Notes d'écologie générale

CHAPITRE VI :

PROTECTION DES AGROECOSYSTEMES

Les plantes cultivées et les animaux domestiques sont souvent attaqués par des parasites, des ravageurs, des plantes adventices, des Nématodes, des mollusques, des rongeurs... Les pertes dues aux ravageurs, aux maladies et aux plantes adventices (mauvaises herbes) sont énormes et représentent plus du quart de la production agricole mondiale. Pour combattre ces ennemis des cultures et d'animaux l'homme pratique plusieurs formes de lutte.

6.1. LA LUTTE CHIMIQUE

Dans les pays industrialisés, la révolution verte des années 60 a considérablement augmenté la productivité agricole en jouant sur l'augmentation des surfaces cultivées, la mécanisation, la plantation de cultures sélectionnées et hybrides et la lutte contre toutes les nuisances à l'aide des produits chimiques ou pesticides.

La lutte chimique consiste à l'utilisation des pesticides Les pesticides sont des substances chimiques fabriquées par les industries phytopharmaceutiques pour tuer les ravageurs, les mauvaises herbes les champignons. Ils sont d'origine minérale ou organique. Ils se retrouvent dans la nature ou sont synthétisés au laboratoire. Ces produits contiennent en général :

- une substance toxique appelée matière active

- une substance qui sert de support à la matière active et qui donne du volume aux pesticides (eau, gasoil, poudres...)

- des substances complémentaires tels que les mouillants permettant pesticides à coller aux plantes ou aux insectes ravageurs.

Les pesticides ont, en principe, un champ d'action ou un sceptre déterminé. Lorsqu'ils sont bien utilisés, ils présentent beaucoup d'avantages : la facilité de préparation, l'efficacité, la rapidité d'action, la précision et l'amélioration de la production agricole.

Avant la seconde guerre mondiale, les pesticides employés en agriculture étaient des dérivés de composés minéraux ou des plantes : arsenic, cuivre, zinc, manganèse, plomb, pyrèthre, roténone, sulfate de nicotine...Après ont été synthétisés au laboratoire les pesticides de seconde génération (organochlorés, organophosphatés...)

6.1.1. Inconvénients des pesticides

Théoriquement, selon le point de vue des utilisateurs et des fabricants, les pesticides agissent sur les ravageurs-cibles mais pratiquement, ils présentent plus d'inconvénients que d'avantages.

. Origine des Impacts sur l'environnement

- La dispersion des pesticides dans les sols

Lors d'un traitement, plus de 90 % des quantités utilisées de pesticides n'atteignent pas le ravageur visé. L'essentiel des produits phytosanitaires aboutissent dans les sols où ils subissent des phénomènes de dispersion. Les risques pour l'environnement sont d'autant plus grands que ces produits sont toxiques, utilisés sur des surfaces et à des doses/fréquences élevées et qu'ils sont persistants et mobiles dans les sols.

Le sol comporte des éléments minéraux et organiques ainsi que des organismes vivants. Dans le sol, les pesticides sont soumis à l'action simultanée des phénomènes de transferts, d'immobilisation et de dégradation.

- Les phénomènes de transfert

Les transferts à la surface du sol ne concernent qu'une faible part des produits appliqués (généralement moins de 5 %). Ils contribuent à la pollution des eaux de surface lorsqu'ils sont entraînés, soit à l'état dissous ou retenu sur des particules de terre elles-mêmes entraînées.

Les transferts dans le sol sont les plus importants. Ils y sont entraîné par l'eau de pluie et s'y déplacent selon la circulation de l'eau. Ces déplacements varient beaucoup selon le régime hydrique, la perméabilité des sols, la nature du produit.

- Les phénomènes d'immobilisation

Ce phénomène est dû à l'adsorption, qui résulte de l'attraction des molécules de matière active en phase gazeuse ou en solution dans la phase liquide du sol par les surfaces des constituants minéraux et organiques du sol. De nombreux facteurs influencent sur la capacité d'adsorption d'un sol, liés soit aux caractéristiques de la molécule, soit à celles du sol (composants minéraux et organiques, pH, quantité d'eau). De même, les phénomènes de désorption qui correspond à la libération de la molécule dans le sol (phénomène inverse de l'adsorption).

