L’utilisation des néonicotinoïdes par enrobage des semences dans les cultures de betteraves sucrières peut-elle conduire à une exposition des abeilles ?

Par Itsap-Com, le 30 septembre 2020

Le risque d’une contamination des ressources alimentaires des abeilles ne pouvant être totalement exclu, même dans le cas de l’utilisation de néonicotinoïdes sur des cultures non attractives comme celle de la betterave sucrière, une surveillance devra être menée en cas de dérogation.

Le gouvernement a exprimé le projet d’autoriser, à titre dérogatoire, l’usage de néonicotinoïdes (imidaclopride et thiamethoxam) sur les semences de betteraves (Beta vulgaris) à sucre. Les betteraves sucrières sont récoltées avant qu’elles ne montent en fleur, ce qui rend négligeable le risque d’exposition des abeilles aux néonicotinoïdes via le nectar et le pollen de la betterave (cf. Encadré pour le cas particulier des porte-graines).

Pour autant, devons-nous totalement exclure le risque d’exposition des abeilles et les autres pollinisateurs à ses substances en cas de dérogation ? Les données issues de la littérature scientifique documentent la dispersion des molécules dans différents compartiments environnementaux, ainsi que leur remobilisation possible par les plantes.

Risque de contamination de l’eau

En plus du nectar et du pollen, l’abeille domestique a besoin d’eau pour s’hydrater et assurer la thermorégulation du couvain. Ce besoin s’exprime toute au long de l’année en dehors des périodes d’abondantes miellées durant lesquelles l’eau contenue dans le nectar suffit à le combler. Or Samson-Roberts et al. (2014) ont montré qu’après des pluies, les flaques formées dans des parcelles semées avec des graines enrobées renfermaient des concentrations de néonicotinoïdes (thiamethoxam, clothianidine) parfois supérieures à 2 mg/l ce qui rendait possible l’exposition des abeilles porteuses d’eau à ces substances. Wettstein et al. (2016) ont quant à eux montré que l’utilisation de semences de betteraves enrobées conduisait à une contamination des eaux de surface par le thiamethoxam voisine de 2,8 µg/l après de fortes pluies. Ainsi, il ne peut pas être exclu que l’utilisation de semences de betteraves enrobées ne soit pas à l’origine d’une exposition des porteuses d’eau qui viennent s’abreuver à proximité des champs de betteraves. Mais nous savons également que les abeilles spécialisées dans la collecte d’eau recherchent préférentiellement des eaux minéralisées (Lau et Nieh, 2016 ; Bonohan et al., 2016). Or les plants de betteraves sucrières sont soumis au phénomène de guttation et sécrètent à l’extrémité de leurs feuilles des gouttelettes d’eau riches en minéraux. Lorsque les plans de betterave sont issus de graines enrobées, les gouttes de guttation qu’ils produisent peuvent contenir des néonicotinoïdes. Ce phénomène mis en évidence sur le maïs par Girolami en 2009 a aussi été étudié chez la betterave sucrière (Wirtz et al., 2018, Hauer et al., 2016). Ces études conduites en Allemagne et dans le nord de l’Europe témoignent que les betteraves produisent sous certaines conditions météorologiques des gouttelettes d’eau contaminées par des néonicotinoïdes entre les stades BBCH11 et BBCH39. L’humidité relative semble être le facteur prépondérant dans le déclenchement de la guttation. D’après Wirtz (2018) une forte humidité (>85 %) et une température comprise entre 10° et 14°C favorisent l’apparition du phénomène chez la betterave mais il est observable dès que l’humidité relative dépasse 70 %. Dans ces travaux, les auteurs montrent que la végétation adjacente aux parcelles de betteraves produit aussi des gouttes de guttation, mais la présence éventuelle de néonicotinoïdes dans ces dernières n’a toutefois pas été recherchée. Les conditions qui régissent le phénomène de guttation chez la betterave sont inconnues et varient probablement selon la parcelle. De plus, le comportement alimentaire des abeilles domestiques sur les gouttes de guttation est peu documenté.

Par conséquent, dans l’état de nos maigres connaissances sur l’exposition liée à la guttation, il n’est pas possible d’affirmer que ce phénomène chez la betterave représente un risque acceptable ou inacceptable pour la santé des abeilles.

