Les coûts et l’économie des pesticides 1 BIO 4501: Pesticides et l environnement Quels sont les bénéfices des pesticides? ! ! Malgé leur réputation, les pesticides offre bcp d’avantages e.g. Américains paient moins de leur revenu annuel sur l’alimentation (7-8%) que tout autre pays, même s’ils mangent plus – Attribué à l’efficacité de l’industrie agricole – Par contre, il faut considérer les subventions gouvernementales et la culture ‘fast food’ 2 BIO 4501: Pesticides et l environnement Quels sont les bénéfices? ! En 1850, chaque fermier américain produisait assez pour soi-même et 3 autres – 1950 = fermier + 24 autres – 1970 = fermier + 45 autres – 1990 = fermier + 78 autres – 2000 = fermier + 129 autres • (94 aux USA et 34 ailleurs) 3 BIO 4501: Pesticides et l environnement 1 Quels sont les bénéfices? ! Sauf, 1/4 des humains souffrent de la malnutrition – Jusqu’à 1/3 en pays sousdéveloppés ! Aux USA, pertes agricoles aux pestes sont de 20-25% – Seront le double sans l’utilisation des pesticides 4 BIO 4501: Pesticides et l environnement Conséquences d’arrêter les pesticides ! 1) Coûts de production augmentent Coûts au consommateur augmentent ! 3) Besoin d’augmenter main d’oeuvre sur les fermes ! 4) Exportations des fermes sont réduites ! 5) Besoin d’augmenter l’acréage dramatiquement (+ 400M acres) ! 2) 5 BIO 4501: Pesticides et l environnement Impasse ‘Catch-22’ ! Techniques modernes en agriculture et foresterie promouvoient les populations de pestes et de maladies – Grand acréage, monocultures, plantation en rangées etc. – Alors, la production moderne d’aliments et de textiles augmentent le besoin pour pour la gestion des organismes nuisibles 6 BIO 4501: Pesticides et l environnement 2 L’économie des pesticides? ! $8.5 Milliard payé à l’industrie (1993) ! Pimentel et al. (1993) suggèrent que la société paye un autre $8.1 milliard – $10B en 1998 – e.g. $800M pour traité les empoisonnements, maladies et cancers humains – e.g. $30M pertes de bétail à cause de la contamination par des pesticides – e.g. $1.8B décontamination des sites pollués ! N’incluent pas la dégradation de l’écosystème et ses services, des effets non-ciblés etc.. 7 BIO 4501: Pesticides et l environnement La valeur des services écosystémiques ! ! Costanza et al. 1997 ont calculé la valeur des services écosystémiques au coût de remplacement Par exemple: – Pollinisation coûte approx $117/ha*a – Lutte biologique coûte approx $417/ha*a ! ! ! Aux USA, surface terrestre totale = 15,323ha Alors, ces 2 services seuls coûteraient approx $8M/a à remplacer (est-ce même possible?!?) Coût de tous les services globales (terrestre et marine) $16-54 Trilliard (PNG est de $18T/an) 8 BIO 4501: Pesticides et l environnement À considérer avant les pesticides ! 1) Considérations économiques – e.g. production de maïs aux USA a été augmenté significativement contre le chrysomèle de racines de maïs (corn rootworm) – e.g. OMS (WHO) estime que les coûts d’éradication du malaria sont minimes comparés aux pertes de productivité et main-d’oeuvre 9 BIO 4501: Pesticides et l environnement 3 À considérer avant les pesticides ! 1) Considérations économiques ! Mais! pesticides ont causé des problèmes économiques aussi: – e.g. en Nouvelle Écosse, des pommiers n’avaient pas de problèmes de mites avant d’avoir été arrosé avec DDT pour la carpocapse de pommes (codling moth) – e.g. dans NE Am.N. les pommiers n’avaient pas de problème avec la tordeuse à bande rouge (red-banded leaf roller) avant l’utilisation des pesticides chimiques ! Voir aussi Pimentel et al. (1993) 10 BIO 4501: Pesticides et l environnement À considérer avant les pesticides ! ! 2) Considérations de santé publique La pluspart des pesticides sont toxique – Très peu sont spécifique à un groupe taxonomique ! Notre environnement contient plus de produits chimiques qu’auparavant – Toxicité mesuré sur les effets immédiats (toxicité aiguë) mais bcp de pesticides sont persistantes et bioaccumulent – Souvent les effets cumulatifs et à longue-terme sont inconnus 11 BIO 4501: Pesticides et l environnement À considérer avant les pesticides ! 2) ! ! ! Considérations au santé publique Les insectes sont des vecteurs pour 15 maladies majeures e.g. coquerelles causent des allergies chez 8% des personnes e.g. 25,000 cherchent des soins médicaux par année pour des piqures par des fourmis 12 BIO 4501: Pesticides et l environnement 4 À considérer avant les pesticides ! 