CONTAMINATION DE L ENVIRONNEMENT PAR LES PRODUITS PHYTOSANITAIRES EN POITOU-CHARENTES PERIODE

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1 Fédération Régionale de Défense contre les Organismes Nuisibles Poitou-Charentes CONTAMINATION DE L ENVIRONNEMENT PAR LES PRODUITS PHYTOSANITAIRES EN POITOU-CHARENTES PERIODE Septembre 2011 Réalisation : Anne KACZMARYK FREDON Poitou-Charentes Cette opération a été réalisée dans le cadre du plan régional Ecophyto 2018 et a été financée par le Fonds Européen de Développement Régional (FEDER), le Conseil Régional Poitou- Charentes, l Agence de l Eau Adour-Garonne, l Agence de l Eau Loire-Bretagne et la Direction Régionale de l Alimentation, de l Agriculture et de la Forêt (DRAAF).

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3 Sommaire I. CONTEXTE GENERAL... 3 I.1. MODES DE CONTAMINATION DE L ENVIRONNEMENT... 4 I.2. VENTES DE PRODUITS PHYTOSANITAIRES DANS LA REGION... 5 I.3. BASSINS DE PRODUCTION AGRICOLE EN REGION... 7 II. CONTAMINATION DES EAUX... 8 II.1. EAUX SUPERFICIELLES... 8 a. Effort de recherche... 8 b. Etat de la contamination c. Comparaison avec la période II.2. EAUX SOUTERRAINES a. Effort de recherche b. Etat de la contamination c. Comparaison avec la période II.3. COMPARAISON EAUX SUPERFICIELLES ET SOUTERRAINES III. CONTAMINATION DE L AIR III.1. REPARTITION DES PESTICIDES DANS L AIR EN FONCTION DU TYPE D ENVIRONNEMENT III.2. ÉVOLUTION ANNUELLE DES PESTICIDES DANS L AIR SUR LE SITE FIXE DE POITIERS IV. CONTAMINATION DES DENREES ALIMENTAIRES V. CONCLUSION VI. ANNEXES Liste des illustrations Illustration 1 : Modes de transfert des phytosanitaires vers les eaux et l atmosphère... 4 Illustration 2 : Quantités de substances phytosanitaires minérales et de synthèse vendues en Poitou-Charentes en 2008, 2009 et 2010 (Données : BNV-D)... 5 Illustration 3 : Les dix substances phytosanitaires de synthèse les plus vendues en Poitou- Charentes en Comparaison avec les années 2009 et 2010 (Données : BNV-D)... 6 Illustration 4 : Répartition par fonction des substances phytosanitaires de synthèse vendues en Poitou-Charentes en 2008 (Données : BNV-D)... 6 Illustration 5 : Répartition des principales cultures en région Poitou-Charentes (Données PAC 2004, source : FREDON Poitou-Charentes)... 7 Illustration 6 : Données utilisées pour les eaux de surface et les eaux souterraines (Période )... 8 Illustration 7 : Répartition par fonction des substances phytosanitaires recherchées dans les eaux superficielles (Données : Agences de l Eau, Période )... 8 Illustration 8 : Effort de prélèvement et d analyse phytosanitaire dans les eaux superficielles (Données : Agences de l Eau, Période )

