Pesticides et phytoplancton au Québec : Conditions propices aux

Pesticides et phytoplancton au Québec :
Conditions propices aux efflorescences
cyanobactériennes?
Revue de littérature
Sherbrooke, 8 janvier 2014
Présentée au Fonds de recherche du Québec — Nature et technologies par :
Marieke Beaulieu, Mélanie Trudel, Gino-Karl Marcil, Yannick Huot, Jay Lacey, Robert Leconte, et
Hubert Cabana

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Équipe de réalisation
Coordination : Hubert Cabana*, ing., PhD
Rédaction : Marieke Beaulieu*, M.Sc, Mélanie Trudel*, ing., jr., PhD, Gino-Karl Marcil*
Révision : Yannick Huot**, PhD, Jay Lacey*, ing., PhD, Robert Leconte*, ing., PhD
* Département de Génie Civil, Université de Sherbrooke, Sherbrooke, Canada
** Département de Géomatique Appliquée, Université de Sherbrooke, Sherbrooke, Canada

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Remerciements
En premier lieu, nous tenons à remercier les membres du Comité de suivi qui ont su bonifier grandement
cette revue de la littérature. Particulièrement, nous tenons à remercier Mme Sylvie Blais de la Direction
du suivi de l’état de l’environnement au Ministère du Développement durable, de l’Environnement, de la
Faune et des Parcs du Québec pour le partage des données collectées ces dernières années sur les
efflorescences cyanobactériennes rapportées au MDDEFP.
Les auteurs tiennent également à remercier le Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies
pour son support financier.

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Table des matières
Remerciements ................................................................................................................................ iii
Résumé ............................................................................................................................................ vi
Introduction ...................................................................................................................................... 1
1. Les pesticides d’intérêt dans un contexte québécois ...................................................................... 3
1.1 Concentrations des pesticides dans les rivières et l’eau souterraine — État de la situation au Québec ....4
1.1.1 Types de cultures ......................................................................................................................................9
1.1.2 Conclusion .............................................................................................................................................. 14
1.2 Transport et devenir des pesticides dans l’environnement .................................................................. 15
1.2.1 Volatilisation .......................................................................................................................................... 16
1.2.2 Ruissellement et écoulement dans le sol .............................................................................................. 17
1.2.3 Adsorption ............................................................................................................................................. 18
1.2.4 Dégradation ........................................................................................................................................... 20
1.2.4 Conclusion .............................................................................................................................................. 21
1.3 Modes de transport des principaux pesticides détectés au Québec ...................................................... 22
1.3.1 Atrazine .................................................................................................................................................. 22
1.3.2 Métolachlore ......................................................................................................................................... 24
1.3.3 Glyphosate ............................................................................................................................................. 24
1.3.4 Bentazone .............................................................................................................................................. 25
1.3.5 Dicamba ................................................................................................................................................. 26
1.3.6 2,4-D ....................................................................................................................................................... 26
1.3.7 Imazéthapyr ........................................................................................................................................... 27
1.3.8 MCPA ..................................................................................................................................................... 28
1.3.9 Conclusion .............................................................................................................................................. 28
2. Impact des pesticides d’intérêt sur l’écophysiologie des communautés phytoplanctoniques ........ 29
2.1 Composition des communautés phytoplanctoniques dans un contexte québécois. .............................. 29
2.1.1 Les genres et espèces de cyanobactéries retrouvés dans le contexte québécois ................................. 31
2.1.2 Succession saisonnière du phytoplancton ............................................................................................. 32
2.1.3 Importance des nutriments et de la lumière ......................................................................................... 33
2.1.4. Effets de la température et de la stratification .................................................................................... 34
2.1.5 Les pesticides et les efflorescences cyanobactériennes ........................................................................ 34
2.2 Mode d’action des pesticides .............................................................................................................. 35
2.2.1 Fonctionnement des herbicides ............................................................................................................ 35
2.2.2 Métabolisation des herbicides par les plantes ...................................................................................... 36
2.3 Grandes classes d’herbicides selon leur mécanisme d’action ............................................................... 38
2.3.1 Inhibiteurs de la photosynthèse ............................................................................................................ 38
2.3.2 Type auxine ............................................................................................................................................ 39
2.3.3 Inhibiteurs de la biosynthèse d’acides gras ........................................................................................... 39
2.3.4 Inhibiteurs de la biosynthèse d’acides aminés ...................................................................................... 39
2.3.5 Autres herbicides ................................................................................................................................... 40
2.4 Évaluation de la toxicité des pesticides sur le phytoplancton ............................................................... 40
2.4.1 Types d’études répertoriées .................................................................................................................. 40
2.4.2 Paramètres d’évaluation de la toxicité .................................................................................................. 41
2.5 Effets des pesticides sur le phytoplancton ........................................................................................... 42
2.5.1 Herbicides et populations cyanobactériennes ...................................................................................... 42

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2.5.2 Herbicides et communautés phytoplanctoniques ................................................................................. 48
2.6 Effets des mélanges de pesticides sur le phytoplancton ....................................................................... 58
2.6.1 Mélanges d’herbicides et populations cyanobactériennes ................................................................... 59
2.6.2 Herbicides et communautés phytoplanctoniques ................................................................................. 59
2.7 Effets de stresseurs multiples ............................................................................................................. 60
2.7.1 Pesticides et saisonnalité ....................................................................................................................... 62
2.7.2 Pesticides et luminosité ......................................................................................................................... 63
2.7.3 Pesticides et nutriments ........................................................................................................................ 63
2.8 Récupération et résistance des communautés phytoplanctoniques ..................................................... 65
2.9 Effets indirects des pesticides et allélopathie ...................................................................................... 68
2.9.1 Macrophytes .......................................................................................................................................... 68
2.9.2 Substances allélopathiques cyanobactériennes .................................................................................... 70
2.9.3 Zooplancton et macroinvertébrés ......................................................................................................... 70
2.10 Conclusions ...................................................................................................................................... 72
3. Recommandations ...................................................................................................................... 73
3.1 Absence d’évidence ne veut pas dire absence d’effets ......................................................................... 74
3.2 Connaissances manquantes ................................................................................................................ 75
4. Conclusions ................................................................................................................................. 79
5. Références citées ........................................................................................................................ 82