3) Considérations politiques contextes font créer de différentes perspectives sur les pesticides ! Différentes – Généralement, l’industrie est pro-pesticide et les environnementalistes sont contre – Le vrai monde n’est pas aussi ‘noir et blanc’ – e.g. fermiers ont des craintes environnementales mais doivent d’abord payer les factures 13 BIO 4501: Pesticides et l environnement À considérer avant les pesticides ! 3) Considérations politiques ! Le temps à l’effet de changer les opinions politiques sur les pesticides – e.g. Winston Churchill a appelé le DDT “that miraculous powder” pour ces capacités à règler des infestations de typhus – 20 ans plus tard, Rachel Carson a appelé le DDT un “elixir of death” 14 BIO 4501: Pesticides et l environnement À considérer avant les pesticides ! 3) ! Considérations politiques Les différences socioéconomiques influencent les perspectives – e.g. le monde occidental reconnaît les dangers du DDT et peuvent payer des alternatives – Les pays sous-développés doivent utilisés le DDT contre le malaria car ils ne peuvent pas payer les alternatives (300-500 M cas par an, mortalité de 1-3%) 15 BIO 4501: Pesticides et l environnement 5 À considérer avant les pesticides ! 4) Considérations environnementales ! Les pesticides et leurs dérivés se trouvent partout autour de la planète ! Les effets non-ciblés peuvent être difficile à prédire Peuvent perturber les fonctions écosystémiques – Certains sont spécifiques, la plus part sont généraux ! – Pollinisation (CCD), prédation, parasitisme, herbivorie, decomposition etc! – Voir Constanza et al. (1997) 16 BIO 4501: Pesticides et l environnement À considérer avant les pesticides ! 5) Considérations morales ! Les pesticides peuvent améliorer la qualité de vie pour certaines personnes – e.g. bcp de monde manquent la nutrition et les pesticides peuvent aider à guarantir la production alimentaire ! Plusieurs populations d’humains sont limitées dans leurs productions alimentaires – e.g. plante alimentaire la plus répandue globalement: RIZ – Le riz est attaqué par 70 différentes insectes • 20 sont des ravageurs importants dans les régions où le riz est cultivé 17 BIO 4501: Pesticides et l environnement Considerations Before Pesticide Use ! 5) ! Considérations morales Les pesticides ont permis des réductions dans les taux de mortalité juvéniles et les maladies adultes – Malaria, typhus, peste bubonique, fièvre jaune etc. – Surtout en Asie, Afrique et l’Amérique du Sud ! Aspect moral est un énigme: – Les pesticides ont permis une augmentation dans la population humaine – Couramment, il y a plus de personnes qu’on peut nourrir – La surpopulation fait créer des stresses environnementales 18 BIO 4501: Pesticides et l environnement 6 À considérer avant les pesticides ! 6) ! Considérations psychologiques Peuvent être positives ou négatives – Certaines personnes percevoient les pesticides uniquement comme étant néfastes, non-naturels et mauvais pour la santé – D’autres paniquent au mention d’un insecte, un araigné, souris etc. 19 BIO 4501: Pesticides et l environnement À considérer avant les pesticides ! 6) Considérations psychologiques ! Ont le potentiel pour impacter les considératins économiques – e.g. pestophobie = industrie des pesticides domestiques – e.g. craintes de santé et pour l’environnement = produits biologiques – e.g. aesthétique des pelouses = herbicides domestiques 20 BIO 4501: Pesticides et l environnement Prise de décisions économiques ! D’importance primordiale évidemment – Est ce que le dommage peut être établi? – Sinon, quand est ce qu’il le devient? ! Il y a des coûts économiques aux interventions – Main d’oeuvre, matériaux (coûts/bénéfices) – Residue, effets non-ciblés (IPM) 21 BIO 4501: Pesticides et l environnement 7 Définitions ! Blessure: – L’effet de l’activité des organismes nuisibles sur la physiologie de l’hôte qui est néfaste ! Dommage: – Perte mesurable de l’utilité de l’hôte – Peut être mesuré selon des paramètres de quantité ou qualité de la récolte – S’applique également aux maladies en santé publique ! ! Alors, l’étude des blessures vise l’activité des pestes et celles des dommages concentrent sur la réponse chez les hôtes Niveau