Les néonicotinoïdes et le fipronil menacent la diversité et le fonctionnement des écosystèmes

De nos jours, les insecticides systémiques à large spectre, comme les néonicotinoïdes (imidaclopride, clothianidine) et le fipronil, sont les principaux insecticides employés en agriculture. Les néonicotinoïdes représentent à eux seuls 40% du marché mondial des insecticides agricoles (soit environ 2,6 milliards de dollars en 2011). Pulvérisés ou appliqués sous forme de semences enrobées, ces insecticides neurotoxiques systémiques, qui pénètrent et diffusent à l'intérieur des plantes, se dégradent lentement et persistent dans l'environnement d'une saison à l'autre. Ainsi, depuis leur commercialisation au milieu des années 1990, les néonicotinoïdes et le fipronil sont fréquemment détectés dans les eaux et les sols des régions agricoles. On en trouve aussi dans l'air, sous forme d'aérosols, lors des pulvérisations ou des ensemencements. Par ailleurs, les néonicotinoïdes sont fortement suspectés de contribuer au déclin des populations d'abeilles observé un peu partout sur la planète, notamment en Europe et en Amérique du Nord.

Afin de documenter les impacts environnementaux des insecticides systémiques, un  regroupement international de chercheurs, la Task Force on Systemic Pesticides, a mené une vaste évaluation des risques basée sur plus de 800 études scientifiques publiées au cours des cinq dernières années. Leur constat est sans appel: l'utilisation intensive et répétée des insecticides systémiques menace la santé et la biodiversité des écosystèmes et les services qu'ils fournissent aux collectivités. Outre la pollinisation par les abeilles, le contrôle biologique des ravageurs par les prédateurs et parasitoïdes naturels et le recyclage des nutriments du sol par les vers de terre (lombrics) sont aussi affectés par ces insecticides systémiques et persistants.

Si les risques des néonicotinoïdes et du fipronil pour les abeilles étaient déjà connus, cette méta analyse met en évidence des risques élevés pour les vers de terre, les pollinisateurs sauvages, les invertébrés aquatiques (puces d'eau, escargots d'eau douce), les oiseaux, les poissons ou les reptiles. Les oiseaux granivores qui ingèrent des semences enrobées traitées avec ces insecticides neurotoxiques sont particulièrement à risque. Les niveaux de contamination des eaux sont aussi très préoccupants pour l'ensemble de la faune aquatique. Les effets directs de l’exposition à ces insecticides neurotoxiques s’étendent de la mortalité instantanée (toxicité aigüe) aux effets chroniques comme la baisse de la fécondité ou les troubles du comportement. Par ailleurs, ces insecticides ont la capacité d'exercer des effets indirects sur les populations de vertébrés (oiseaux, poissons, reptiles) en réduisant le nombre de leurs proies (via la chaîne alimentaire).

L'ensemble des données recueillies dans cette méta analyse justifient un examen plus approfondi des impacts environnementaux des insecticides systémiques. Les chercheurs de la Task Force on Systemic Pesticides préconisent en outre la mise en place de mesures réglementaires plus strictes à l'échelle mondiale voire l’interdiction des néonicotinoïdes dans certaines cultures, notamment de leur usage préventif par enrobage des semences.

Références

• Devenir dans l'environnement et exposition: Bonmatin JM., Giorio C, Girolami V., Goulson D, Kreutzweiser DP, Krupke C., Liess M., Long E., Marzaro M., Mitchell EAD, Noome DA, Simon-Delso N, Tapparo A. Environmental fate and exposure; neonicotinoids and fipronil, Environmental Science and Pollution Research, January 2015, Volume 22, Issue 1, pp 35–67. [Version française]
• Effets sur les invertébrés non cibles: Pisa LW, Amaral-Rogers V., Belzunces LP., Bonmatin JM, Downs CA, Goulson D, Kreutzweiser DP, Krupke, Liess M, McField M., Morrissey CA, Noome DA, Settele J., Simon-Delso N., Stark JD. Effects of neonicotinoids and fipronil on non-target invertebrates. Environmental Science and Pollution Research, January 2015, Volume 22, Issue 1, pp 68–102. [Version française]
• Effets directs et indirects sur les vertébrés: Gibbons D, Morrissey C, Mineau P. Review of the direct and indirect effects of neonicotinoids and fipronil on vertebrate wildlife. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2015, Volume 22, Issue 1, pp 103-118. [version française] 
• Risques à grande échelle pour le fonctionnement des écosystèmes et pour les services écosystémiques: Chagnon M, Kreutzweiser D, Mitchell EA, Morrissey CA, Noome DA, Van der Sluijs JP. Risks of large-scale use of systemic insecticides to ecosystem functioning and services. Environnemental Science and Pollution Research, January 2015, Volume 2, Issue 1, pp 119-134. [Version française]
• Conclusions de l’Évaluation Intégrée Mondiale sur les risques des néonicotinoïdes et du fipronil pour la diversité et le fonctionnement des écosystèmes