4 Illustration 9 : Usages prédominants des substances phytosanitaires quantifiées dans les eaux superficielles (Données : Agences de l Eau, Période ) Illustration 10 : Familles chimiques des substances phytosanitaires quantifiées dans les eaux superficielles (Données : Agences de l Eau, Période ) Illustration 11 : Les principales substances phytosanitaires quantifiées dans les eaux superficielles (Données : Agences de l Eau, Période ) : taux de quantification par gamme de concentrations Illustration 12 : Comparaison des taux de quantification de substances phytosanitaires dans les eaux superficielles entre et (Données : Agences de l Eau, Période ) Illustration 13 : Répartition par fonction des substances phytosanitaires recherchées dans les eaux souterraines (Données : ADES, Période ) Illustration 14 : Effort de prélèvement et d analyse phytosanitaire dans les eaux souterraines (Données : ADES, Période ) Illustration 15 : Usages prédominants des substances phytosanitaires quantifiées dans les eaux souterraines (Données : ADES, Période ) Illustration 16 : Familles chimiques des substances phytosanitaires quantifiées dans les eaux souterraines (Données : ADES, Période ) Illustration 17 : Les principales substances phytosanitaires quantifiées dans les eaux souterraines (Données : ADES, Période ) : taux de quantification par gamme de concentrations Illustration 18 : Comparaison des taux de quantification de substances phytosanitaires dans les eaux souterraines entre et (Données : ADES, Période ) Illustration 19 : Nombre maximum de substances phytosanitaires quantifiées par station sur la période à gauche : eaux souterraines (Données : ADES), à droite : eaux superficielles (Données : Agences de l eau) Illustration 20 : Principaux sites ayant fait l objet de mesure des pesticides dans l air en Poitou-Charentes depuis 2001 (Données : ATMO Poitou-Charentes) Illustration 21 : Cumul hebdomadaire des concentrations de pesticides dans l'air sur Poitiers en 2010 (Données : ATMO Poitou-Charentes) Illustration 22 : Répartition des concentrations de pesticides présents dans l air sur trois sites de la région en fonction de leur utilisation principale (Données : ATMO Poitou- Charentes) Illustration 23 : Moléculesphytosanitaires les plus abondantes dans l air sur trois sites de la région en fonction de leur utilisation principale (Données : ATMO Poitou-Charentes). 23 Illustration 24 : Concentrations moyennes annuelles de trifluraline dans l air sur Poitiers (Données : ATMO Poitou-Charentes) Illustration 25 : Concentrations moyennes annuelles de lindane dans l air sur Poitiers (Données : ATMO Poitou-Charentes) Illustration 26 : Moyenne des cumuls hebdomadaires (gauche), Évolution du nombre annuel de molécules détectées (droite) (Données : ATMO Poitou-Charentes) Illustration 27 : Les principales substances phytosanitaires quantifiées dans les denrées alimentaires depuis 2006 (Données : rapport EAT 2, Anses)

5 I. CONTEXTE GENERAL Le bilan de la contamination de l environnement par les produits phytosanitaires en Poitou- Charentes est effectué dans le cadre de l axe I du plan régional Ecophyto Le plan Ecophyto a été mis en place par le ministère chargé de l agriculture à la suite du Grenelle de l environnement et à la demande du Président de la République. Il vise notamment à réduire de 50 % l usage des produits phytosanitaires en agriculture, à l horizon 2018, si possible. Décliné en Poitou-Charentes, le plan régional a été adopté en juillet 2010 par le préfet. Ce travail de synthèse permet de faire un état des lieux de la contamination des eaux superficielles, des eaux souterraines et de l air par les substances phytosanitaires de synthèse entre 2006 et 2010 dans la région Poitou-Charentes et d observer son évolution sur une dizaine d années. Ce document est accompagné de fiches détaillant les principales substances actives présentes dans les eaux et dans l air ainsi que d une approche par bassin hydrographique complétée par un atlas cartographique afin de préciser la contamination à une échelle plus locale. Les impacts liés à cette contamination (toxicologie, écotoxicologie ) ne sont pas abordés dans ce document. Notons qu un précédent travail de synthèse 1 a été réalisé sur la période par la FREDON 2 Poitou-Charentes sous l égide du GRAP 3. Précisons d abord le terme de «pesticides». Ce terme désigne les substances utilisées dans la lutte contre les organismes jugés indésirables par l homme (plantes, champignons, bactéries, animaux). Il est généralement associé à un usage agricole or il englobe également les usages non agricoles (entretien des voiries, des espaces verts, jardins des particuliers ). D un point de vue réglementaire, on distingue les produits phytopharmaceutiques ou phytosanitaires (directive 91/414/CE abrogée par le règlement (CE) n 1107/2009) essentiellement destinés à protéger les végétaux, et les biocides (directive 98/8/CE) comprenant les produits de traitement du bois, des logements animaux, les produits vétérinaires Les pesticides regroupent donc les produits phytosanitaires et les biocides, qu ils soient d origine naturelle ou de synthèse. Ils sont constitués de substances actives (agissant sur la cible) et d adjuvants (permettant d atteindre la cible). Les substances actives des produits phytosanitaires et leurs molécules de dégradation sont recherchées dans l environnement et plus particulièrement dans les eaux superficielles, les eaux souterraines et l atmosphère. Avant de détailler l état de la contamination des eaux et de l air, voyons quels sont les modes de contamination de l environnement par les phytosanitaires, et les substances actives vendues dans la région Poitou-Charentes. 1 Les pesticides dans l environnement en Poitou-Charentes, Synthèse des données FREDON Poitou- Charentes en collaboration avec BRGM et ATMO Poitou-Charentes. Année Fédération Régionale de Défense contre les Organismes Nuisibles 3 Groupe Régional d Action pour la réduction des Pesticides 3