Les pesticides sont en majorité adsorbés rapidement par les matières humiques du sol (colloïdes minéraux et organiques). Une molécule adsorbée n'est plus en solution dans la phase liquide ou gazeuse. N'étant plus disponible, ses effets biologiques sont supprimés ; elle n'est plus dégradée par les micro-organismes du sol ce qui augmente sa persistance. Elle n'est plus entraînée par l'eau, ce qui empêche la pollution de cette dernière. Sa désorption lui rend toutes ses capacités biotoxiques. Plus fortement retenu en général dans les sols argileux ou riche en matières organiques.

- Les phénomènes de dégradation

Le sol est un écosystème qui possède une capacité de détoxification très élevée. Les processus de dégradation des matières actives aboutissent finalement à l'obtention de molécules minérales telles que H2O, CO2, NH3

La dégradation est assurée principalement par les organismes biologiques de la microflore du sol (bactéries, actinomycètes, champignons, algues, levures), celle-ci pouvant atteindre 1 t de matière sèche à l'hectare. Son action s'exerce surtout dans les premiers centimètres du sol. Il existe également des processus physiques ou chimiques de dégradation, tel que la photodécomposition. Ces actions contribuent à diminuer la quantité de matière active dans le sol et donc à réduire les risques de pollution. La cinétique de dégradation d'une molécule donnée est déterminée en estimant la persistance du produit. Pour cela, on détermine sa demie vie qui est la durée à l'issue de laquelle sa concentration initiale dans le sol a été réduite de moitié. Cette demie vie peut varier avec la température, le type de sol, l'ensoleillement, etc : ainsi, celle du DDT est d'environ 30 mois en région tempérée et de 3 à 9 mois sous climat tropical. Le lindane, le DDT et l' endrine se dégradent en quelques semaines dans les sols inondés des rizières, au contraire de l' aldrine, de la dieldrine et du chlordane.

Les sols se comportent comme un filtre actif en assurant la dégradation des produits phytosanitaires, et sélectif, car ils sont capables de retenir certains de ces produits.

En exemple, nous citerons le cas de l' oxychlorure de cuivre ( bouillie bordelaise) qui s'accumule dans les sols et qui a entraîné la stérilisation de 50'000 ha de certains sols de bananeraies au Costa Rica.

Les impacts sur l'environnement

Ils sont complexes et varient selon de nombreux facteurs, dont en particulier :

- la toxicité et écotoxicité de la matière active, des surfactants ou adjuvants associés, de leurs produits de dégradation (parfois plus toxiques que la molécule-mère) et/ou de leurs métabolites ;

- une action synergique éventuelle avec d'autres polluants ou composés de l'environnement ou de l'organisme touché ;

- la durée de demi-vie de la matière active ou des métabolites (si la matière active est biodégradable ou dégradable) ;

- le temps d'exposition et la dose (exposition chronique à faible dose, exposition à des doses élevées durant un temps bref) ;

- la sensibilité relative des organes, de l'organisme, de l'écosystème exposé, au moment de l'exposition et dans la durée si le produit ou ses effets sont rémanents ;

- l'âge de l'organe ou l'organisme exposé (l'embryon, le foetus, les cellules en cours de multiplication sont généralement plus sensible aux toxiques).

Les pesticides peuvent être responsables de pollutions diffuses et chroniques et/ou aiguës et accidentelles, lors de leur fabrication, transport, utilisation ou lors de l'élimination de produits en fin de vie, dégradés, inutilisé ou interdits.

Ils peuvent contaminer tous les compartiments de l'Environnement air (extérieur, intérieur), eaux (salées, saumâtres, douces, de nappe, de surface et météoritique), sol et passer de l'un à l'autre. On les trouve sous forme de résidus dans nos aliments et boissons. Des lois ou directives européennes imposent des seuils à ne pas dépasser, de même dans l'eau potable.

La dispersion est difficile à contrôler. Au moment même du traitement les pesticides passent directement dans l'atmosphère par évaporation ou sublimation. Certains de ces produits s'accumulent dans les sols où sont transportés très loin des surfaces visées par le vent ou par les eaux souterraines, continentales, océaniques ou de pluies

Tous les pesticides sont des POP (polluants organiques persistants) ; ils perdurent dans l'environnement et s'accumulent dans les graisses, le cerveau, le sang, le lait maternel, le placenta, le sperme des super- prédateurs comme l'homme.