 

Source de la vidéo : Task Force on Systemic Pesticides (http://www.tfsp.info/fr/)

Des mouches parasitoïdes pour combattre les fourmis de feu invasives

Originaires d'Amérique du Sud, la fourmi de feu (Solenopsis invicta) a été introduite accidentellement aux États-Unis, en Alabama, dans les années 1930. Espèce invasive et agressive, elle a colonisé l'ensemble des états du Sud, où elle y occasionne des dégâts considérables, qui sont chiffrés à quelques milliards de dollars par an. Ces fourmis peuvent, entre autres, tuer les petits animaux domestiques et des oiseaux, causer des courts-circuits dans les systèmes de ventilation, endommager les récoltes en édifiant leurs nids ou encore perturber les balises lumineuses des aéroports. De plus, sa piqûre est très douloureuse et son venin peut causer des allergies sévères chez l'humain (environ 1% de la population y est allergique). De fait, pour de nombreux américains, les fourmis de feu sont « l'incarnation du diable ».

Pour contrôler biologiquement les fourmis de feu, les scientifiques américains ont introduit en Floride un de leurs plus redoutables parasites naturels, soit la mouche parasitoïde Phoridae du genre Pseudacteon. Originaires elles même d'Amérique du Sud, ces minuscules mouches, qui ressemblent aux drosophiles, pondent leurs œufs directement dans l'abdomen des fourmis adultes (ouvrières). Après éclosion, les larves migrent vers la tête des fourmis et dévorent les fourmis de l'intérieur. Au bout de quelques semaines, les fourmis, dont la la tête se décroche, meurent et les mouches parasitoïdes prennent leur envol.
(OP - Publié le 02/12/2005, Mis à jour le 02/12/2012)

Pour en savoir plus :

• Biological Control Site (Cornell University): Pseudacteon spp.
• Texas Imported Fire Ant Research and Management
• Article de synthèss: Lloyd W. Morrison, 2012. Biological Control of Solenopsis Fire Ants by Pseudacteon Parasitoids: Theory and Practice. Hindawi Publishing Corporation
  Psyche, Volume 2012, 11p. [PDF en anglais]

Les coccinelles asiatiques à la conquête de la France

Après l'Amérique du Nord, la Grande-Bretagne, et la Belgique, c'est au tour de la France, particulièrement son quart Nord-Est, de connaître les invasions de la coccinelle asiatique Harmonia axyridis. Introduite en raison de sa très grande voracité dans le cadre de programmes de lutte biologique contre les pucerons, cette espèce originaire du Sud-est asiatique est en effet rapidement devenue invasive. Son expansion s'accompagne d'une disparition des espèces de coccinelles indigènes, avec lesquelles elle entre en compétition et dont elle peut aussi dévorer les larves quand la nourriture vient à lui manquer.

À l'approche de l'automne, les adultes ailés en quête d'un abris pour l'hiver se rassemblent en grand nombre (d'une centaine à plusieurs milliers) dans les habitations et les édifices. Bien que les coccinelles asiatiques ne posent pas de problèmes de santé publique, la cohabitation avec l'homme est difficile. Ainsi, ces dernières semaines, avant l'arrivée des premiers froids, les invasions de domicile se sont multipliés en Alsace, dans le Nord Pas de Calais, dans l'Est du Bassin parisien et en Champagne Ardennes. Enfin, elles peuvent aussi occasionner quelques problèmes en viticulture, lors des vendanges tardives si elles se retrouvent écrasées avec les raisins dans les pressoirs.

