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Effets non intentionnels des pesticides : quelles alternatives? Audrey MURATET et François CHIRON Synthèse régionale sur les usages et les impacts Réponse à un appel à projets de Natureparif Constitution d’un consortium en faisant appel à différents laboratoires appartenant à la FIRE (Fédération-Ile-de-France de Recherche sur l'Environnement) : – – – – – – Muséum national d’Histoire naturelle : François CHIRON ; Benoît FONTAINE ; Romain JULLIARD ; Audrey MURATET ; Jean-François PONGE ; Sandrine SALMON INRA-PESSAC: Mickaël HEDDE ; Christian MOUGIN ; Céline PELOSI INRA Mirecourt: Laurine NICOLAS ; Céline SCHOTT IEES-Paris: Florence DUBS IRSTEA Antony: Gaëlle TALLEC Université Paris 6: Hélène BLANCHOUD ; Josette GARNIER ; Marie SYLVESTRE A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Enjeux autour des usages de pesticides Une solution simple et rapide Mais de nombreuses limites : • • • • Impact sur la santé et l’environnement Développement de résistance Rendement des cultures en baisse “Verrou” technologique Trouver des alternatives A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Walter Baxter Plan Qu’est ce qu’un pesticide ? Pourquoi réduire leurs usages actuels ? Quelles alternatives? Leviers et freins actuels A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Qu’est-ce qu’un pesticide? A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Petit historique Depuis l’antiquité, utilisation de Soufre Au XVIIème , le Tabac et le Derris Parent Géry 1er siècle Arsenic Wibowo Djatmiko Au XIXème, essor de la chimie minérale. Le sulfate de cuivre comme fongicide (bouillie bordelaise) Ra'ike Moyen-âge l’Aconit Stephanb Enrico Blasutto A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Petit historique Années 1930, développement de la chimie organique de synthèse, Organochlorés comme le DDT dominent jusque 1970 Première et Seconde Guerres mondiales, développement des organophosphorés, comme le Glyphosate. La seconde moitié du XXème siècle a vu la généralisation de l'utilisation des pesticides au niveau mondial. De manière globale, la consommation de pesticides a doublé tous les dix ans entre 1945 et 1985. Développement des pesticides pour • L’agriculture • l'industrie textile • l'industrie du bois • les usages domestiques • l'entretien de la voirie publique • l’utilisation en médecine • … A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Les pesticides aujourd’hui Aujourd’hui près de 20 000 pesticides en vente sur l’ensemble de la planète dont plus de 3000 autorisés en France. Les plus fréquents (UIPP, 2015) : Herbicides , 44% Fongicides , 37% Insecticides , 6% et plus rares, Corvicides Rodenticides Mollusicides Nématicides …. 13% A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Les pesticides aujourd’hui Chaque année, près de 80 000 tonnes de pesticides sont consommés en France (2 millions dans le monde) (Ministère en charge de l’environnement 2010) • 95% dans les milieux agricoles • 3% pour l’entretien des jardins privés • 2% pour l’entretien des voies de transports et des espaces publics Myrabella Seulement 0,3% des pesticides atteignent leur cible (Pimentel, 1995) A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Les pesticides aujourd’hui Méthodes de mesure Indicateur de vente Nombre de doses vendues (NODU) pondéré par une dose de « référence », propre à chaque substance Indicateur d’usage Indicateur de fréquence de traitement (IFT) « nombre de doses homologuées par hectare » appliquées sur un ha pendant une campagne culturale Indicateur d’exposition Concentration de résidus dans le sol, l’air et l’eau A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Les pesticides aujourd’hui Méthodes de mesure Indicateur de vente Nombre de doses vendues (NODU) pondéré par une dose de « référence », propre à chaque substance Indicateur d’usage Indicateur de fréquence de traitement (IFT) « nombre de doses homologuées par hectare » appliquées sur un ha pendant une campagne culturale Indicateur d’exposition Concentration de résidus dans le sol, l’air et l’eau 5,6 Blé tendre 3,8 5,0 5,5 Colza Betterave sucrière 4,8 4,2 Pois protéagineux 4,2 3,8 3,6 3,1 Orge Maïs grain 1,7 1,9 Agreste 2011 Moyenne 2011 IDF Moyenne 2011 France A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Les pesticides aujourd’hui Méthodes de mesure Indicateur d’exposition Concentration de résidus dans le sol, l’air et l’eau BIO Fongicides Indicateur d’usage Indicateur de fréquence de traitement (IFT) « nombre de doses homologuées par hectare » appliquées sur un ha