Appel d`offres 2004

Impact des biotechnologies dans les agro-écosystèmes
Programme interdisciplinaire
Appel d'offres 2004
Résumé
Le programme interdisciplinaire de recherche du CNRS, en place depuis 2001,
"Impact des biotechnologies dans les agro-écosystèmes" est ouvert sur la
communauté scientifique la plus large, y compris hors CNRS. Il se propose :
1) d’évaluer les impacts de ces biotechnologies sur les espaces non cultivés et
les sociétés humaines, donc au-delà du cadre strictement agronomique,
2) de contribuer à l’essor d'une écologie prédictive, proposant des scénarios du
devenir des communautés et écosystèmes suite à des modifications de
l’environnement, et permettant la mise en place de suivis efficaces du devenir
des OGM dans l’environnement.
Dans ce cadre, les thèmes proposés sont la prédiction du devenir des OGM dans
l’environnement, en faisant intervenir phénomènes de transport et biologie des
populations, la comparaison des impacts des biotechnologies par rapport à des
pratiques agronomiques plus classiques, enfin une analyse économique, juridique et
sociologique de ces impacts.
Les échappées de transgènes par le pollen
Objectifs et attendus
La société manifeste une demande constante de connaissances et d'expertise sur
les conséquences attendues des biotechnologies pour l'environnement. A cet égard,
il importe que les moyens importants déployés pour développer ces biotechnologies
soient accompagnés d'une action à la mesure de l'enjeu pour en évaluer les effets
sur l'environnement.
Cet appel d'offres a pour but de mobiliser les forces scientifiques sur le thème de
l'impact des bio-technologies et plus particulièrement des OGM, sur les agro-
écosystèmes, c'est-à-dire des écosystèmes où les espaces cultivés et "naturels" sont
en interaction :

 en mettant à profit des compétences complémentaires dans différentes
disciplines, et singulièrement en écologie,
 en les organisant, afin que prochainement, les recherches aient acquis assez
d'ampleur pour apporter des connaissances et un corps d'experts avertis dans
le domaine des impacts environnementaux de la dissémination d'OGM.
Les études devront dépasser une perspective seulement agronomique et prendre en
compte les impacts sur la biodiversité et les espaces non cultivés, ainsi que les effets
induits ou indirects. Elles pourront concerner différents aspects, allant de la gestion
des paysages, notamment en relation avec l'organisation spatiale des cultures
transgéniques, à la biovigilance et à la prédiction des phénomènes invasifs et de
leurs impacts.
D'une manière générale, il s'agit de stimuler le développement d'une écologie
prédictive, à même de savoir proposer des scénarios concernant le devenir des
écosystèmes et des communautés biologiques, suite à des modifications de
l'environnement, en y intégrant le rôle des sociétés humaines, démarche analogue à
celle entreprise afin d'établir des prévisions des changements climatiques en
réponse à l'effet de serre.
Les laboratoires concernés se situent dans les domaines : des phénomènes de
transports (dans l'atmosphère, les milieux aquatiques et les sols),
 de l'écologie (biologie et génétique des populations, dynamique des
communautés et des écosystèmes),
 de la biométrie (modélisation spatio-temporelle)
 de l'écotoxicologie (pesticides " classiques " ou produits par génie génétique,
phénomènes de résistance),
 de l'économie et des sciences humaines (p.e. géographie en ce qui concerne
l'écologie spatiale) travaillant sur les questions de risques, d'impacts et
d'acceptabilité.
Cette liste n'est pas limitative. Enfin, des collaborations internationales sur des sujets
ambitieux sont encouragées.
Descriptif du programme
Les projets peuvent être orientés autour de quatre grands thèmes :
1. Biologie des populations et des communautés
La biologie des populations en interaction avec les espèces cultivées est souvent
mal connue (ainsi l'origine des plantes de colza en bord de routes n'a été précisée
que très récemment). Ce thème concerne donc notamment l'étude de la dynamique
des plantes cultivées hors champ -ou dans des champs où elles n'ont pas été
plantées-, et des espèces en interaction. Les possibilités d'invasion des OGM
présentant ou non un avantage sélectif in natura, leur impact potentiel sur des
populations en déclin ou des populations essentielles pour le fonctionnement des
écosystèmes, selon leur place dans les communautés, et la manière dont elles
modifient le fonctionnement de ces dernières, font aussi partie de ce thème.