Si la situation actuelle n'est pas inédite, les chercheurs tentent encore de mieux comprendre le caractère invasif de la coccinelle asiatique et l'origine de son succès envahissant. Introduite par lâchers successifs dans les années 1970 aux États-Unis, elle a commencé à coloniser le territoire américain à la fin des années 1980 avant de se répandre sur l'ensemble du continent (1994 au Canada, 2001 en Argentine, etc.). Après avoir été introduite en France par l'INRA en 1982 pour des expérimentations, elle a été largement commercialisée comme biopesticide en horticulture et jardinage par la société Biotop entre 1995 et 2000. Pour éviter sa dissémination, Biotop a récemment commercialisé une souche sélectionnée incapable de voler (Voir nouvelle du 11.05.06 : "Les coccinelles, des pesticides naturels"). Mais en raison du caractère récessif de cette mutation, les croisements éventuels avec la souche sauvage n'empêcheront pas une partie de leur descendance de voler et de proliférer.

Le naturaliste Vincent Ternois, coordonnateur de l'Observatoire pour le suivi de la coccinelle asiatique en France, croît d'ailleurs qu'il est trop tard et que plus rien ne pourra arrêter l'expansion de la coccinelle asiatique. Toutefois,  en Amérique du Nord, où elle n'avait aucun ennemi naturel à son arrivée, certains insectes parasitoïdes, comme la larve du Diptère Strongygaster triangulifera, commencent à profiter de sa présence et pourrait donc contribuer à réguler sa population. (Source : AFP)

Panoplie de couleur des coccinelles asiatiques ( Harmonia axyridis)
Attribution: ©entomart, source: http://www.entomart.be/INS-0038.html

La coccinelle asiatique Harmonia axyridis présente une très grande variabilité de couleur entre individus d'où son nom anglais "Multicolored asian lady beetle". Aux États-Unis, elle porte aussi le nom de "Halloween lady beetle" à cause de ses couleurs élytrales et parce qu'elle est abondante dans les habitations en cette période de l'année.

Pour en savoir plus :

• Observatoire permanent pour le suivi de la coccinelle asiatique en France
• Voir la carte des observations de coccinelle asiatique signalées en France (Ternois V et coll., 2007)
• Gilles San Martin, Tim Adriaens, Louis Hautier et Nicolas Ottar. La coccinelle asiatique, Harmonia axyridis. OPIE - Insectes No 136, 2005, p. 7-11  (PDF)
• Collection photographiques d'insectes (Entomart) :  http://entomart.be/

Premier bioinsecticide viral au Canada

Le Carpocapse des pommes (Cydia pomonella) est un papillon dont les chenilles frugivores s'attaquent non seulement aux pommes, mais aussi aux poires, pêches, prunes, noisettes et noix de Grenoble. De fait, c'est un redoutable ravageur des cultures fruitières au Québec. Il y a une dizaine d'années, l'entomologiste Charles Vincent et son équipe du Centre de recherche en horticulture de Saint-Jean sur Richelieu (Agriculture et Agroalimentaire Canada) identifiait dans les vergers du Québec un virus entomopathogène spécifique du Carpocapse des pommes. Ce virus à granulose, dénomé CpGV (pour Cydia pomonella Granulovirus), est un baculovirus qui infecte uniquement les chenilles du Carpocapse tout en étant totalement inoffensif pour les insectes bénéfiques et les humains. Il possède en outre une durée de vie très courte, ce qui limite considérablement sa prolifération dans l'environnement.

"Cydia pomonella (Falter)". Licensed under Public domain via Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cydia_pomonella_(Falter).jpg#mediaviewer/Fichier:Cydia_pomonella_(Falter).jpg.

Grâce à un nouveau procédé de production plus performant permettant de sélectionner les souches de CpGV les plus efficaces et sans modifications génétiques, la société gaspésienne BioTepp a développé quelques années plus tard un insecticide biologique à base de ce granulovirus indigène, le Virosoft Cp4. Premier insecticide viral à être homologué contre un insecte ravageur agricole au Canada, le Virosoft Cp4 connaît un certains succès aux États-unis, où il est utilisé à grande échelle dans les plantations fruitières des états de Washington et du Michigan. Au Canada, dans la vallée de l'Okanagan, une région de Colombie-Britannique réputée pour ses vergers et ses cultures fruitières, les producteurs ont plutôt choisi, avec l'aide du gouvernement fédéral, la stérilisation des mâles comme procédé pour combattre le carpocapse. Néanmoins, parfaitement adapté aux conditions nord-américaines, ce bioinsecticide viral devrait s'avérer très utile dans les vergers biologiques du Québec et de l'Ontario, où les pesticides chimiques sont bannis.

