La toxicologie en matière d’abeilles est complexe à appréhender
car l’individu « abeille » ne peut s’étudier sans avoir à l’esprit sa
fonction sociale. C’est une évidence pour l’apiculteur quand il oriente
l’activité d’une société rassemblant des milliers d’individus, pour son profit.
Cette compréhension des règles de fonctionnement de la société d’abeilles n’est
pas toujours partagée avec les toxicologues qui limitent leurs études seulement
à l’aspect individuel en oubliant la fonction sociale.
Le débat récent sur la toxicité des insecticides systémiques,
utilisés ou non en enrobage de semences (Gaucho®, Régent®), illustre bien cette constatation.
De nombreuses expérimentations ont été conduites conduisant à affirmer la toxicité de l’imidaclopride comme celles de Suchail en 2001, Colin et coll., Bonmatin et coll. alors que d’autres n’ont pas constaté de toxicité avec des protocoles expérimentaux différents. On peut citer les études de Faucon en 2005, Schmuck en 2004, Mauss en 2003 et Schmuck en 2001. Il convient de rappeler que l’étude de J.P.Faucon a présenté des carences de protocole invalidant ses conclusions sur l’absence de toxicité de l’imidaclopride (cf la Santé de l’abeille N°227). En effet, toute la question est de savoir comment il est possible d’étudier les effets toxicologiques d’un insecticide systémique sur des abeilles dans les conditions de terrain.
Dans l’analyse d’un phénomène d’ordre
pathologique, on doit distinguer l’approche épidémiologique (dans quel cortège
de circonstances un phénomène nouveau apparaît-il?) et l’approche
étiologique (quelle est la cause de ce phénomène particulier et quels sont les
facteurs qui en modulent la gravité ?). En d’autres termes, il ne faut pas
confondre la corrélation temporelle ou spatiale et la causalité. Les exemples
triviaux ne manquent pas, ainsi on trouve une forte corrélation entre le prix
du pétrole et l’activité solaire dans les années 1980 ! La logique de
causalité suggère que l’activité solaire n’influe pas sur le prix du pétrole et
encore moins réciproquement. Malheureusement ces notions sont encore confuses
pour les expérimentateurs en toxicologie de l’abeille.
Les expérimentations en matière d’étude de toxicité des
pesticides sur l’abeille peuvent se faire schématiquement de trois
manières :
- en cagettes d’une trentaine d’abeille ouvrières placées
en étuve. Ce dispositif permet une bonne maîtrise de l’exposition au toxique
mais il s’agit d’observer des individus hors de leur contexte social et dans un
environnement décidé par l’expérimentateur.
- sous tunnel insect-proof : l’installation de petites
colonies (environ 2000 abeilles est possible mais sur une période inférieure à
deux semaines pour éviter l’effet du confinement. L’exposition au toxique est
maîtrisée. Des comportements individuels ou sociaux sont observables. Ce type
d’expérience ne peut rendre compte de toutes les circonstances
environnementales auxquelles une colonie est confrontée
- étude « plein champ » : très tentantes et
intellectuellement très attirantes car elles permettent de mener
l’expérimentation dans des conditions naturelles. Mais ce n’est qu’une réalité
limitée à un seul ensemble de circonstances environnementales et rien ne permet
d’affirmer qu’une répétition de l’expérience dans un autre ensemble
conduirait aux mêmes conclusions.
Aucun modèle n’est parfait pour les études de toxicité, ce qui rend nécessaire
de les utiliser tous en connaissant leurs limites. Il est tout aussi nécessaire et urgent de
concevoir d’autres tests en particulier pour l’étude de la toxicité sub-létale,
de la toxicité sur le couvain, des effets sur les reproducteurs …
Dans la partie suivante, nous avons choisi de tenter de démontrer pourquoi les expériences plein champ ne doivent pas être considérées comme plus pertinentes que les autres approches. Nous prendrons comme exemple illustratif une étude récente sur un insecticide d’enrobage de semence*: «L’exposition à du colza issu de semences enrobées avec de la clothianidine n’a pas d’effets à long terme sur les abeilles » par Cutler et Scott-Dupree paru dans Journal of Economic Entomology, 2006, 100, 765-772. Il faut préciser qu’il s’agit d’une étude « en plein champ » sur une culture de colza (canola) dont les graines ont été enrobées de clothianidine (insecticide de la famille des néo-nicotinoïdes) au taux maximum autorisé.