pendant une campagne culturale CONV Herbicides Indicateur de vente Nombre de doses vendues (NODU) pondéré par une dose de « référence », propre à chaque substance Insecticides Pirimicarb Mecoprop Diflufenican Isoproturon Ioxynil Chlorotoluron Bromoxynil Metolachlor Dichlorophenyl méthyl urée Metsulfuron methyl Atrazine Autres herbicides Pycostrobine Metconazole Hexaconazol Epoxiconazole Boscalid Tetracycline Flumequine Antibiotiques 0,0 0,5 1,0 Concentration dans le sol (log (µg/kg de sol sec)) A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 1,5 Pourquoi réduire leurs usages actuels? A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Pourquoi réduire leurs usages actuels ? Détection généralisée des produits dans l’eau, l’air, le sol, les organismes vivants… Impact sur la santé humaine (utilisateurs, consommateurs) Impact sur les écosystèmes (biodiversité, fonctionnement) Coût économique pour la société dépollution de l’eau estimée entre 260-360 M€ par an (Marcus et al. CGDD 2015) A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Pourquoi réduire leurs usages actuels ? Détection généralisée des produits dans l’eau, l’air, le sol, les organismes vivants… Impact sur la santé humaine (utilisateurs, consommateurs) Impact sur les écosystèmes (biodiversité, fonctionnement) contexte d’utilisation dans les milieux agricoles A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Mauvaise santé des écosystèmes agricoles Des espèces disparues depuis 50 ans dans la région Liste rouge régionale de la flore vasculaire d’Ile-de-France (Auvert et al. 2011) Liste rouge régionale des oiseaux nicheurs d’Ilede-France (Birard et al. 2012) RE Andrej Chudy Ron Knight Joan Carles Hinojosa Galisteo Stefan lefnaer Pierre Dalous Stefan lefnaer Franz Xaver Espèces disparues au niveau régional CC BY-SA 3.0 Espèces en danger CR critique au niveau régional Marek Szczepanek Cks3976 Stefan lefnaer Stefan lefnaer Franz Xaver A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Mauvaise santé des écosystèmes agricoles Des espèces communes en déclin (cas des oiseaux) http://www2.mnhn.fr/vigie-nature A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Mauvaise santé des écosystèmes agricoles De moins en moins d’agriculteurs Source SCEES, France A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Mauvaise santé des écosystèmes agricoles Des systèmes de production et des paysages agricoles de plus en plus homogènes Grandes cultures dominante mais activité d’élevage notable Maraîchage et cultures spéciales dominantes Grandes cultures fortement dominantes A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Quel est le rôle des pesticides ? 1962 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Quel est le rôle des pesticides ? Pyramides des biomasses 1962 …. et des concentrations Exemple d’impact par bio-concentration et bio-amplification du DDT dans une chaîne trophique (F. Ramade, 1977) A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Développement de l’écotoxicologie Evaluation des risques, support de l’autorisation pour mise sur le marché Pesticide Toxicité et exposition Espèces modèles indicatrices Mihai Duguleana Alain Carpentier George Shuklin Réponses biochimiques, physiologiques et morphologiques A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Développement de l’écotoxicologie Evaluation des risques, support de l’autorisation pour mise sur le marché Pesticide Toxicité et exposition Mesures des effets directs (par toxicité) en laboratoire Espèces modèles indicatrices Mihai Duguleana sur des espèces non présentes dans les champs Et les effets indirects? Alain Carpentier George Shuklin Réponses biochimiques, physiologiques et morphologiques A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Des effets complexes à dissocier Importance des effets indirects par rapport aux effets directs Pesticide Toxicité et exposition Espèces modèles indicatrices Mihai Duguleana Effets indirects Alain Carpentier David Iliff George Shuklin Réponses biochimiques, physiologiques et morphologiques Benton et al. 2003 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Des effets complexes à dissocier Importance des effets indirects par rapport aux effets directs Pesticide Toxicité et exposition Espèces modèles indicatrices Mihai Duguleana Effets indirects Alain Carpentier David Iliff George Shuklin Réponses biochimiques, physiologiques et morphologiques Benton et al. 2003 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Sur la piste des effets indirects En milieu agricole : l’approche BIO versus CONVENTIONNEL