D'autres bioinsectides à base de baculovirus naturels sont en cours de développement pour contrôler divers ravageurs horticoles et agricoles comme la tordeuse à bande oblique (Choristoneura rosaceana) ou la fausse arpenteuse du chou (Trichoplusia ni). En foresterie, des insecticides viraux sont aussi utilisés contre la spongieuse (Lymnantria dispar), mais ceux-ci sont généralement préparés à partir de virus modifiés génétiquement.


Pour en savoir plus :

• Lire l'article de Gervais T. dans Québec Science : "Haro sur les parasites de la pomme", Québec Science 46 (2) p. 8-9, octobre 2007.
• Consulter le site de BioTepp : http://www.biotepp.com/

Les bienfaits de l'agriculture biologique sur la qualité des sols

Interface et zone d'échange entre la lithosphère, l'atmosphère et la biosphère, le sol est un milieu vivant complexe, composé de matières organiques et minérales. Son rôle en agriculture est fondamental. Il abrite en effet une multitude de microorganismes et d'invertébrés détritivores (bactéries, champignons, vers de terre, insectes, etc.) qui transforment la matière organique en matière minérale et fournissent aux plantes les nutriments nécessaires à leur croissance.

Des chercheurs suisses ont comparé, sur plus de 20 ans, des parcelles biologiques et traditionnelles alternant différentes cultures (pommes de terre, orge, blé d’hiver, betteraves et trèfle). Leur étude comparative montre que l'usage intensif de pesticides et d'engrais diminuent considérablement la qualité des sols en les appauvrissant en microorganismes et en matières organiques. Dans les parcelles traditionnelles, cet  appauvrissement des sols est tel qu'il faut multiplier les apports en phosphates et en nitrates. Par contre, dans les parcelles biologiques, le développement de la microfaune permet d'enrichir naturellement le sol en nutriments dont les plantes ont besoin.

Les chercheurs ont aussi constaté que les insectes auxiliaires, parasitoïdes et prédateurs de parasites, étaient beaucoup plus nombreux dans les parcelles biologiques. La présence de ces insectes auxiliaires assure une protection naturelle des cultures contre les ravageurs, et évite l'épandage d'insecticides. Malgré des baisses de rendement de l'ordre de 20 % observées dans les cultures biologiques, celles ci demeurent économiquement rentables à long terme, car elles permettent d'éviter les dépenses coûteuses associées à l'utilisation des produits chimiques (engrais, pesticides, etc.).
(Source : e-meddiat, M. Jahnich, 05.09.07)

Référence :

• Fliessbach A., et al. ,2006. Soil organic matter and biological soil quality indicators after 21 years of organic and conventional farming. Agriculture, Ecosystems and Environment 118: 273-28 [Résumé en anglais]

La chenille processionnaire du pin

La chenille processionnaire du pin, Thaumetopoea pityocampa (Lép. Notodontidé), est un important insecte ravageur des forêts méditerranéennes. Ses chenilles défoliatrices se nourrissent des aiguilles de plusieurs espèces de pins et de cèdres. Elles provoquent ainsi un ralentissement de la croissance et un affaiblissement des arbres, ce qui les rend plus vulnérables aux maladies et aux autres ravageurs forestiers. De plus, dès leur 3ème stade, les larves se recouvrent de poils très urticants. Projetés dans l'air, ces poils urticants sont la cause de divers problèmes de santé chez les hommes et les animaux comme des allergies, des démangeaisons cutanées, des problèmes respiratoires ou encore des crises d'asthme.

"Chenilles processionnaire ligne" by Lamiot — Travail personnel. Licensed under Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0-2.5-2.0-1.0 via Wikimedia Commons

Parmi l'ensemble des méthodes de lutte contre ce ravageur, les traitements à base de la bactérie entomopathogène Bacillus thuringiensis kurtaki (Btk) sont les plus utilisés actuellement. D'autres approches de luttes biologiques, comme par exemple la prédation par des mésanges ou la confusion sexuelle par des phéromones, sont présentement à l'étude. (Source : Futura-Sciences, Martin JC)

Pour en savoir plus :