Risque de contamination du miel, du pollen et du miellat

La demi-vie de l’imidaclopride et du thiamethoxam dans les sols oscille entre 28 et 1250 jours pour le premier néonicotinoïde, et entre 7 et 301 jours pour le second, selon les conditions dans lesquelles cet indicateur a été documenté (Goulson, 2013 pour revue). Les plus grandes valeurs sont enregistrées dans les sols argileux et loameux. Le complexe argilo-humique du sol semble avoir un rôle dans la rémanence des néonicotinoïdes. L’amplitude de leurs demi-vies peut s’expliquer par une rémanence dans les sols et une biodisponibilité influencées par de nombreux facteurs peu maitrisables sur le terrain (structure et acidité du sol, pluviométrie, teneur en matière organique… ; Pietrzak et al., 2020).
rend l’évaluation a priori du devenir de ces insecticides dans les sols très incertaine. Sur et Stork (2003) ont montré que seulement 2 à 20 % de l’imidaclopride qui entoure les semences sont captés par la plante. Autrement dit, 80 à 98 % des matières actives employées pour protéger les plantes peuvent rester dans l’environnement. La part des matières actives restant dans les sols peut être remobilisée par les cultures suivantes ou bien par les fleurs sauvages. Le risque de remontée des néonicotinoïdes dans le nectar et le pollen des plantes attractives pour les abeilles, soit dans la rotation culturale, soit dans les plantes sauvages, fut l’objet de plusieurs travaux. Il a été ainsi montré que le nectar et le pollen des cultures suivantes pouvaient être contaminés par des néonicotinoïdes, ainsi que chez des plantes sauvages présentes en bordure de parcelle ou dans les bords de champ (Botias et al., 2015), même si l’EFSA estime que le risque lié à l’exposition via les adventices dans les parcelles est négligeable (EFSA, 2013). La forte solubilité dans l’eau et la longue rémanence de ces molécules dans les sols expliquent que malgré le moratoire de 2013 de l’Union Européenne imposant des restrictions à l’usage de trois néonicotinoïdes, des résidus restent parfois présents dans l’alimentation des abeilles. Dans une étude portant sur 291 parcelles, des résidus d’imidaclopride ont été détectés dans le nectar de colza – une plante qui n’a jamais été traitée par cette molécule en France – dans 43 % des parcelles (Wintermantel et al., 2019). Cette occurrence du produit variait selon la nature du sol et selon la pluviométrie. L’évaluation du risque pour les abeilles, basée sur les modèles et paramètres des agences sanitaires, a montré que 3 années sur 5, jusqu’à 12 % des parcelles présentaient une contamination pouvant entrainer la mort de 50 % des abeilles domestiques et bourdons les visitant. A cela il faut ajouter que sans entrainer la mort directe des individus, de faibles doses de thiamethoxam peuvent aussi réduire la survie des abeilles domestiques en affectant leur capacité à retourner à leur ruche, comme nous l’avons démontré avec les partenaires de l’UMT PrADE (Henry et al., 2012, 2014, 2015 ; Monchanin et al., 2019).

L’EFSA (2016) rapporte des résultats de 5 essais en France pour documenter les concentrations en imidaclopride dans le pollen et le nectar de cultures attractives (phacélie, colza, maïs, moutarde) plantées sur des parcelles où ces substances ont été utilisées depuis plusieurs années en traitement de semences. Les valeurs maximales reportées dans ces conclusions sont de 3,5 μg/kg dans le nectar et de 2,5 µg/kg dans le pollen (EFSA, 2016).

Si les faits scientifiques rappelés ci-dessus démontrent que les plantes cultivées dans la rotation, adventices des cultures, ou celles en bord de champ, peuvent représenter une source d’exposition des abeilles, il n’existe pas de modèle qui permettrait d’évaluer l’éventuelle remobilisation des néonicotinoïdes et leur translocation jusqu’au pollen et nectar de ces plantes. Pour réduire le risque d’exposition des abeilles via ces phénomènes, l’implantation de céréales à paille est parfois plébiscitée, mais demeure alors la question de l’exposition des abeilles via les exsudats de miellat. Il faut en effet rappeler que la réglementation de l’usage des pesticides considère les exsudats de miellat sécrétés par les insectes ravageurs piqueurs-suceurs (principalement les pucerons) comme une voie d’exposition possible des abeilles (mention Abeille). A notre connaissance, la présence de néonicotinoïdes dans le miellat produit par les insectes ravageurs de céréales à paille n’a jamais été étudiée et l’importance du comportement alimentaire des abeilles sur ce miellat dans les conditions actuelles reste méconnue. Par contre, des études ont montré que cette voie d’exposition était possible chez des espèces ligneuses, comme le clémentinier ou le pin (Calvo-Agudo et al., 2019 ; Quesada et al., 2020). Enfin, il faut également considérer que des plantes comme l’orge ou le maïs, retrouvées classiquement dans les rotations avec la betterave sucrière, sont connues pour produire des gouttes de guttation – là encore, les références sur le comportement alimentaire sur ces gouttes manquent.

