Frontiers in Environmental Science (Français)

Les Pesticides sont de plus en plus utilisés dans le monde entier et parallèlement, les preuves s’accumulent qu’ils ont des effets écologiques néfastes sur la biodiversité des organismes dans les paysages agricoles., Cependant, les pesticides sont également perçus comme un groupe hautement réglementé de produits chimiques en ce qui concerne leur risque pour l’environnement. L’objectif de ce sujet de recherche est de fournir un aperçu de l’état des connaissances concernant les effets non ciblés des pesticides et d’identifier les lacunes dans les connaissances. Nous avons rassemblé au total 14 articles écrits par 61 auteurs, dont huit sont des documents de recherche originaux et six sont des critiques. De nombreux articles traitaient des effets des herbicides et des insecticides. Les effets du glyphosate et des néonicotinoïdes ont été abordés pour divers groupes d’organismes., Mais aussi les fongicides ainsi que les rodenticides étaient au centre des préoccupations des chercheurs et certains portaient sur plus d’une classe de pesticides. Plusieurs documents formulaient explicitement des recommandations en vue de modifier les approches actuelles d’évaluation des risques requises pour la réglementation des pesticides.

Le mode d’action des herbicides à base de glyphosate n’est pas encore complètement compris. Gomes et al. testé glyphosate dépendant de l’inhibition de la photosynthèse dans le saule. Les auteurs ont montré que le glyphosate favorise les changements dans l’appareil photosynthétique conduisant à une diminution de la photochimie., Pour la première fois, les effets d’interconnexion sur la voie du shikimate, le processus photosynthétique et les événements oxydatifs chez les plantes ont été présentés. Cette recherche a documenté que le glyphosate induit une série d’événements interconnectés qui conduisent à une diminution de l’activité photosynthétique chez les plantes de saule et indique comment la tolérance au glyphosate chez les plantes peut se développer par l’activation de systèmes antioxydants.

Les effets de la dérive des herbicides dans la Communauté végétale en marge des champs ont été peu étudiés jusqu’à présent. Dans un essai sur le terrain Nelemans et al., étude des effets d’un herbicide (metsulfuron-méthyl) sur les communautés de plantes semées. La dérive de l’herbicide a affecté la production de biomasse, le couvert végétal et la germination des graines de plusieurs espèces végétales. L’étude implique que la dérive des embruns entraîne des changements dans la composition des espèces et la succession dans la végétation dans les zones hors culture adjacentes aux champs arables.

les Herbicides peuvent non seulement affecter les plantes hors champ, mais aussi les microorganismes du sol tels qu’étudiés par Aristilde et al., Leurs résultats montrent que le glyphosate a modifié les niveaux de métabolites dans la voie biosynthétique des acides aminés aromatiques de la bactérie du sol Pseudomonas. La plus grande inhibition a été trouvée pour le tryptophane, un précurseur important des métabolites secondaires. Les auteurs concluent que la perturbation spécifique induite par le glyphosate de la biosynthèse de novo des acides aminés aromatiques accompagnée de perturbations métaboliques généralisées était responsable des effets indésirables dose-dépendants observés., Leurs résultats suggèrent que les bactéries rhizosphériques peuvent être moins sensibles aux effets du glyphosate en raison de l’environnement à haute teneur en carbone dans la rhizosphère avec une concentration relativement plus élevée d’acides aminés et de sucres par rapport aux sols en vrac.

Il est rarement considéré que les espèces d’amphibiens migrant à travers les champs arables peuvent être exposées aux pesticides. Berger et coll. évaluation des modèles de migration régionaux et des applications du glyphosate dans l’agriculture allemande sur 20 ans., Leurs résultats révèlent la plus forte augmentation de la coïncidence temporelle avec l’application de glyphosate pour le Triton à crête (Triturus cristatus) adulte et juvénile et le Crapaud à ventre de feu (Bombina bombina). Les auteurs exigent que l’évaluation des risques liés aux pesticides commence à prendre en compte l’exposition potentielle des amphibiens et à inclure les effets qui en résultent dans la procédure de réglementation.