6 I.1. Modes de contamination de l environnement Les différents compartiments de notre environnement (air, sol, eaux de surface, eaux souterraines, sédiments ) sont potentiellement concernés par la présence de substances phytosanitaires. Nous nous intéressons ici à la contamination des eaux et de l atmosphère. Lors de l application d une substance, de nombreux paramètres influencent son transfert vers l environnement : météorologie, propriétés intrinsèques de la substance (mobilité, dégradation, solubilité, volatilité ), type de sol, végétation, topographie Les modes de transferts dominants sont représentés sur le schéma suivant : Illustration 1 : Modes de transfert des phytosanitaires vers les eaux et l atmosphère Du fait de ces divers modes de transferts et des propriétés intrinsèques des molécules, les substances retrouvées dans l air, dans les cours d eau et dans les nappes peuvent être différentes. Par exemple, certaines substances volatiles dont la concentration mesurée dans l air est importante ne sont pas mises en évidence dans les eaux de surface ou à de faibles teneurs (ex : trifluraline, folpel). La vulnérabilité des eaux de surface est importante quand les traitements phytosanitaires sont proches des rivières, que les sols sont imperméables (marnes, recouvrement argileux, bitume ), en pente et lors d évènements pluvieux importants. C est le cas par exemple des eaux de surface sous recouvrement sablo-argileux du Tertiaire (Sud Charentes) ou en zone de socle (bassin du Thouet et de la Sèvre Nantaise). La vulnérabilité des eaux souterraines est grande quand le sol est perméable, que la nappe est libre et peu profonde et que les circulations souterraines sont rapides (cas des aquifères karstiques). 4

7 Quantités (tonnes) I.2. Ventes de produits phytosanitaires dans la région Avant de s intéresser aux substances que l on peut retrouver dans notre environnement, il faut d abord faire un bilan des substances utilisées dans la région Poitou-Charentes. Pour cela, nous avons synthétisé les données régionales de la Base de Données des Ventes de produits phytosanitaires par les Distributeurs agréés (BNV-D). Afin d évaluer les évolutions en terme de vente et d utilisation de produits phytosanitaires, des indicateurs ont été retenus dans le cadre du plan Ecophyto : - le Nombre de Doses Unités (NODU). Cet indicateur rapporte la quantité vendue de chaque substance active à une dose unité qui lui est propre - la Quantité de Substances Actives (QSA) vendue en France - l Indicateur de Fréquence de Traitement (IFT). Les définitions de ces indicateurs et les évolutions du NODU sont détaillées dans la note de suivi nationale 4. Le graphique suivant présente les quantités de substances actives (minérales ou de synthèse) vendues dans la région en 2008, 2009 et Ces quantités sont estimées entre 4500 et 5700 tonnes par an pour un total d environ 370 substances. D après les chiffres de l UIPP 5, on observe une légère baisse des quantités vendues sur dix ans. Les variations des ventes dépendent entre autres de la pression parasitaire de l année et du contexte économique (cf. note de suivi Ecophyto) Illustration 2 : Quantités de substances phytosanitaires minérales et de synthèse vendues en Poitou-Charentes en 2008, 2009 et 2010 (Données : BNV-D) Les substances les plus vendues sont présentées sur l illustration 3. Le glyphosate, herbicide non sélectif utilisé en zones agricoles et non agricoles, est de loin la substance la plus commercialisée. Ses ventes sont en nette augmentation depuis 10 ans et le glyphosate représente environ 13 % des quantités vendues. D un point de vue quantitatif, il est suivi de trois fongicides (folpel, fosétyl-aluminium, mancozèbe) notamment utilisés en viticulture. Les quantités de trifluraline, herbicide autorisé jusqu à fin 2008 sur oléagineux était importante en Les ventes de chloroacétamides (acétochlore interdit fin 2011 et S- 4 Note de suivi : Premières évolutions du NODU, indicateur de suivi du plan Ecophyto Disponible sur le site agriculture.gouv.fr. 5 Union des Industries de la Protection des Plantes 5

