoble (Université Joseph Fournier) ont étudié les interactions possibles entre cet herbicide persistant et la sensibilité des larves de moustiques aux insecticides. Leurs récents travaux, publiés dans la revue Chemosphere, montre qu'un contact de deux jours des larves de moustiques Aedes aegypti avec l'Atrazine conduit à une diminution significative de leur mortalité lorsqu'elles sont traitées avec le larvicide biologique Bti (Bacillus thuringiensis var. israelensis).

L'Atrazine pourrait donc favoriser indirectement la résistance des moustiques vecteurs à certains insecticides comme le Bti et ainsi diminuer l'efficacité des traitements. Ces résultats sont d'autant plus intéressantes que les terres humides où s'accumulent les résidus d'herbicides chimiques sont aussi les écosystèmes privilégiés par les moustiques vecteurs pour se reproduire. Les campagnes de démoustication et de lutte antivectorielle devront donc prendre en compte ces nouvelles données écotoxicologiques pour assurer un contrôle efficace des invasions de moustiques.

Référence :

• Boyer S, Serandour J, Lemperiere G, Raveton M, Ravanel P., 2006. Do herbicide treatments reduce the sensitivity of mosquito larvae to insecticides? Chemosphere, édition électronique avancée du 27 mars 2006 (courte communication sous presse) [Résumé en anglais sur PubMed]

La croissance des surfaces cultivées en OGM s'est ralentie en 2005

Selon les statistiques publiées par l' International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications (Isaaa)*, la totalité des surfaces cultivées en OGM dans le monde en 2005 s'élève à 90 millions d'hectares répartis dans 21 pays. Alors qu'elle atteignait 20% en 2004 et 15% en 2003, la croissance des surfaces cultivées en OGM s'est ralentie en 2005 pour atteindre 11% (soit 9 Mha supplémentaires).
Avec 49.8 millions d'hectares, les États-Unis restent le principal producteur d'OGM dans le monde (55%) suivis de l'Argentine (19%), du Brésil (10%), du Canada (6%) et de la Chine (3%). Malgré les controverses scientifiques et l'opposition de nombreux citoyens, le Brésil a presque doublé sa superficie d'OGM en 2005 (9,4 millions d’hectares en 2005 comparativement avec 5 millions en 2004) et la France a réintroduit timidement le maïs-Bt (500 ha).

Les principales plantes transgéniques cultivées et commercialisées sont le soja (54.4 Mha, soit 60% de la surface mondiale cultivée avec des OGM) , le maïs (21.2 Mha, soit 24%), le coton (9,8 Mha, soit 11 %) et le colza (4,6 Mha, soit 5%). La majorité d'entre elles (71%) a pour caractère la tolérance à un herbicide. Les plantes-Bt, résistantes à certains insectes ravageurs, représentent 18% des plantes transgéniques cultivées dans le monde.
Alors que la Chine pourrait autoriser prochainement le riz-Bt, et ce malgré les controverses scientifiques (scepticisme sur le riz transgénique chinois, 17/10/2005), l'Iran l'a officiellement autorisé en 2004 et l'a cultivé en 2005 sur une surface de 4000 ha. Le riz est l'aliment de base de 1.3 milliards d'êtres humains. Selon l'Isaaa, l'ouverture de la Chine au riz transgénique devrait accélérer la culture et la commercialisation des plantes transgéniques dans les pays en voie de développement et favoriser leur acceptation mondiale.

Malgré le bilan élogieux dressé par l'Isaaa, les plantes transgéniques, en 10 ans de commercialisation, n'ont pas tenu leur promesse en terme de réduction de pesticides (Voir le rapport Benbrook) et n'ont joué aucun rôle dans la lutte contre la faim et la pauvreté. Un récent rapport publié par les Amis de la Terre précise en outre que l'augmentation des surfaces cultivées en OGM dans un nombre limité de pays est surtout du à l'agressivité des compagnies agrochimiques et au contrôle de plus en plus grand qu'elles exercent dans l'accès aux semences.