A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Sur la piste des effets indirects En milieu agricole : l’approche BIO versus CONVENTIONNEL En moyenne, + 50% d’individus en agriculture biologique Hole et al. 2005; Fuller et al. 2005; Gibson et al. 2007 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Sur la piste des effets indirects En milieu agricole : une approche plus fine Evaluation des effets des pratiques agricoles sur les oiseaux dans 408 champs de céréales METHODE A. Suivi des oiseaux 20 min d’écoute par champ Andreas Trepte 2016 Aisne B. Questionnaire aux agriculteurs : • Labour • Rotation • Fertilisants • Pesticides (IFT) • Surface C. Prise en compte du paysage 2014 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Yonne CharenteMaritime Sur la piste des effets indirects En milieu agricole : une approche plus fine Evaluation des effets des pratiques agricoles sur les oiseaux dans 408 champs de céréales RESULTATS sur la richesse en espèces Effet modéré des pesticides 2219 espèces en moyenne Effet fort de la simplification des paysages 228 espèces en moyenne 2016 2014 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Sur la piste des effets indirects En milieu agricole : une approche plus fine Evaluation des effets des pratiques agricoles sur les oiseaux dans 408 champs de céréales RESULTATS sur la richesse en espèces RESULTATS sur la composition en espèces Effet modéré des pesticides 2219 espèces en moyenne Les perdants Marek Szczepanek Cks3976 Marek Szczepanek Effet fort de la simplification des paysages 228 espèces en moyenne Les gagnants Thurner Hof 2016 DickDaniels 2014 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Sur la piste des effets indirects En milieu agricole : une approche plus fine Evaluation des effets des pratiques agricoles sur les oiseaux dans 408 champs de céréales RESULTATS sur les régimes alimentaires Réponse aux doses d’herbicides 1,5 1,0 0,5 0,0 -0,5 -1,0 -1,5 J. Daubignard Sur les spécialistes agricoles seulement Effets plus marqués des doses année n-1 2016 -2,0 0 20 40 60 Degré d’herbivorie 2014 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 80 100 Sur la piste des effets indirects En milieu agricole : une approche plus fine Evaluation des effets des pratiques agricoles sur les oiseaux dans 408 champs de céréales RESULTATS sur les régimes alimentaires JC Delattre Dumoulin Proportion de prédateurs 0.5 J Daubignard 2016 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 Nombre de doses en insecticides & fongicides 2014 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Sur la piste des effets indirects En milieu agricole : une approche plus fine Evaluation des effets des pratiques agricoles sur les oiseaux dans 408 champs de céréales RESULTATS sur les régimes alimentaires + Simplification du paysage Proportion de prédateurs Simplification du paysage 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 Nombre de doses en insecticides & fongicides 2016 2014 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Sur la piste des effets indirects Dans les jardins privés Pratiques non contrôlées Très peu d’information sur les ventes et les usages en pesticides Difficulté d’accès Recours aux sciences participatives A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Sur la piste des effets indirects Dans les jardins privés, apport des sciences participatives Evaluation des effets des pratiques des jardiniers sur les pollinisateurs dans 3000 communes METHODE A. Observation des pollinisateurs : • 28 papillons • 11 groupes de bourdons B. Questionnaire au jardinier: • Usage (ou non) de pesticides • Usage (ou non ) de fertilisants • Surface • Ressources en nectar • Naturalité du jardin + de 3000 jardins + de 1000 jardins 400 000 observations C. Prise en compte du paysage 2015 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Sur la piste des effets indirects Dans les jardins privés, apport des sciences participatives Evaluation des effets des pratiques des jardiniers sur les pollinisateurs dans 3000 communes METHODE A. Observation des pollinisateurs : • 28 papillons • 11 groupes de bourdons B. Questionnaire au jardinier: • Usage (ou non) de pesticides • Usage (ou non ) de fertilisants • Surface • Ressources en nectar • Naturalité du jardin Insecticides, effet direct -5% -9% Herbicides, effet indirect -4% -14% C. Prise en compte du paysage + Effet de l’urbanisation 2015 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Des effets directs et indirects de mieux en mieux connus Dans les milieux agricoles, encore à évaluer dans les jardins Ces résultats viennent