Pesticide - Définition

Conception d'un pesticide

• Un pesticide est composé d'un ensemble de molécules comprenant :
  • une (ou plusieurs) matière active à laquelle est dû, en tout ou en partie, l'effet toxique.
  • un diluant qui est une matière solide ou un liquide (solvant) incorporé à une préparation et destiné à en abaisser la concentration en matière active. Ce sont le plus souvent des huiles végétales dans le cas des liquides, de l'argile ou du talc dans le cas des solides. Dans ce dernier cas le diluant est dénommé charge.
  • des adjuvants qui sont des substances dépourvues d'activité biologique, mais susceptibles de modifier les qualités du pesticide et d'en faciliter l'utilisation.

Il existe de par le monde près de 100 000 spécialités commerciales autorisées à la vente, composées à partir de 900 matières actives différentes. 15 à 20 nouvelles matières actives s'y rajoutent tous les ans.

Les propriétés d'un pesticide découlent pour l'essentiel de la structure de sa matière active. Celle-ci présente 3 parties (ce découpage est artificiel, aucune partie ne pouvant être littéralement séparée) :

• une structure active, qui assure le pouvoir pesticide.
• des fonctions chimiques assurant la plus ou moins grande solubilité dans l'eau.
• une partie support pour les deux autres conditionnant la solubilité dans l'huile.

Cette notion de solubilité est importante car c'est l'affinité d'un pesticide pour l'eau ou les corps gras qui va conditionner sa pénétration dans l'organisme ciblé.

Effets 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 entrainés, soit à l'état dissout ou retenu sur des particules de terre elles-mêmes entrainées.

Les transferts dans le sol sont les plus importants. Ils y sont entrainés 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. Par exemple, en sol limoneux, l'aldicarbe est une substance très mobile tandis que le lindane ne migre pas(la limite d'utilisation de l'aldicarbe a été fixée au 31/12/07,et sera interdite d'utilisation passé cette date, de même que le lindane qui a une interdiction depuis le 20/06/02 date de mise en vigueur)

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 entrainée 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 HO, CO, NH

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 qui s'accumule dans les sols et qui a entrainé la stérilisation de 50 000 ha de certains sols de bananeraies au Costa Rica.

Les effets 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 fœtus, les cellules en cours de multiplication sont généralement plus sensible aux toxiques).

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

Les pesticides, leurs produits de dégradation et leurs métabolites peuvent contaminer tous les compartiments de l'Environnement;

• Air (extérieur, intérieur), comme l'a notamment montré une étude faite sur 3 ans par l'Institut Pasteur de Lille, dans le nord de la France à partir de 586 prélèvements faits sur 3 sites différents (3 gradients de population/urbanisation et d'intensité de l'agriculture).
• Eaux (salées, saumâtres, douces, de nappe, de surface). Les eaux météoritiques (pluies, neige, grêle, brume, rosée sont également concernées),
• Sol. Certains pesticides peu dégradables sont fortement adsorbés sur les sols qu'ils peuvent polluer durablement (chlordécone, paraquat par exemple).

Certains pesticides rémanents peuvent, longtemps après leur utilisation, persister et passer d'un compartiment à l'autre ; soit passivement (désorption, évaporation, érosion…) soit activement via des processus biologiques (métabolisation, bioturbation, bioconcentration, etc.). C'est le cas par exemple du DDT qu'on retrouve encore des décennies après son interdiction dans certaines régions, éloignées de toute source de pollution directe.

On les trouve sous forme de « résidus » (molécule mère, produits et sous-produits de dégradation ou métabolites) dans nos aliments et boissons. Des lois ou directives européennes imposent des seuils à ne pas dépasser, dont dans l'eau potable.