Matériel et méthode
- Les graines
Les
graines ont été soumises :
-
d’une part à un traitement de clothianidine préparé avec un mélange de Prosper
FL (9,64% de Clothianidine plus fongicides thiram, carboxine et metalaxyl de
Bayer Cropscience) à 1. 375,00ml/100Kg de graines et de Poncho 600 FS
(48,96% de clothianidine de Bayer CropScience) à 458,7 ml/100 Kg de graines, ce
qui correspond à 400g/100 Kg de graines de Clothianidine active.
- D’autre part, les semences « témoin » ont été traitées avec la même préparation sans clothianidine mais avec tous les autres « ingrédients » dont le même taux de fongicides.
- Les champs
L’expérimentation a été conduite sur 4 champs traités et 4
champs témoins d’un hectare chacun sur quatre sites. Sur chacun des sites les
chercheurs avaient semé un champ traité et un champ témoin. Les champs étaient
séparés de 295 m minimum.
Les semis ont été faits mi-mai. L’apparition du colza a été constatée début juin. Tous les champs ont été préalablement traités avec du Treflan et fertilisés.
- Les colonies
Des colonies « harmonisées » issues de reines de même
lignée et du même âge approximativement ont été utilisées sur des ruches de 10
cadres avec une hausse. Les colonies ont été traitées avec de la tetracycline
et au coumaphos au printemps (lutte respectivement contre la loque américaine
et varroa). Quatre colonies ont été placées au centre de chacun des 8 champs au
moment de la floraison (25 à 66% du colza en fleur) et jusqu’à la fin. Puis les
ruches ont été placées dans un rucher d’hivernage où les colonies traitées et
non traitées étaient séparées de 30 m.
Des trappes à pollen ainsi que des trappes à abeilles mortes de
Gary ont été posées.
Les facteurs étudiés
sur les colonies sont : le gain de poids des colonies et production de miel, la
mortalité des abeilles adultes, le
couvain (surface) et la longévité des ouvrières par marquage thoracique.
Au printemps suivant, ont été recherchés la présence ou
l’absence de reine en bonne santé, la présence d’œufs et de larves, de couvain
fermé, le nombre de cadres couverts d’ouvrières par colonie.
Pour rechercher des résidus de clothianidine, des échantillons de nectar, miel, pollen et de cire ont été prélevés tous les 14 jours et dans lesquels des résidus de clothianidine ont été recherchés par chromatographie-spectrométrie de masse.
Résultats
Le colza a été trouvé
qualitativement moins vigoureux sur les champs témoins pendant la période de
présence des colonies.
En ce qui concerne les abeilles, les auteurs n’ont trouvé aucune
différence significative entre les lots situés sur du colza traité et non
traité, sur le poids des colonies, la mortalité, la surface de couvain, la
longévité des ouvrières.
Au printemps suivant, selon Cutler et Scott-Dupree, il n’y a pas
de différence entre les deux lots concernant la santé des colonies, qu’elles
furent sur du colza traité ou non.
Des résidus de clothianidine ont été trouvés « dans de limites acceptables » dans le miel, le nectar le pollen et la cire (champs traités). Ces résidus étaient absents des échantillons témoins. Par contre des analyses de nectar ont montré des résidus de clothianidine à des doses de 0,7ppb et 0,92ppb dans deux colonies témoins.
Conclusion des auteurs, Ils revendiquent avoir réalisé une expérimentation dans des
conditions réalistes, avec un scénario prenant en compte le pire des cas pour
les abeilles en contact ave la clothianidine. Ainsi, dans ces conditions
supposées « risque maximum » par Cutler et Scott-Dupree, le
traitement avec de la clothianidine des graines de colza n’a montré dans cette
expérimentation aucune différence entre les colonies sur champ traité et celles
sur champ témoin.
De même, ils concluent de leur expérience que les résidus
trouvés dans les échantillons analysés offrent une « marge de sécurité
favorable pour les abeilles ». Un maximum de 2,59 ppb a été trouvé
dans un échantillon de pollen, ce qui serait en deçà des NOAEC (Concentration
sans effet toxique – No observable adverse effects concentration).
Les concentrations trouvées dans le miel sont également en deçà
des taux de toxicité de la clothianidine.
La dernière phrase de l’étude (la plus lue, voire la seule) est « les semis de colza traités à la clothianidine utilisés dans les champs présentent un risque négligeable pour les abeilles »…
Cette conclusion est hâtive, prématurée et discutable
A PROPOS DES POINTS DISCUTABLES DE L’ETUDE EN PLEIN CHAMP
Cette étude est discutable sur bien des points. A partir de cette étude, il est intéressant de se demander pourquoi les expérimentations sur les abeilles sont complexes et facilement discutables ou réfutables.