Les effets interactifs entre les herbicides à base de glyphosate et les paramètres environnementaux ont été étudiés par Baier et al., Les résultats de cette expérience en laboratoire ont montré que les œufs de crapauds communs (Bufo bufo) étaient plus sensibles aux herbicides que les têtards. L’Interaction entre les concentrations d’herbicides et la température a entraîné des effets plus prononcés du glyphosate à des températures plus basses. Ceci est remarquable car les études écotoxicologiques pour l’évaluation des risques réglementaires n’évaluent pas la température en tant que co-stresseur et, par conséquent, le risque réel pourrait être sous-estimé.

dans leur contribution, Gomes et Juneau ont examiné comment les variations des conditions climatiques influencent la toxicité des herbicides chez les algues et les cyanobactéries., Ils montrent que les réactions aux interactions entre la lumière, la température et les herbicides sont spécifiques à l’espèce, ce qui rend difficile l’établissement d’un modèle unique de la façon dont le changement climatique affectera la toxicité des herbicides pour les algues aquatiques. Les auteurs exigent également l’inclusion de paramètres environnementaux lors de l’évaluation des risques liés aux pesticides.

dans sa mini-revue, Stoner montre que l’évaluation actuelle des risques liés aux néonicotinoïdes ne tient pas suffisamment compte des différences entre les abeilles mellifères (Apis mellifera) et les bourdons (Bombus spp.)., Étant donné que les reines du bourdon sont solitaires pendant un certain temps et qu’elles se nourrissent elles-mêmes de pollen et de nectar, leur exposition aux pesticides est plus élevée que celle des reines d’abeilles mellifères, où les abeilles ouvrières fournissent de la nourriture et sont donc potentiellement exposées aux pesticides. Des recherches supplémentaires axées sur les périodes critiques de la vie d’une reine du bourdon et sur le risque d’exposition aux pesticides et les effets connexes sont requises.

les néonicotinoïdes et leurs effets sur les papillons, y compris les paramètres sublétaux, ont été examinés dans une revue systématique par Mulé et al., Les insecticides provoquent des effets négatifs tels que la réduction du taux de survie, l’interruption de l’alimentation et l’altération du comportement de Ponte. Le document souligne qu’il a été impossible de déterminer quelle espèce de papillon est la plus sensible jusqu’à présent.

L’impact des insecticides sur les milieux aquatiques a été examiné par Sánchez-Bayo et coll. Le document montre une contamination aquatique généralisée par les néonicotinoïdes et identifie les communautés les plus à risque., Les lacunes dans les connaissances découlent de la difficulté d’obtenir des données expérimentales à long terme reliant les effets sur les organismes individuels aux impacts sur les populations et les écosystèmes.

Les effets uniques et combinés des pansements de semences insecticides et fongicides et de l’application subséquente d’herbicides sur le biote et les procédés du sol ont été étudiés par van Hoesel et al. Les pansements de semences dans le blé d’hiver ont considérablement réduit l’activité de surface des vers de terre, sans différence entre l’utilisation d’insecticides ou de fongicides., Les auteurs concluent que les effets interactifs sur le biote du sol et les processus de différentes classes de pesticides systémiques devraient recevoir plus d’attention.

bien que l’agriculture domine une grande partie du paysage européen, il n’existe aucune information sur l’activité des chauves-souris dans différentes cultures et, par conséquent, l’exposition ne peut pas être traitée de manière appropriée. Stahlschmidt et coll. étude de l’activité de recherche de nourriture des chauves-souris dans un paysage agricole en Allemagne. Au cours des 300 nuits d’échantillonnage accumulées, 14 espèces de chauves-souris ont été enregistrées., Les niveaux élevés d’activité des chauves-souris au-dessus des cultures, les intrants de pesticides connexes et la disponibilité d’insectes proies rendent probable une exposition alimentaire des chauves-souris. Les chauves-souris et leur exposition aux pesticides ne sont actuellement pas prises en compte dans le règlement de l’UE sur les pesticides.

