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Insecticides, abeilles et biodiversité
Dr J-M Bonmatin, CNRS Centre de Biophysique Moléculaire, Orléans
A l’invitation de Daniel Munari et de Marc Piard
Assemblée Générale du GDSA 71
1er Mars 2015
EVA, Saint Pantaléon, 71400 AUTUN
abeilles et 0
20
40
60
80
100
120
Pro
du
cti
on
mo
yen
ne d
e m
iel (%
)
2
Production de miel en France
Moyenne 1988-1994
40 000 tonnes (100%)
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
2010: 35%
2011: 34%
2012: 30%
2013: 36%
3/65
3/65
3
Pertes de ruches en 2008: Colony Collapse Disorder (CCD)
USA
Argentina
3 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
4/65
Pertes de colonies :
USA (2006-2013)
Europe du nord
Pollinisation par les abeilles/bourdons
5
Ø Pollinisation animale : 84% des 264 espèces de plantes cultivées en Europe
Ø 74% des pollinisateurs sont des abeilles et bourdons (domestiques ou sauvages)
Ø La pollinisation représente un service de 53 milliard d ’€/an (UE),153 G€/an (monde)
Ø 71 % de la richesse de notre nourriture dépend des abeilles/bourdons
Ø Pas d’abeilles/bourdons => ne reste que les céréales (fruits, légumes)
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
Affaiblissement et disparition de colonies : causes, seules ou combinées
6
- Pesticides (insecticides)
- Parasitisme (ex: varroa destructor)
- Pathogènes (ex: virus, nosémose)
- Paysages (agriculture intensive)
- Perte de diversité (nectar et pollen)
- Prédateurs (ex: Vespa velutina)
- Champs électromagnétiques ?
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
2
7
Insecticides : toxicité / abeilles (DL50 ng/ab)
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
Néonicotinoïdes
• Effets sur la drosophile
• Expositions réelles (e.g. nectar)
• Impact sur les abeilles et bourdons (revue)
• Evaluation mondiale des impacts
• Invertébrés
• Vertébrés
• Conclusions
8 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
N NH
NNO
2NCl
N
N
CH3
H
O
O
N+
H
H
H
imidaclopride
nicotine
ACh
Imidaclopride
(Gaucho, Confidor, Premise, Advantage …)
9 Dr.
JM
Bo
nm
ati
n (
CN
RS
) F
ran
ce
Transfert sur un milieu contenant l’imidaclopride
Comptage des survivants
8 jours
Age 3,4 jours
………
larves de 1er stade Concentration (mM)
10
÷ 29 ÷ 172 ÷ 52
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
11
Analyses statistiques (GLM/logit) : => différences avec la concentration
=> différences avec le sexe des mouches
=> différences avec l’interaction sexe/concentration
Mâles
(11,5 ppm)
Femelles
(4,6 ppm)
Femelles
(1 ppb)
Mâles
(10 ppb)
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
t1,6 t5
t2
t1,6
12 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
Toxicité létale 50% = fonction (dose/unité de temps & tempsexpositionn
)
3
13
1♂+1♀accouplement
5 jours
Age < 7h
mâles
femelles
Nombre d’adultes
obtenus
ponte
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
- 16% à 1 ppb
Fécondité (exposition des femelles / 5 jours)
1 2 5 4 3 6
Accouplement
(exposition 5 jours)
14 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
+ 30% à 0,1 ppb
Facteur 170
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
Facteur 50 000
LOEC (0,1 ppb)
LC50
LC50
15
ppb
16
Néonicotinoïdes
• Effets sur la drosophile
• Expositions réelles (e.g. nectar)
• Impact sur les abeilles et bourdons (revue)
• Evaluation mondiale des impacts
• Invertébrés
• Vertébrés
• Conclusions
17 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
1 ng de toxique par g de pollen = 0,000 000 001 g/g
Soit 24 000 000 000 000 de molécules
d’imidaclopride dans un dé-à-coudre d’eau
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
CNRS : Détection à 0,2 ng/g
18
4
0%
15%
30%
45%
60%
75%
tiges, feuilles fleurs pollen
< 0.1 0.1 ≤ x < 1
1 ≤ x < 10 10 ≤ x
Imidaclopride et tournesol (floraison)(Bonmatin et al. Analyical Chememistry, 2003)
moyenne = 7 ng/g
moyenne = 3 ng/g
fleurs pollen
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
20
Préparation des échantillons de
nectar ou de miel
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
2µL 20µL
Substance (MRL, ng/g of honey) LOD (ng/g of honey) LOQ (ng/g of honey) r² (linearity)
Acrinathrin (50) 0.2 0.5 0.990
Bifenthrin 0.2 0.5 0.996
Cypermethrin (50) 0.2 0.5 0.978
Deltamethrin (30) 0.2 0.5 0.985
Esfenvalerate 0.07 0.2 0.995
Fipronil (10) 0.2 0.5 0.992
Fipronil desulfinyl (10) 0.2 0.5 0.977
Fipronil sulfide (10) 0.2 0.5 0.995
Fipronil sulfone (10) 0.2 0.5 0.992
l-cyhalothrin (20) 0.2 0.5 0.963
Permethrin 0.2 0.5 0.987
Pyraclofos 0.07 0.2 0.981
Resmethrin 0.2 0.5 0.993
Tebufenpyrad (50) 0.2 0.5 0.977
t-fluvalinate (10) 0.07 0.2 0.985
Tolfenpyrad 0.2 0.5 0.978
Acetamiprid (50) 0.07 0.2 0.999
Clothianidin (10) 0.2 0.5 0.998
Ethiprole 0.2 0.5 0.986
Imidacloprid (50) 0.2 0.5 0.982
Thiacloprid (200) 0.07 0.2 0.993
Thiametoxam (10) 0.07 0.2 0.996
Limites de détection (LOD) et de quantification (LOQ)
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
21
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