8 Quantités (tonnes) métolachlore) utilisées en remplacement de l atrazine sont en augmentation. Le métiramezinc (fongicide), l aclonifen et l isoproturon (herbicides) sont également très commercialisés dans la région Glyphosate Folpel Fosétyl-Aluminium Mancozèbe Trifluraline Métirame-zinc Acétochlore Aclonifen Isoproturon S-métolachlore Illustration 3 : Les dix substances phytosanitaires de synthèse les plus vendues en Poitou- Charentes en Comparaison avec les années 2009 et 2010 (Données : BNV-D) Un précédent inventaire des substances phytosanitaires vendues en Poitou-Charentes a été effectué en 2005 par la FREDON Poitou-Charentes 6. Cependant, les modalités de l enquête étant différentes de celle de la BNV-D, il est délicat de comparer les données sur un même graphique. On retiendra cependant qu il n y a que peu de différences dans les substances les plus vendues si ce n est une augmentation des ventes de glyphosate, acétochlore, S- métolachlore, pendiméthaline et prosulfocarbe (cf. fiches substances). Sur le graphique suivant, on constate que les herbicides représentent la moitié des quantités de substances actives vendues, les fongicides 40 % et les insecticides seulement 4%. Herbicides 53% Fongicides 40% Autres 3% Insecticides 4% Illustration 4 : Répartition par fonction des substances phytosanitaires de synthèse vendues en Poitou-Charentes en 2008 (Données : BNV-D) 6 Mise à jour de l enquête sur les ventes de produits phytosanitaires, campagne 2005, FREDON Poitou- Charentes 6

9 I.3. Bassins de production agricole en région Sur les cartes suivantes, sont représentées les répartitions de six cultures dont les surfaces sont majoritaires en région : les céréales à paille (blé et orge), le maïs, les oléagineux (colza et tournesol) et la vigne. Ces cartes proviennent de l enquête 2005 sur les ventes de produits phytosanitaires en région et ont été établies à partir des données PAC de Même si les surfaces concernées ont évoluées depuis 2004, les bassins de production sont sensiblement les mêmes. Ces cartes permettent de mettre en relation les substances phytosanitaires quantifiées dans les eaux et les substances utilisées pour ces productions agricoles. Céréales à pailles (ha) Maïs (ha) Oléagineux (ha) Vignes (ha) Illustration 5 : Répartition des principales cultures en région Poitou-Charentes (Données PAC 2004, source : FREDON Poitou-Charentes) 7

10 II. CONTAMINATION DES EAUX Les données de concentration en substances actives dans les eaux ont été récupérées auprès de différentes banques de données : - Agence de l Eau Adour-Garonne AEAG (moitié sud de la région) - Agence de l Eau Loire-Bretagne AELB (moitié nord de la région) - Portail national d'accès aux Données sur les Eaux Souterraines ADES. Le tableau résume la provenance et le nombre de données utilisées pour effectuer ce bilan. Eaux superficielles Eaux souterraines Provenance des données AEAG AELB ADES Nombre de stations dont 105 points RRSQN 7 Nombre de prélèvements Nombre d analyses phytosanitaires Nombre de substances recherchées Illustration 6 : Données utilisées pour les eaux de surface et les eaux souterraines (Période ) On notera que le nombre de substances actives phytosanitaires analysées dans les eaux est important bien qu il soit plus réduit sur le bassin hydrographique Adour-Garonne. II.1. Eaux superficielles a. Effort de recherche Dans les eaux superficielles, 40 % des substances recherchées sont des herbicides, 44 % des insecticides et 15 % des fongicides (graphique ci-dessous). Les insecticides, dont les quantités vendues sont nettement inférieures aux herbicides et fongicides sont cependant très recherchés dans les eaux de surface du fait de leur toxicité potentielle pour la vie aquatique. Fongicides 15% Autres 2% Herbicides 40% Insecticides 43% Illustration 7 : Répartition par fonction des substances phytosanitaires recherchées dans les eaux superficielles (Données : Agences de l Eau, Période ) 7 Réseau Régional de Suivi de la Qualité des Nappes 8