compléter les travaux de plus en plus nombreux sur l’évaluation des effets des pesticides sur la biodiversité : Travail sur les doses Un des premiers résultats dans les jardins privés Effets des pesticides sur le nombre et la composition des espèces Effets des pesticides amplifiés dans des paysages pauvres et fragmentés Pour aller plus loin, quelle conséquence sur le fonctionnement des écosystèmes? A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Conséquence sur le fonctionnement des écosystèmes « La biodiversité est plus qu'un catalogue d’espèces » Biodiversité de l’agroécosystème ….. A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Conséquence sur le fonctionnement des écosystèmes « La biodiversité est plus qu'un catalogue d’espèces » Biodiversité de l’agroécosystème ….. Fonctions écologiques Pollinisation Régulation biotique Contrôle biologique Recyclage des nutriments Compétition Allélopathie Habitats prédateurs A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Structuration du sol Décomposition Prédation Conséquence sur le fonctionnement des écosystèmes « La biodiversité est plus qu'un catalogue d’espèces » Biodiversité de l’agroécosystème ….. Fonctions écologiques Pollinisation Recyclage des nutriments Régulation biotique Contrôle biologique Compétition Allélopathie Habitats prédateurs Structuration du sol Décomposition Prédation SERVICES ÉCOLOGIQUES POLLINISATION SUPPRESSION DES ‘RAVAGEURS’ ET ADVENTICES RECYCLAGE ET NUTRITION DES PLANTES CULTIVÉES MAINTIEN DU SOL SUPPRESSION DES MALADIES DÉPOLLUTION Altierri 1999, Costanza et al., 1997 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Conséquence sur le fonctionnement des écosystèmes « La biodiversité est plus qu'un catalogue d’espèces » Biodiversité de l’agroécosystème ….. Fonctions écologiques Pollinisation Recyclage des nutriments Régulation biotique Contrôle biologique Compétition Allélopathie Habitats prédateurs Structuration du sol Décomposition Prédation SERVICES ÉCOLOGIQUES POLLINISATION SUPPRESSION DES ‘RAVAGEURS’ ET ADVENTICES RECYCLAGE ET NUTRITION DES PLANTES CULTIVÉES MAINTIEN DU SOL SUPPRESSION DES MALADIES DÉPOLLUTION 400 milliards $/an Altierri 1999, Costanza et al., 1997 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Conséquence sur le fonctionnement des écosystèmes Régulation biotique et pesticides Exemple : gestion chimique (-) Pesticides Ravageurs, adventices (-) (-) Auxiliaires (Prédateurs, parasites, herbivores, autres…) Altieri 1999 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Conséquence sur le fonctionnement des écosystèmes Régulation biotique et pesticides Exemple : gestion chimique (-) Pesticides Exemple : gestion biologique Ravageurs, adventices (-) (-) Auxiliaires (Prédateurs, parasites, herbivores, autres…) 0 Pesticides 0 Ravageurs, adventices (-) Auxiliaires (Prédateurs, parasites, herbivores, autres…) Altieri 1999 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Conséquence sur le fonctionnement des écosystèmes Régulation biotique et pesticides Exemple : gestion chimique (-) Pesticides Exemple : gestion biologique Ravageurs, adventices (-) (-) Auxiliaires (Prédateurs, parasites, herbivores, autres…) 0 Pesticides 0 Ravageurs, adventices (-) (-) Pratiques, qualité de l’habitat, paysage Auxiliaires (+) (Prédateurs, parasites, herbivores, autres…) Exemple : gestion écologique Altieri 1999 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Conséquence sur le fonctionnement des écosystèmes Régulation biotique et pesticides (-) (-) Baisse des prédateurs Augmentation des pucerons (0) Les pesticides diminuent le service de régulation et ne le compensent pas : les pucerons augmentent avec les pesticides!! Geiger et al. 2010 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Alternatives A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Alternatives 1-Amélioration des pratiques actuelles Réduire les volumes Réduire les risques A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Réduire les volumes Retour sur 20 ans de pratiques dans le Bassin de l’Orgeval (104 km² dans le 77) A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Réduire les volumes Retour sur 20 ans de pratiques dans le Bassin de l’Orgeval (104 km² dans le 77) 10 8 Quantité 6 de matière active (kg/ha) 4 Betterave Blé tendre d’hiver 2 Lin Maïs grain 0 Années A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Réduire les volumes Retour sur 20 ans de pratiques dans le Bassin de l’Orgeval (104 km² dans le 77) 10 8 Quantité 6 de matière active (kg/ha) 4 Betterave Blé tendre d’hiver 2 Lin Maïs grain 0 Années