1er point
discutable : Le lieu de butinage des abeilles n’est pas connu d’avance.
Celui-ci est particulièrement
difficile à établir dans les expériences en plein champ car l’abeille n’est pas
confinée dans une cage comme une souris d’expérience. Ce sont des cohortes de
plusieurs centaines de butineuses qu’il faudrait suivre dans la nature, pour
s’assurer qu’elles travaillent dans la surface choisie par l’expérimentateur.
Il peut exister des stratégies de butinage différentes selon les cohortes d’une
même colonie et entre les colonies, dans des zones indemnes de pesticides. La
stratégie de butinage n’est pas décidée par l’expérimentateur.
Il est bien évident que ces règles ou décisions de butinage en environnement sain risquent d’être profondément modifiées sur une surface contaminée par un produit toxique. Par exemple on donne habituellement une surface potentielle de butinage définie par un rayon de 2 km autour de la ruche. S’il n’y a rien de profitable pour la colonie dans ce rayon, les butineuses peuvent aller visiter des fleurs au-delà. Et même à l’intérieur de ce rayon, qui délimite une surface de 5000 hectares, il suffit de quelques hectares attractifs pour mobiliser l’essentiel des forces de butinage de la colonie au détriment de centaines d’autres moins profitables. En outre, on sait que les abeilles sont capables d’aller butiner jusqu'à 10 km de la ruche…
Dans leur travail Cutler et coll. fondent leur expérience de toxicologie sur le butinage préférentiel d’un hectare expérimental de colza supposé être le seul dans un rayon de butinage de 1 km autour du rucher. Cette première erreur est suivie d’une seconde car il est précisé qu’il existe un second champ expérimental à plus de 295 m du premier. Les butineuses ont donc quatre possibilités de choix, le champ de colza le plus proche du rucher, l’autre champ expérimental, d’autres surfaces de colza parmi les 5000 hectares exploitables, d’autres fleurs ouvertes en même temps que le colza.
2ème point discutable : La Predicted Environmental Concentration (ou PEC, concentration d’exposition dans l’environnement) est une donnée essentielle non prévue dans le protocole.
La détermination du niveau de
contamination du nectar et du pollen au niveau de la fleur aurait permis de
proposer deux PEC, comme préalable à toute étude de risque.
Cette mesure de contamination aurait
eu le mérite de vérifier que la
concentration en clothianidine du nectar prélevé dans les ruches du site traité
était égale à celle du nectar prélevé directement issu des fleurs de colza. On
aurait ainsi montré que les butineuses transportaient exclusivement du nectar
de fleurs traitées.
De plus, l’exposition éventuelle des butineuses d’abord et de la
colonie ensuite, ne provient pas uniquement du nectar mais aussi de pollen
collecté, qui est régulièrement contaminé dans le cas des insecticides
systémiques. A ces deux sources d’introduction du toxique dans la colonie, on
pourrait aussi ajouter le contact entre les parties florales et l’insecte lors
du butinage.
D’un autre point de vue, la
connaissance de cette PEC est indispensable, car elle peut entraîner des effets
toxiques comme un ralentissement du butinage, ou un défaut de visite des fleurs
traitées (Ne pas confondre cette conséquence d’un effet toxique avec un
éventuel effet répulsif qui permet à la butineuse d’éviter les fleurs
traitées). La conséquence favorable pour la colonie est une diminution du flux
de contaminant vers la ruche et la défavorable est un déficit de collecte du
nectar.
L’exposition au toxique n’est pas
aussi triviale que la simple mise à proximité des colonies d’un champ traité
aussi vaste soit-il, parce que l’exposition au toxique dépend aussi des effets
délétères qu’il provoque.
Pour se rendre compte de ces éventualités, il est nécessaire de faire des observations comportementales sur le terrain centrées sur la fréquence et l’efficacité du butinage. Les expériences de terrain qui n’envisagent que des mortalités collectées à -ou autour de- la ruche sont donc invalides.
3ème point discutable : le témoin est-il vraiment négatif ?
Toute expérience de terrain nécessite
un témoin négatif, c'est-à-dire une surface non traitée avec la formulation à
étudier distante de plus de 2 km de la zone traitée. Cette donnée peut se
traduire en termes de distance entre les ruchers des deux zones soit 4 km pour
que les aires de butinage ne se chevauchent pas.