un aspect souvent ignoré a été abordé par Topping et Elmeros: l’exposition des prédateurs de mammifères aux rodenticides anticoagulants a été étudiée à l’aide d’un modèle spatio-temporel soutenu par une étude expérimentale., L’article suggère que le facteur de l’incidence élevée des rodenticides anticoagulants chez les petits prédateurs de mammifères non ciblés est probablement lié aux habitudes d’utilisation.

dans leur revue Römbke et al. résumé effets écotoxicologiques des pesticides sur enchytraeids (Oligochaeta) dans les agro-écosystèmes. En raison de leur contact étroit avec l’eau interstitielle du sol, d’un taux d’ingestion élevé et d’une cuticule mince, ils montrent une grande sensibilité à une large gamme de pesticides., Les auteurs recommandent l’utilisation des enchytraeids dans les évaluations des risques liés aux pesticides en raison de leur diversité, de leur importance fonctionnelle et de leur utilisation simple dans des tests standardisés.

dans leur revue, Ittner et coll. attirer l’attention sur les champignons aquatiques en tant que niveau trophique négligé, non pris en compte dans l’évaluation réglementaire des risques aquatiques jusqu’à présent. Les champignons d’eau douce sont un groupe diversifié et remplissent des fonctions importantes dans la dynamique du réseau trophique des écosystèmes des eaux de surface., Les auteurs concluent que le développement et la normalisation de différents essais biologiques sur les champignons sont nécessaires pour protéger efficacement les réseaux trophiques dans les écosystèmes aquatiques.

pris collectivement, nous sommes reconnaissants à tous les contributeurs d’avoir présenté une telle variété d’aspects à différents niveaux de complexité, de la physiologie au fonctionnement de l’écosystème. Il est également devenu clair que nous déployons d’énormes quantités de pesticides qui atteignent différents compartiments des écosystèmes dans le paysage agricole avec peu de connaissances sur leurs effets non ciblés., En conséquence, le déclin spectaculaire de la biodiversité chez les insectes, les oiseaux et d’autres organismes a été lié à la pollution par les pesticides (Geiger et al., 2010; Beketov et coll., 2013; Sánchez-Bayo et Wyckhuys, 2019). Cela devrait nous inciter à remettre radicalement en question et à remodeler complètement les procédures actuelles d’évaluation des risques environnementaux des pesticides, car elles sont manifestement inadéquates pour protéger la biodiversité et l’intégrité des écosystèmes.,f il reste des lacunes dans les connaissances, parmi lesquelles (non exhaustives):

• effets des additifs et des tensioactifs dans les formulations pesticides plutôt que dans les principes actifs

• effets sur les populations et les communautés réalistes sur le terrain plutôt que sur les plus d’un pesticide résultant de mélanges en cuve et de séquences d’application réelles

• effets reportés et effets hérités

• effets dans les champs agricoles et les écosystèmes voisins (E.,G., pesticide drift)

• interactions avec les facteurs de stress environnementaux tels que la compétition organismique, les facteurs abiotiques (température, humidité), les types de sol (teneur en humus) et le changement climatique

En conclusion, les travaux futurs sur les pesticides et leurs effets devraient se concentrer sur l’étude ou la simulation de situations de terrain réalistes, c’est-à-dire les multiples applications de pesticides pendant la saison de croissance, y compris leurs interactions temporelles et spatiales avec la faune et la flore.,

contributions des auteurs

tous les auteurs énumérés ont apporté une contribution substantielle, directe et intellectuelle à l’œuvre et l’ont approuvée pour publication.

déclaration de conflit d’intérêts

Les auteurs déclarent que la recherche a été menée en l’absence de toute relation commerciale ou financière pouvant être interprétée comme un conflit d’intérêts potentiel.