¹ Zones ¹ Ruches
2009¹ 2010 Co-exposition
Exemples d’exposition réelle (2 ruchers x 3 ruches, tous les 15 jours)
22 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
Exemple d’exposition réelle par le nectar (miel frais) (Vendée printemps 2009 & 2010 : 2 ruchers x 3 ruches, prélèvements tous les 15 jours)
Insecticide
Acrinathrin
Bifenthrin
Cypermethrin
Deltamethrin
Esfenvalerate
Fipronil
Fipronil desulfinyl
Fipronil sulfide
Fipronil sulfone
l-cyhalothrin
Permethrin
Pyraclofos
Resmethrin
Tebufenpyrad
t-fluvalinate
Tolfenpyrad
Acetamiprid
Clothianidin
Ethiprole
Imidacloprid
Thiacloprid
Thiamethoxam
Niveau max
(ng/g)
Not detected
Not detected
Not detected
3.6
Not detected
Not detected
Not detected
Not detected
Not detected
Not detected
Not detected
Not detected
Not detected
Not detected
69.2
Not detected
112.8
Not detected
Not detected
Not detected
11.6
2.0
LMR (CE)
(ng/g)
50
-
50
30
-
10
10
10
10
20
-
-
-
50
10
-
50
10
-
50
200
10
23 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
24
5
Néonicotinoïdes
• Effets sur la drosophile
• Expositions réelles (e.g. nectar)
• Impact sur les abeilles et bourdons (revue)
• Evaluation mondiale des impacts
• Invertébrés
• Vertébrés
• Conclusions
25 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
26
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
Thiamethoxam
27 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
Imidacloprid
28 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
Imidacloprid
Clothianidin
29 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
Clothianidin + DWV
Imidacloprid + DWV
30
Dr.
JM
Bonm
ati
n (
CN
RS)
Fra
nce
Thiacloprid + nosema
Thiacloprid + BQCV
6
31 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
32
Dr.
JM
Bonm
ati
n (
CN
RS)
Fra
nce
Néonicotinoïdes
• Effets sur la drosophile
• Expositions réelles (e.g. nectar)
• Impact sur les abeilles
• Evaluation mondiale des impacts
• Invertébrés
• Vertébrés
• Conclusions
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
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34 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
Evaluation mondiale intégrée (8 articles scientifiques)
Ø Première méta-analyse des pesticides systémiques néonicotinoïdes et fipronil
Ø Intégrant plus de 1000 publications et les données des fabricants
Ø 29 scientifiques indépendants (auteurs)
Ø Publié dans Environmental Science and Pollution Research, 2015
35 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
36
Croissance du marché mondial (1992-2010)
Utilisation préventive & massive + multiplicité des toxiques
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
7
37
Schémas métabolique du thiaméthoxam (TMX) et de la clothianidine (CLO)
Un produit en cache des dizaines d’autres (peu étudiés…)
Dr.
JM
Bo
nm
ati
n (
CN
RS
) F
ran
ce
38 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
39
Imidaclopride dans les pollens : de 1 à 39 ng/g en moyenne
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
40
Imidaclopride dans les nectars : de 1 à 73 ng/g en moyenne
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
41 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
LEGENDE
42 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
8
Pollinisateurs
43 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
44
Dr.
JM
Bonm
ati
n (
CN
RS)
Fra
nce
45 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
(Aculéates = Abeilles, bourdons, guêpes, fourmis)
INVERTEBRES AQUATIQUES
46 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
INVERTEBRES TERRESTRES
47 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
48 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
9
49
Dr.
JM
Bonm
ati
n (
CN
RS)
Fra
nce
POISSONS
50 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
OISEAUX
51 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
52 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
53 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
54
10
55 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
Neonicotinoids
? ?
?
56 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
57
Ø Utilisation préventive et massive
Ø Très haute toxicité sur les invertébrés
Ø haute toxicité sur les vertébrés
Ø longue persistance dans les sols
Ø forte contamination des eaux (surface & profonde)
ü Disparition des pollinisateurs
ü Menace sur la stabilité de l’écosystème
ü Menace sur la sécurité alimentaire (quantité & qualité)
L’utilisation présente des néonicotinoïdes n’est pas durable
=> réduire/suspendre => gestion intégrée des ravageurs (IPM)
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
58
59 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
X
X XXX XXXXX XXXX XXXXX XXXXX XXXXX
X
XXXXX ?
?
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
60
11
61
Merci à tous mes collaborateurs et merci de votre attention
Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
63
64 Dr. JM Bonmatin (CNRS) France Dr. JM Bonmatin (CNRS) France
65
66