de dommage économique (NDE): – Le montant de blessure de notre récolte qui mérite des mesures d’intervention artificielles 22 BIO 4501: Pesticides et l environnement L’économie des interventions ! Dans la gestion des ravageurs, le dommage économique débute quand les coûts impliqués dans la suppression des populations de pestes sont égaux aux pertes potentielles dans la valeur de la récolte ! Seuil des gains (SG : Gain Threshold) = coûts de gestion / valeur sur le marché 23 BIO 4501: Pesticides et l environnement Exemple: seuil des gains ! Coût de l’application des pesticides est $10/acre et le maïs recherche $2/panier ! Seuil des gains = $10 / $2 = 5 paniers/acre ! Alors, l’application des pesticides aura besoin de sauver 5 paniers/ acre pour être profitable 24 BIO 4501: Pesticides et l environnement 8 Encore des définitions ! Frontière de dommage (Damage Boundary): – Le montant minime de blessure auquel le dommage peut être détecté 25 BIO 4501: Pesticides et l environnement Encore des définitions ! Niveau de blessure économique (NBE) - Economic Injury Level (EIL): – Le plus petit nombre de pestes qui causent du dommage économique ! Seuil économique (SE) - Economic Threshold (ET): – AKA seuil d’action – Le nombre de pestes (densité ou intensité) minimes pour stimuler une intervention de gestion – SE est établi comme étant inférieur au NBE sous la supposition que les populations de pestes pourront croître aux niveax NBE 26 BIO 4501: Pesticides et l environnement Seuil économique (SE) ! Valeur complexe sur NBE (doit être connu d’abord) ! Requiert une compréhension des dynamiques des populations des ravageurs ! Basé NBE SE 27 BIO 4501: Pesticides et l environnement 9 Pour calculer NBE ! Étapes requises: – 1) Perte estimé par peste – 2) Déterminer seuil des gains – 3) Déterminer la perte qui est empêché par l’intervention ! NBE = Seuil des gains / perte par peste * montant des pertes empêchés 28 BIO 4501: Pesticides et l environnement Exemple de calculer NBE ! 1ère étape est la plus difficile (déterminer la dommage par peste) ! e.g. déterminer le dommage par la cicadelle de la pomme de terre (Empoasca fabae) sur les fèves soya 29 BIO 4501: Pesticides et l environnement L’importance de la phénologie ! L’intensité du dommage peut être différent à de différentes stades de développement ! Le soya a 3 étapes de susceptibles à l’attaque – Début croissance, floraison et formation des fruits 30 BIO 4501: Pesticides et l environnement 10 Calculer la perte par peste ! Des expériences avec 1 insecte/plante – 1) 1.55 paniers/acre – 2) 0.17 paniers/acre – 3) 0.08 paniers/acre (plus grande surface foliaire) 31 BIO 4501: Pesticides et l environnement Calculer le seuil des gains ! Coût de distribution de 1lb de Malathion = $9.50/acre ! Grains peuvent chercher $4.15/panier ! Seuil des gains = 9.50/4.15 = 2.29 paniers/acre 32 BIO 4501: Pesticides et l environnement Calculer les NBE ! 1) NBE = 2.29/1.55*1.00 = 1.48 cicadelles/ plante ! 2) NBE = 2.29/0.17*1.00 = 13.47 ! 3) NBE = 2.29/0.08*1.00 = 28.63 ! Les insectes causent plus de dommage chez les jeunes plantes car il y a moins de surface foliaire 33 BIO 4501: Pesticides et l environnement 11 Déterminer le SE ! Établi comme étant autour de 75% du NBE ! Requiert des dépistages des populations des pestes pour déterminer quand la population a atteint la SE ! Si SE pas atteint, pas d’intervention NBE SE 34 BIO 4501: Pesticides et l environnement La complexité du NBE 35 BIO 4501: Pesticides et l environnement Prochain cours ! Qui sont ces pestes? 36 BIO 4501: Pesticides et l environnement 12 Références ! ! ! ! Pimentel et al. 1993. Environmental and economic costs of pesticide use. Bioscience. 42: 750-760. Constanza et al. 1997. The value of the world’s ecosystem services and natural capital. Nature. 387: 253-260. Winston. 1997. Nature Wars: people vs. pests. Harvard Press. McEwen and Stephenson. 1979. The use and significance of pesticides in the environment. John Wiley and Sons publication. 37 BIO 4501: Pesticides et l environnement Références ! ! ! Bohmont. 2007. The Standard Pesticide User’s Guide, 7th ed. Pearson Publishing. Pedigo and Rice. 2006. Entomology and Pest Management. Pearson Publishing. Brown. 1978. The Ecology of Pesticides. John Wiley and Sons. 38 BIO 4501: Pesticides et l environnement 13