Des cultures au milieu naturel, comment les pesticides se dispersent dans l'environnement en Bretagne

Les herbicides, les insecticides ou les fongicides contiennent des substances actives qui, une fois appliquées, peuvent se modifier, se disperser dans l’environnement et contaminer le sol, l’eau, l’air, la flore et la faune. Certaines substances se volatilisent dans l’air lorsqu’elles sont pulvérisées - un mode de traitement très couramment utilisé en agriculture mais difficile à contrôler - ; d’autres sont emportées par le ruissellement de l’eau de pluie ou son infiltration dans le sol et le sous-sol, ou encore à la suite de l’érosion des sols. 

La contamination de l’air dépend de la volatilité du produit pulvérisé, mais aussi de la technique de pulvérisation (usage ou non de buses anti-dérive, par exemple) et du respect des règles d'application (interdite par fort vent). Au-delà de l’intensité des traitements et du respect des règles d'application, les conditions agronomiques (pratiques agricoles, couvert végétal), le terrain (nature des sols, proximité des cours d’eau, profondeur des nappes), ainsi que les conditions météorologiques (précipitations, vent, température) pendant et après l’application ont un impact très fort sur cette déperdition.

« Selon le stade de développement des cultures traitées, la déperdition des produits pulvérisés est de l’ordre de 10 à 70 % vers le sol et 30 à 50 % vers l'air. » (Source :  Pesticides, agriculture et environnement - Réduire l’utilisation des pesticides et en limiter les impacts environnementaux, Cemagref, 2005)

Dans l’environnement, les substances actives peuvent se dégrader grâce aux micro-organismes du sol (biodégradation), sous l’effet de réactions chimiques avec l’eau (hydrolyse) ou sous l’effet de la lumière (photolyse). Lorsque cette dégradation est totale, la substance est entièrement transformée : elle est minéralisée. Lorsqu’elle est partielle, il reste des résidus qu’on appelle des métabolites. Ces derniers peuvent se comporter différemment dans l’environnement et être parfois plus toxiques ou plus persistants que la substance active d’origine.

Les substances actives des pesticides et leurs métabolites peuvent rester dans l’environnement de quelques heures à plusieurs années. En circulant dans l’air, le sol et l’eau, elles contaminent les êtres vivants et peuvent s’accumuler le long de la chaîne alimentaire. Les prédateurs, dont l’être humain, peuvent alors être exposés à des doses plus élevées : c’est le phénomène de bioaccumulation.

Quel que soit le mode d’application, les sols reçoivent la plus grande partie des pesticides, soit directement (épandage de granulés), soit après leur dépôt (pulvérisation sur des cultures). Ces substances actives sont plus ou moins mobiles selon leur interaction avec l’eau du sol, les particules qui le constituent et les êtres vivants qui y vivent. Elles peuvent :

• se fixer aux particules minérales ou organiques du sol (phénomène d’adsorption), ce qui explique leur persistance ;
• se libérer et devenir mobiles (phénomène de désorption), ce qui explique une part de leur transfert dans l’eau ;
• être dégradées totalement ou partiellement par les micro-organismes ;
• être absorbées par les racines des plantes ;
• ou être transportées par l’intermédiaire d’organismes du sol (vers de terre, micro-organismes).

La mobilité d’une substance dans le sol dépend d’abord de ses propriétés physiques et chimiques. Par exemple, une substance peu soluble dans l'eau subira une rétention plus forte par la matière organique du sol ou les argiles. En effet, les sols possédant un taux de matière organique élevé (composée d’organismes vivants et morts, et de matières en voie de décomposition) ou les sols argileux auront tendance à retenir des substances. 

En Bretagne, les sols sont globalement riches en matière organique, ceux qui sont cultivés atteignent des taux de 2,5 % à 10 % en surface. Cette richesse est hétérogène à l’échelle régionale et a tendance à diminuer globalement en allant vers le nord-est.

C’est principalement le ruissellement qui transporte les pesticides vers les rivières et les plans d’eau. La contamination dépend des chemins empruntés par l’eau sur la parcelle ; du temps écoulé entre le traitement et les premières pluies ; des échanges entre eaux souterraines et eaux de surface, qui peuvent localement renforcer la pollution. Le risque est maximal lors de fortes pluies qui se produisent peu de temps après l'application des traitements. Le transport particulaire, observé lors des phénomènes d’érosion et de l’évacuation par les réseaux de drainage, concerne principalement les substances pas ou peu solubles dans l’eau.

Indépendamment des différentes intensités des traitements qui y sont pratiqués, le territoire breton est plus ou moins vulnérable au transfert de produits phytosanitaires dans les eaux de surface. La méthode Arpeges (Analyse du risque pesticides pour la gestion des eaux de surface) évalue cette vulnérabilité. Cette dernière est hétérogène à l'échelle régionale et apparaît plus élevée en Ille-et-Vilaine ainsi qu'en Finistère Nord. 

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Le transfert des pesticides aux nappes phréatiques se fait par infiltration et dépend, quant à lui,  de la nature du sol, des conditions météorologiques, et des propriétés chimiques des substances. En Bretagne, le risque d’infiltration est très variable selon les zones et peut être important dans certains secteurs.

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L’eau est contaminée par des pesticides sur presque tout le territoire breton. Les résultats du suivi de la pollution de l'eau par les pesticides en Bretagne montrent que les substances les plus fréquentes présentes dans les cours d'eau sont essentiellement des herbicides : le glyphosate et le prosulfocarbe. Rivières et nappes phréatiques contiennent souvent plusieurs substances actives. Certaines d’entre elles sont interdites depuis longtemps comme l’atrazine mais restent présentes en raison de leur persistance dans l’environnement.

• Après leur utilisation. les pesticides peuvent contaminer le sol, l’air, les eaux de surface, les nappes phréatiques ainsi que les êtres vivants.

• La pulvérisation est une méthode d’application très utilisée en agriculture mais peu précise. Selon la technique utilisée et les conditions météorologiques, une part importante des pesticides n’atteint pas la cible et se retrouve dans l’air ou sur le sol.

• Le sol joue un rôle central dans le devenir des pesticides. En fonction de sa nature et des propriétés des substances actives, il peut les retenir, les libérer ou encore les dégrader partiellement ou totalement, grâce à ses micro-organismes.

• Les eaux sont contaminées par ruissellement et infiltration. Le risque de contamination est plus fort, lors de fortes pluies rapprochées de traitements.

• Certaines substances actives ou leurs métabolites (résidus de leur dégradation) restent longtemps dans l’environnement et peuvent s’accumuler dans les organismes, jusqu’à l’être humain.