Généralement les expériences de terrain sont réalisées dans des stations expérimentales où les essais phytosanitaires se succèdent ou bien chez des particuliers dans des zones de grande culture. Le préalable à toute expérience consiste donc à s’assurer que la matière active à tester, n’est pas présente dans la zone témoin. L’exemple le plus récent est celui des insecticides d’enrobage de graines, systémiques pour la plante et dont la durée de demi-disparition dans certains sols excède 6 mois. L’historique des traitements employés les années précédant l’expérience apparaît comme un préalable obligatoire.
4ème point discutable : les interférences avec les traitements phytosanitaires sur les champs non soumis à l’essai
A l’échelle du terrain les
interférences avec des traitements phytosanitaires des cultures non soumises à
l’essai, sont probables. Si on reprend la publication de Cutler et coll., des
entomologistes spécialisés dans la lutte contre les ravageurs de cette région
canadienne, préconisent des traitements du colza à la mi-floraison avec la
lambda –cyalothrine. On sait que plusieurs autres membres de cette famille
chimique provoquent la perte d’orientation des butineuses (bel exemple de
toxicité sublétale). La probabilité de voir traiter les cultures de colza
environnantes est très élevée et donc fragilise gravement la notion de témoin
négatif. L’intensité des effets dus à ces traitements dans le voisinage est
difficilement prédictible car l’effet synergique avec des fongicides appliqués
vers la mi-floraison est possible.( il faut se rappeler qu’il existe des
synergies entre les pyréthrinoïdes et certains fongicides qui ont été
démontrées, les fongicides potentialisant l’action de ceux-ci)
En zone de culture intensive, il est donc impossible de garantir une surface indemne de pesticides, correspondant aux rayons de butinage des colonies, avant et pendant l’expérimentation.
Réflexion sur la valeur épidémiologique d’une expérience de terrain
Si, dans l’absolu, on suppose que les
biais expérimentaux précédemment évoqués ont été résolus, il reste à savoir
quelle est la valeur épidémiologique des résultats obtenus.
Supposons d’abord que l’expérience
ait montré un effet toxique, on pourra dire ou affirmer que la substance
étudiée est toxique dans au moins un ensemble de circonstances (biologiques,
environnementales, …) mais des expériences supplémentaires doivent compléter ce
résultat pour préciser la relation entre la gravité de l’intoxication et la
présence de circonstances particulières.
Supposons ensuite que l’expérience
n’ait pas montré de toxicité, ce qui est le cas dans l’étude de Cutler, rien ne
pourra nous permettre de résoudre le dilemme : substance non toxique ou
circonstances d’apparition de la toxicité absentes.
Donc une seule expérience de terrain
n’a pas de valeur épidémiologique, par définition même de l’épidémiologie.
C’est une autre bonne raison pour ne pas accepter en Europe la conclusion de
l’expérience « maladroite » de Cutler et coll, faite au Canada.
Pour qu’une expérience de terrain ait une valeur épidémiologique, il est nécessaire de la répéter en plusieurs endroits et en autant de fois qu’il y a de combinaisons de facteurs environnementaux et agronomiques.
La conclusion devrait s’arrêter à l’épistémologie (étude philosophique de la méthode), mais il faut la proposer du domaine éthique. En effet, elle ne peut qu’y appartenir quand les expérimentateurs refusent d’exposer clairement et complètement leurs résultats en ne livrant dans leur publication que des résultats élaborés. Cette situation est d’autant plus préoccupante que certains d’entre eux ne citent pas ou minimisent le rôle du commanditaire.
A partir du moment où plusieurs points de cette étude sont facilement remis en cause, les résultats obtenus par Cutler et coll. sont tout simplement ininterprétables et il n’est pas possible de dire que la clothianidine n’a pas d’effet sur les abeilles à long-terme.
Puisque les études et les conditions d’expérimentation de toxicité aiguë et chronique sont difficiles, souvent remises en cause et ininterprétables, il est nécessaire, nous semble-t-il, de mettre en place un suivi post-homologation honnête, sérieux, doté de protocoles bien réfléchis. Malheureusement cela ne suffit encore pas, et il faut organiser de façon raisonnée et impartiale l’étude de signalements d’intoxications imputables aux substances mises en marché.
*G.C. CUTLER AND C.D. SCOTT-DUPREE Exposure to Clothianidin Seed-Treated Canola Has No Long-Term Impact on Honey Bees Department of Environmental Biology, Ontario Agricultural College, University of Guelph, Guelph, Ontario, Canada N1G 2W1 J. Econ. Entomol. 100(3): 765-772 (2007)
Nicolas Vidal-Naquet et le Groupe de réflexion de vétérinaires spécialisés en pathologie apicole
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