Nous citerons deux exemples -non limitatifs- d'études appartenant à ce thème :
1) l'impact des plantes produisant une substance insecticide sur les populations
de lépidoptères (dont certaines sont menacées), et sur l'ensemble des
pollinisateurs,
2) les effets des OGM résistants aux herbicides sur les populations d'oiseaux
(très variables selon les projections, et dont l'évaluation demande à être
approfondie).
Un des objectifs est d'élargir les prédictions, dans l'espace et dans le temps, du
devenir des OGM, et de leur impact dans les écosystèmes. Cela doit permettre
notamment de mieux savoir gérer dans l'espace les OGM, selon les contraintes
imposées... ou à imposer.
2. Suivis, indicateurs et biovigilance
Si chacun s'accorde sur la nécessité de suivre les impacts environnementaux liés
aux biotechnologies, il reste à préciser les modalités de sa mise en place. Son
efficacité suppose d'avoir précisé méthodes d'observations et d'analyse sur de larges
échelles spatiales. L'objectif général est de contribuer à l'essor de dispositifs de
biovigilance qui soient précis tout en demandant un investissement réaliste.
Dans le cadre de cet appel d'offres, il s'agit d'aborder les problèmes
d'échantillonnage et de choix d'indicateurs, permettant d'identifier les situations à
risque, afin de savoir orienter les suivis et préciser leurs protocoles.
3. Bilan environnemental des agro-écosystèmes
Les pratiques agricoles affectent de nombreux processus écologiques et peuvent
aussi induire des effets indirects liés à leurs interactions avec ces processus. Ainsi,
les modifications des pratiques agricoles ont eu des impacts en termes de pollution à
différents niveaux : nappes phréatiques, rivières, sols, atmosphère. Si les
biotechnologies constituent une piste pour réduire certains de ces impacts négatifs, il
importe d'en évaluer l'ensemble des effets, car elles ne sont pas sans poser elles-
mêmes des questions. Ainsi, les distributions spatiale et temporelle des herbicides et
des insecticides sont modifiées en présence des OGM correspondants. On peut
alors, par exemple, s'interroger sur la possibilité d'apparition de résistances aux
substances pesticides produites par les plantes OGM résistantes aux ravageurs et
sur l'évolution de leur fréquence au cours du temps, ou sur les quantités et qualités
des herbicides et pesticides utilisés dans les cultures de plantes OGM.
Evaluer l'impact écologique comparé de différentes pratiques agronomiques serait
d'une très grande importance, aussi bien pour préciser les conditions d'acceptabilité
des biotechnologies, que pour mettre en place des critères d'évaluation de leur
utilisation et de leurs impacts attendus, afin d'établir des régulations éclairées.
Pour mener cette comparaison, il s'agit de prendre en compte l'ensemble des effets
induits d'une innovation sur l'écosystème et de façon plus large sur l'environnement
économique et social. Par exemple, la tolérance à un herbicide permet le travail

simplifié du sol, qui modifie lui-même les équilibres floristiques et
microbiologiques...Outre des démarches d'écobilan appliquées à de telles situations,
des approches intégratives restent à développer.
4. Contexte économique, juridique et sociologique des impacts
Le fonctionnement économique du tissu agro-industriel pourrait conditionner les
possibilités d'avenir des biotechnologies, tant du point de vue des progrès que de
celui des erreurs à éviter, face à des risques environnementaux multiples, parfois
difficiles à évaluer. Il s'agirait d'examiner les critères économiques permettant de
comparer et de prendre en compte des éco-bilans, et les possibilités d'internaliser
ces externalités (p.e. à l'aide du principe pollueur- payeur), notamment afin d'assurer
la durabilité des biens environnementaux en relation avec celle des innovations. Il
serait essentiel que les possibilités de réglementation des états face à la règle de
libre circulation des marchandises soient explorées et, plus généralement, les
modalités de régulations économiques ou juridiques afin d'intégrer cette nouvelle
dimension de l'agro-écologie dans notre société.
Par ailleurs, ces biotechnologies auront des impacts économique, juridique et
sociologique. L'évaluation des conséquences que peuvent avoir les biotechnologies
pour les différents acteurs, les stratégies adoptées par chacun, est donc un autre
champ d'investigation. Dans ce cadre une analyse "prospectrive" : comment
concevoir juridiquement, par exemple, une évaluation socio-économique des OGM,
quels problèmes cela pose, comment l'organiser, etc. ? serait intéressante. De
même, une analyse rétrospective de l'introduction des innovations, de leur succès ou
de leur échec, selon des critères économiques, sociaux ou environnementaux, serait
pertinente.