Réduction des volumes mais des produits de plus en plus efficaces à faible doses, Les risques pour l’environnement n’ont pas diminué depuis 20 ans A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Réduire les volumes Retour sur 20 ans de pratiques dans le Bassin de l’Orgeval (104 km² dans le 77) Betterave 20 15 Nombre de 10 produits Blé tendre d’hiver Lin 5 Maïs grain 0 Années Quel est l’effet de l’association de plus en plus fréquente entre produits ? Les associations accentueraient les effets d’applications à faible dose (Faust et al. 2000) A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Réduire les volumes Est-ce possible de réduire les doses ? C’est un objectif du Grenelle de l’environnement Le plan Ecophyto I (2008) : Réduction de 50% des doses d’ici 2018 Le plan Ecophyto 2 (2015) : Réduction de 50% des doses d’ici 2025 Près de 6% d’augmentation des doses utilisées depuis 2009!! A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Réduire les volumes Est-ce possible de réduire les doses ? C’est un objectif du Grenelle de l’environnement Le plan Ecophyto I (2008) : Réduction de 50% des doses d’ici 2018 Le plan Ecophyto 2 (2015) : Réduction de 50% des doses d’ici 2025 Près de 6% d’augmentation des doses utilisées depuis 2009!! Si le plan marche, quels effets attendus sur la biodiversité ? 2013 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Réduire les volumes Effet attendu du plan Ecophyto sur la biodiversité Suivi des vers-de-terre dans 30 parcelles de blé en Ile-de-France METHODE A. Suivi des vers de terre Extraction chimique et tri manuel B. Questionnaire aux agriculteurs Pesticides (IFT) variant de 0 à 7 2013 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Réduire les volumes Effet attendu du plan Ecophyto sur la biodiversité Densité (ind/m²) Suivi des vers-de-terre dans 30 parcelles de blé en Ile-de-France IFT total (nombre de doses) 2013 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Réduire les volumes Effet attendu du plan Ecophyto sur la biodiversité Suivi des vers-de-terre dans 30 parcelles de blé en Ile-de-France Densité (ind/m²) Réduction de 50% : L.castaneus x 3.8 (épigé) L. terrestris x 1.4 A.chlorotica x 1.5 Insecticides à réduire en premier pour effet sur vers de terre en contact avec le surface du sol IFT total (nombre de doses) 2013 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Réduire les volumes Effet attendu du plan Ecophyto sur la biodiversité En zones non agricoles : Label communal zéro phyto : « Aucune d’utilisation de produits phytopharmaceutiques (ni d’antimousse de trottoirs) depuis au moins un an » Loi Labbé (2014) : Interdiction des pesticides dans les espaces publics (2017) et les jardins privés (2019) SICOR Desmens Jardinvert NFH A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Bacpack Réduire les risques Améliorer l’évaluation sur la biodiversité non cible avant et après mise sur le marché Firmes A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Réduire les risques Améliorer l’évaluation sur la biodiversité non cible avant et après mise sur le marché •Avant, lors de l’évaluation des risques (effets directs) •Après, par une surveillance in situ des effets non-intentionnels (effets indirects) Firmes A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Réduire les risques Améliorer l’évaluation des risques Prise en compte des espèces présentes dans les cultures (ex. des céréales) Lors des évaluations standard Alain Carpentier Lors des évaluations de niveaux supérieurs Andrej Chudy BS nThurner HOf Razvan Zinica Francesco Verones Steve Garvie 2012 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Réduire les risques Plan de surveillance in situ Axe 5 du plan Ecophyto 2018: « renforcer les réseaux de surveillance des bio-agresseurs et des effets indésirables de l’utilisation des pesticides » Constitution en 2012 du réseau national de surveillance biologique du territoire (SBT) Suivi des Effets non intentionnels (ENI) Epidémiosurveillance - Santé des végétaux Suivi des résistances - Végétaux - Organismes nuisibles J. Jullien DGAL SDQPV, C. Andrade MNHN A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Suivi des ENI sur la biodiversité - Oiseaux - Coléoptères - Vers de Terre - Flore Réduire les risques Suivi des effets non intentionnels en France 500 parcelles fixes pluriannuelles • • • 2 lots de 5 quadrats de 1 m2 Espacés de 30 m Liste fermée : 100 espèces Grandes cultures (blé, mais) Maraîchage (salade) Vigne Culture à préciser Richesse spécifique (n) Suivi de la flore Doses herbicides (IFT) A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Alternatives 