• Consulter le dossier de Futura-Sciences

L'insecticide biologique Bt n'agit pas seul

La bactérie Bacillus thuringiensis ou Bacille de Thuringe, plus communément appelé Bt, est l'insecticide biologique le plus utilisé au monde, en agriculture biologique, en foresterie et dans la lutte contre les insectes vecteurs de maladies. Au Canada, il est très utilisé en foresterie pour lutter contre les épidémies de spongieuses (Lymantria dispar) et de tordeuses du bourgeon de l'épinette (TBE - Choristoneura fumiferana) et en santé humaine pour contrôler les insectes piqueurs, dont certains véhiculent le virus du Nil occidental (VNO). Ces dernières années, le Bt est aussi devenu une source importante de gènes pour créer de nouvelles plantes transgéniques tolérantes à certains insectes ravageurs. Utilisé depuis près de 50 ans, son mode d'action cellulaire et moléculaire fait toujours l'objet de recherches. Le Bt agit sur les insectes par l'intermédiaire de protéines toxiques produites sous forme d'un cristal, les toxines Cry. Après s'être fixées sur des récepteurs spécifiques, ces dernières perforent la paroi intestinale en y formant des pores ioniques et provoquent d'importantes perturbations physiologiques. En particulier, l'acidification du milieu intestinal qui en résulte favorise la germination des spores de Bt et la prolifération des bactéries intestinales endogènes dans l'hémolymphe, entraînant la mort des larves par septicémie. Les récents travaux de Nichole Broderick de l'Universté du Wisconsin montrent que les bactéries intestinales endogènes sont indispensables à l'action larvicide du Bt. En effet, après avoir détruit les bactéries intestinales de larves de spongieuse en leur administrant des antibiotiques oraux, elle a observé que les chenilles résistent à des doses très élevées de Bt. La réintroduction des différentes espèces d'entérobactéries (Enterobacter spp.) endogènes dans l'intestin des larves restaure l'activité larvicide du Bt. Contrairement au Bt qui est rapidement détruit dans l'hémolymphe, les bactéries E. coli génétiquement modifiées pour produire des toxines de Bt y prolifèrent et tuent les larves par septicémie y compris en l'absence d'entérobactéries. Par contre, si elles sont inactivées par la chaleur, les E. coli modifiées ne peuvent tuer les larves en l'absence des bactéries endogènes. Certains insectes, dont la spongieuse, sont en effet connus pour régénérer assez rapidement leur muqueuse intestinale. (OP)
Réf. : Broderick NA, Raffa KF, Handelsman J., 2006. Midgut bacteria required for Bacillus thuringiensis insecticidal activity. Proc Natl Acad Sci USA, Édition électronique avancée du 27 septembre 2006 [Résumé en anglais]

Les coccinelles utilisées comme pesticides naturels

Depuis le début du printemps, plusieurs commerces français spécialisés dans le jardinage proposent à leur clientèle des coccinelles comme pesticides naturels pour combattre les pucerons qui dévastent rosiers, tomates, concombres, fraisiers et arbres fruitiers. Très voraces, les coccinelles sont de grands prédateurs de pucerons et les larves peuvent en consommer de 60 à 100 par jour. Les jardiniers Bio ont le choix entre une espèce indigène arboricole, Adalia bipunctata, et une souche non volante de l'espèce d'origine asiatique, Harmonia axyridis. Après avoir été abondamment introduite aux États-Unis et en Europe à des fins de lutte biologique, la coccinelles asiatique a proliféré et concurrence aujourd'hui les espèces locales. Des chercheurs de l'INRA d'Antibes ont alors isolé une souche naturelle aptère, incapable de voler et de se disséminer. Cette initiative commerciale devrait aider à protéger l'environnement en réduisant l'utilisation d'insecticides chimiques, mais certains écologistes demeurent toutefois prudents face à une utilisation à grande échelle de ces biopesticides. Ils privilégient plutôt la culture de plantes sauvages et la plantation de haies qui favorisent la présence de prédateurs naturels. (OP) ; Source : Le Monde.fr [Lire l'article de Florence Amalou dans Le Monde.fr]
> Pour en savoir plus sur la production et la commercialisation d'insectes auxilliaires pour la protection des plantes, consulter le site de l'entreprise Biotop (Valbonne, France) : www.biotop.fr
> Pour en savoir plus sur le jardinage biologique, consulter le site de l'Association Terre vivante : www.terrevivante.org