Donc la remobilisation des néonicotinoïdes présents dans les sols par les plantes, qui peut survenir plusieurs années après leur emploi, représente le risque le plus important de voir les abeilles exposées à ces insecticides via le nectar, le pollen ou le miellat. La réduction du risque d’exposition des abeilles via l’implantation imposée de plantes non attractives après la betterave réduirait par conséquent les surfaces en ressources disponibles pour les abeilles et les apiculteurs, dans des zones où l’apiculture repose en partie sur les cultures oléagineuses et protéagineuses.

Conclusion

A l’aube d’une possible dérogation d’usage des néonicotinoïdes par traitement des semences sur la betterave sucrière, les données de la littérature scientifique révèlent une rémanence des molécules visées très variables selon les sols, mais potentiellement longue, associée à une réabsorption possible par les plantes non traitées. Le risque est conditionné par le devenir des molécules dans l’eau et les sols, et leur remobilisation par des plantes qui seraient visitées par les insectes via les fleurs ou la guttation. Ainsi dans le cas d’une dérogation, un dispositif de phytopharmacovigilance doit être mis en place afin d’identifier d’éventuels effets non intentionnels chez l’abeille domestique.

Dans ces questions d’évaluation du risque des pratiques agricoles, nous devons mieux intégrer l’impact potentiel sur le service de pollinisation au sens large, au-delà des effets sur l’abeille domestique. Si l’agroécologie est une solution plébiscitée pour rendre à terme notre agriculture moins dépendante des intrants, le rôle de la pollinisation dans les régulations écologiques ne doit pas être oublié. La pollinisation des plantes par les insectes est un processus indispensable au maintien les habitats de nombreuses espèces d’auxiliaires de l’agriculture dans les agrosystèmes. La pollinisation est donc un levier de l’agroécologie de demain, en favorisant la reproduction d’une flore qui nourrit de nombreux insectes auxiliaires indigènes qui régulent les ravageurs des cultures. Si nos pratiques affectent les populations d’insectes pollinisateurs aujourd’hui nous hypothèquerions nos chances de mettre en place des mesures agroécologiques demain. C’est pourquoi nous devons évaluer de façon rigoureuse les risques chez les insectes pollinisateurs avant et après l’autorisation de mise sur le marché des pesticides.

→ L’Observatoire des Résidus de Pesticides dans l’environnement de l’abeille domestique (convention ITSAP-Institut de l’abeille/ANSES dans le cadre de la phytopharmacovigilance) et l’Observatoire Agricole de la Biodiversité (Muséum national d’Histoire naturelle) sont des dispositifs existants qui pourraient être mobilisés pour évaluer les effets non intentionnels de l’usage visé par la dérogation.

Si la betterave sucrière ne fleurie pas, qu’en est-il de l’attractivité des betteraves porte-graines ?

Pour produire des graines de betteraves, il faut cultiver des betteraves que l’on laisse monter en fleurs, appelés « porte-graines ». Il n’existe pas ou peu de références bibliographiques faisant état de la production de nectar par les fleurs de betterave. Seuls Free et al. (1975) le suggèrent d’après une expérimentation menée sur des cultures de betterave sucrière hybride au centre et à l’est de l’Angleterre. En revanche, ces petites fleurs verdâtres, positionnées sur une tige ramifiée en grappes de deux ou trois fleurs, produisent abondamment du pollen collecté par les insectes (Delaplane et Mayer, 2000). Sur une même fleur, les stigmates mûrissent plus tard que les anthères ce qui rend difficile l’autofécondation des fleurs entre elles. Beta vulgaris est donc généralement considérée comme une espèce auto-incompatible anémophile qui ne se reproduit que par allogamie : le pollen produit en grande quantité est transporté par le vent et provient d’autres fleurs. Cependant, Free et al. (1975) avancent l’hypothèse que la pollinisation par le vent n’est pas toujours adéquate et citent des travaux plus anciens qui rapporteraient que les abeilles domestiques peuvent visiter abondamment les fleurs de betterave (Treherne, 1923 ; Archimowitsch, 1949 dans Free et al., 1975). Une autre étude a trouvé que les visites d’abeilles domestiques augmentaient parfois le rendement grainier (Mikitenko, 1959), mais cela est contredit par Aleksyuk (1981).

Vidau Cyril, Allier Fabrice, Decourtye Axel

ITSAP-Institut de l’abeille
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