1-Amélioration des pratiques actuelles 2-Changement de modèle de gestion • Adaptation des pratiques agricoles (rotation, semis, lutte physique, …) • Valorisation de la biodiversité agricole et non agricole au sens large ”La biodiversité est plus qu’un catalogue d’espèces” (R. Barbault) Quels sont les leviers possibles à l’échelle du champ et plus largement ? A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Leviers à l’échelle du champ Restaurer les habitats semi-naturels pour favoriser les auxiliaires Habitats refuges, d’hivernage , d’accouplement et de reproduction Habitats sources de nourriture (nectar, pollen, proies alternatives…) Habitats multiples pour les larves, les jeunes et les adultes Lavorel et al. 2009, Keller & Hani 2000 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Leviers à l’échelle du champ Restaurer les habitats semi-naturels pour favoriser les auxiliaires Habitats refuges, d’hivernage , d’accouplement et de reproduction BORDS DES PARCELLES Habitats sources de nourriture (nectar, pollen, proies alternatives…) Habitats multiples pour les larves, les jeunes et les adultes Besoin d’aménagements Lavorel et al. 2009, Keller & Hani 2000 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 DANS LES PARCELLES Leviers à l’échelle du champ Restaurer les habitats semi-naturels pour favoriser les auxiliaires Habitats refuges, d’hivernage , d’accouplement et de reproduction BORDS DES PARCELLES DANS LES PARCELLES Habitats sources de nourriture (nectar, pollen, proies alternatives…) Habitats multiples pour les larves, les jeunes et les adultes Besoin d’aménagements Favorables à 9 auxiliaires sur 10 et seulement à 1 ravageur sur 2 Lavorel et al. 2009, Keller & Hani 2000 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Leviers à l’échelle du champ Restaurer les habitats semi-naturels pour favoriser les auxiliaires Habitats refuges, d’hivernage , d’accouplement et de reproduction Habitats sources de nourriture (nectar, pollen, proies alternatives…) Installation de perchoir et nichoir à rapaces, mésanges, étourneaux… (vergers, vignes, openfield…) Habitats multiples pour les larves, les jeunes et les adultes Besoin d’aménagements Lavorel et al. 2009, Keller & Hani 2000 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Leviers à l’échelle du champ Restaurer les habitats semi-naturels pour favoriser les auxiliaires Service de régulation écologique favorisé Shyamal Étude en Jamaïque (Johnson et al. 2009) Dégâts importants sur les caféiers (500 millions $) scolyte du caféier EnGraîneToi Caféier Hiken Paruline jaune A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Leviers à l’échelle du champ Restaurer les habitats semi-naturels pour favoriser les auxiliaires Service de régulation écologique favorisé Shyamal Étude en Jamaïque (Johnson et al. 2009) Dégâts importants sur les caféiers (500 millions $) Proportion d’infestation (Scolytes) scolyte du caféier EnGraîneToi Caféier Hiken Paruline jaune + 320 $ par hectare (20% du revenu) A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Leviers à l’échelle du champ Restaurer les habitats semi-naturels pour favoriser les auxiliaires Service de régulation écologique favorisé Synthèse de 181 expériences sur l’efficacité des insectes prédateurs (1960-2001) Le biocontrôle est efficace dans 75% des cas !! Les auxiliaires réduisent significativement les mollusques, acariens, coléoptères, diptères, hémiptères, lépidoptères, …. A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Leviers à l’échelle du champ Restaurer les habitats semi-naturels pour favoriser les auxiliaires Syrphes 98% des espèces ont les larves prédatrices de pucerons 1 femelle peut pondre entre 500 et 1 000 œufs 1 larve se nourrit de 400 à 700 pucerons avant la nymphose Thomas Illgen Service de régulation écologique favorisé Prédateurs aux stades larvaire et adulte Consommation insectes + limaces, non spécialisés Prédateurs voraces => jusqu'à trois fois leur poids Siga Carabes 1 femelle pond jusqu'à 800 œufs Consommation (larve + adulte) 60 pucerons/jour 1 individu > 3 000 pucerons Gilles San Martin Coccinelle à sept points A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Leviers à l’échelle du champ Restaurer les habitats semi-naturels pour favoriser les auxiliaires Syrphes 98% des espèces ont les larves prédatrices de pucerons 1 femelle peut pondre entre 500 et 1 000 œufs 1 larve se nourrit de 400 à 700 pucerons avant la nymphose Thomas Illgen Service de régulation écologique favorisé Prédateurs aux stades larvaire et adulte Consommation