Note: * L' Isaaa est une fondation nord-américaine favorable au développement des biotechnologies agricoles dans le monde. Financée par les principales multinationales agrochimiques productrices d'OGM (Monsanto, Sygenta, Bayer, etc.), elle publie chaque année un état mondial des cultures transgéniques

Pour en savoir plus:

• James, C. 2005. Executive Summary of Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2005. ISAAA Briefs No. 34. ISAAA: Ithaca, NY [Summary]. Une version française "Etat mondial des plantes biotechnologiques/GM commercialisées: 2005" peut être consultée sur le site de l'Isaaa (document PDF).
• Rapport de Charles M. Benbrook : Impacts of Genetically Engineered Crops on Pesticide Use in the United States: The First Eight Years, Northwest Science and Environmental Policy Center, Sandpoint Idaho, November 25, 2003 (Traduction et adaptation française par le Crii-Gen) 
• Les Amis de la Terre conteste la vision optimiste de l'Isaaa dans un rapport publié le 10 janvier 2006 : Qui profite des plantes GM, les points essentiels du rapport en français [document PDF]
• Les Amis de la Terre France - OGM La prochaine cible de Monsanto le maïs européen !

Des moustiques résistants au Bt

Depuis quelques années, les autorités sanitaires des grandes métropoles nord-américaines s'efforcent de contrôler les populations de moustiques urbains comme Culex pipiens qui sont les principaux vecteurs du virus du Nil occidental. Aux États-Unis, dans l'État de New-York, quatre insecticides sont utilisés couramment :
- le methoprène, un régulateur de croissance;
- la phénothrine, un pyréthrinoïde de synthèse;
- et deux bioinsecticides bactériens, soit le Bacillus sphaericus (Bs) et le Bacillus thuringiensis israelensis (Bti). 

Des chercheurs de l'Université de Cornell, à Ithaca, ont étudié la résistance à ces quatre insecticides dans deux populations de C. pipiens provenant d'Albany et de Syracuse (État de New-York). Leurs travaux révèlent de très hauts niveaux de résistance au Bti dans la population de C. pipiens de Syracuse. Toutefois, selon les auteurs, les moustiques ne se mélangent pas rapidement, ce qui conduit à des résistances très localisées. 

Référence : 

• Paul A, Harrington LC, Zhang L, Scott JG., Insecticide resistance in Culex pipiens from New York, J Am Mosq Control Assoc. 2005 Sep;21(3):305-9 [Résumé en anglais]

Les effets de la terre de diatomées et les extraits de pois sur les insectes de denrées stockées

Les insectes des denrées stockées posent de nombreux problèmes dans les silos à grains, les moulins à farine et les usines de transformation alimentaire. Selon l'Organisation des Nations Unies pour l'Alimentation et l'Agriculture (FAO), 5 à 10% des céréales sont perdus au cours de leur entreposage.
La protection des grains et des denrées stockées se fait par des moyens physiques comme l'aération de silos, et par l'utilisation de nombreux insecticides de synthèse dont certains sont dangereux pour la santé humaine. La résistance des insectes des denrée stockées aux insecticides et la contamination des aliments par des résidus d'insecticides ont poussé les chercheurs à s'intéresser à d'autres types d'insecticides moins toxiques.
Au cours du congrès de la Société d'entomologie du Québec (SEQ), qui s'est tenu cette année à Orford (Cantons de l'Est), Paul Fields du Centre de recherche sur les céréales à Saskatoon (Agriculture et Agroalimentaire Canada) a présenté deux alternatives aux insecticides de synthèse prometteuses:

1. Constituée des coques de silice d'algues unicellulaires, la terre de diatomées est une poudre très fine qui absorbe la cire de la cuticule des insectes provoquant leur déshydratation;
2. Les extraits de farine de pois contiennent de petits peptides, des saponines et des lysolecithines qui ont des effets toxiques et antiappétents pour les insectes de denrée stockées sans affecter leurs parasites. 

Pour en savoir plus:

Société d'entomologie du Québec, Paul Fields, Wes Taylor et Xingwei Hou. Travail dans la noirceur : Les effets de la terre de diatomées et les extraits de pois sur les insectes de denrées stockées. 132ème réunion annuelle de la Société d'entomologie du Québec, Orford (Québec), 28 octobre 2005 [Résumé]

Enhancement of protein-rich pea flour against stored-product insects and its affect on the insect midgut (ARDI, Agri-Food Research and Development Initiative, Manitoba)