insectes + limaces, non spécialisés Prédateurs voraces => jusqu'à trois fois leur poids Siga Carabes 1 femelle pond jusqu'à 800 œufs Consommation (larve + adulte) 60 pucerons/jour 1 individu > 3 000 pucerons Gilles San Martin Coccinelle à sept points A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Leviers à l’échelle du champ Association de cultures inter-rang et mélange variétale Association de 2 variétés de riz (Zhu et al. 2000) Résistance à un champignon (Magnaporthe grisea) : -94% de feuilles attaquées Association de 30 variétés versus 1 seule variété de blé (Chateil et al. 2013) Augmentation du nombre d’auxiliaires : collemboles, araignées, carabes prédateurs (1) (2) (3) (4) (5) Conservation des auxiliaires et facilitation de leur action, Effet de dilution des ressources pour les ravageurs, Barrière spatiale et/ou temporelle, à leur dispersion Effets allélopathiques, Résistance physiologique des cultures …. Ratnadass et al. 2012 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Leviers à une plus grande échelle Exploitation et paysage Jacquelin Chiron Lutte biologique (cas d’études) Paysage simplifié Paysage diversifié Meilleure colonisation et stabilité dans les paysages mixtes Veres et al. 2012, Rusch et al. 2013 A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Alternatives 1-Amélioration des pratiques actuelles 2-Changement de modèle de gestion 3-Incertitudes et freins Manque de connaissances sur le fonctionnement écologique et les effets paysagers Comment garantir à l’agriculteur des services écologiques efficaces en remplacement des pesticides ? Les prédateurs sont ils toujours efficaces ? (Martin et al. 2013) Certaines alternatives aux pesticides peuvent elles être négatives pour la biodiversité ? (Jéliazkov et al. 2016) Les rendements diminuent-ils sans pesticide ? A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Manque de connaissances •À l’échelle du champ, quelle association variétale pour les aménagements, quelles surfaces, et comment les organiser à l’échelle de l’exploitation ? •A l’échelle du paysage, quels aménagements faire pour réduire les disservices liés à la biodiversité et augmenter les services de régulation, et les autres ? A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Les rendements diminuent-ils sans pesticide ? 115 études (1000 observations) Toutes cultures Céréales Fruits et noix Oléagineux Patates et tubercules Légumes Rendement bio / conventionnel A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 2014 Les rendements diminuent-ils sans pesticide ? 115 études (1000 observations) Toutes cultures Céréales Fruits et noix Oléagineux Patates et tubercules Légumes Rendement bio / conventionnel Monoculture Polycultures Polyculture bio Plus de rotations en bio Pas de rotations Rotations similaires Rendement bio / conventionnel A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 2014 Les rendements diminuent-ils sans pesticide ? 115 études (1000 observations) Toutes cultures Céréales Fruits et noix Oléagineux Patates et tubercules Légumes Rendement bio / conventionnel 2014 Revenus nets de l’agriculteur de 22 à 35% de plus que le conventionnel (Reganold & Wachter 2016) Monoculture Polycultures Polyculture bio Plus de rotations en bio Pas de rotations Rotations similaires Rendement bio / conventionnel A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Conclusion • L’utilisation des pesticides est très répartie et a des impacts multiples sur la biodiversité et sur les services écologiques, avec parfois des effets opposés à ceux attendus. • Les scénarios de réduction de l’usage en pesticides sont à ce jour inefficaces à l’échelle nationale A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Conclusion • On peut réduire les pesticides (en milieu agricole et urbains) en valorisant les fonctions naturelles des écosystèmes •Ces processus peuvent être optimisés en repensant l’espace agricole (implantation de haies, etc.), et non agricoles ou encore en occupant mieux l’espace avec des cultures associées et des variétés adaptées. •Approfondir les bases scientifiques et les techniques supports à de nouveaux systèmes agricoles (agro-écologie…).sont indispensables A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Conclusion • Besoin de références et de protocoles en agroécologie pour que les agriculteurs évaluent la biodiversité et ses fonctions de façon simple. • Rôle des sciences participatives FLORILÈGES Prairies urbaines A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016 Merci de votre attention A.Muratet et F.Chiron - Afterwork – 11 mars 2016