11 L effort de prélèvement et d analyse des phytosanitaires dans les cours d eau est représenté sur la carte de la région. Le réseau hydrographique est découpé en plusieurs grands bassins afin d étudier par la suite la diversité de la contamination (cf. approche par bassin hydrographique). Illustration 8 : Effort de prélèvement et d analyse phytosanitaire dans les eaux superficielles (Données : Agences de l Eau, Période ) La région est couverte de façon relativement homogène pour le suivi des substances phytosanitaires dans les eaux de surface. Le nombre d analyses est moins élevé dans la zone Adour-Garonne du fait du moindre nombre de substances suivies. 9

12 b. Etat de la contamination Dans les eaux superficielles, 106 substances actives ou produits de dégradation ont été quantifiés 8 Usages entre prédominants 2006 et des substances % des quantifications actives quantifiées concernent dans les eaux des superficielles herbicides. Les (en % du nombre de quantifications) fongicides ne représentent que 3,2 alors qu ils constituent 40 % des quantités vendues en région. Les herbicides utilisés sur maïs ou à multiples usages (glyphosate, diuron ) représentent 65% des quantifications (Illustration 9). Fonctions et familles chimiques des molécules sont annexées en fin de rapport (Tableau 1). 30,6% 34,7% 13,1% 1,3% 2,3% 3,2% 5,9% 1,2% 7,7% H maïs (12) H usages multiples (10) H céréales (9) H vigne (6) H oléagineux (6) H autres cultures (17) Fongicides (20) Insecticides (22) Autres usages (4) Illustration 9 : Usages prédominants des substances phytosanitaires quantifiées dans les eaux superficielles (Données : Agences de l Eau, Période ) Les familles chimiques des molécules quantifiées sont variées (Illustration 10). Triazines, Familles chimiques des 106 substances quantifiées dans les eaux superficielles urées substituées, chloroacétamides (en % et du amino-phosphonates nombre de quantifications) représentent près de 80 % des quantifications. 22,8% 15,3% 27,3% 15,1% 7,2% 2,0% 2,5% 3,4% 4,3% Triazines (11) Urées substituées (8) Chloroacétamides (6) Amino-phosphonates (3) Aryloxyacides (5) Diazines (3) Triazoles (9) Carbamates (12) Autres (49) Illustration 10 : Familles chimiques des substances phytosanitaires quantifiées dans les eaux superficielles (Données : Agences de l Eau, Période ) 8 Une substance est quantifiée lorsque sa concentration dépasse un seuil de quantification, qui peut être différent d une substance à une autre. Ce seuil correspond à la concentration en dessous de laquelle la substance ne peut être dosée avec une précision et une exactitude suffisantes. 10

13 Le graphique suivant présente les taux de quantification des substances les plus retrouvées dans les eaux de surface entre 2006 et Ces taux sont calculés par gamme de concentrations 9. La réglementation relative à l emploi de ces substances est annexée en fin de rapport (Tableau 2). Taux de quantification % AMPA (87 / 919) Atrazine déséthyl * (85 / 1176) Glyphosate (81 / 919) (S-) Métolachlore (87 / 1424) Diuron * (87 / 2768) Bentazone (48 / 1134) Acétochlore (78 / 1388) Atrazine * (77 / 2769) Isoproturon (74 / 2729) Zirame (17 / 249) Terbuthylazine déséthyl * (20 / 967) Simazine * (37 / 2769) Diméthénamide (-P) (40 / 989) Mécoprop (31 / 1131) Mancozèbe (17 / 398) 2-hydroxy atrazine * (10 / 526) Concentration < 0,1 µg/l Concentration >= 0,1 et < 2 µg/l Concentration >= 2 µg/l Illustration 11 : Les principales substances phytosanitaires quantifiées dans les eaux superficielles (Données : Agences de l Eau, Période ) : taux de quantification par gamme de concentrations Parenthèses : Nombre de stations avec quantification / Nombre d analyses faites * : substances interdites d utilisation phytosanitaire à ce jour et leurs métabolites Exemple de lecture : le diuron (interdit depuis 2008) a été quantifié dans 17 % des analyses. Les concentrations mesurées sont comprises entre 0.1 µg/l et 2 µg/l pour 3 % des analyses. Il a été recherché 2768 fois et a été quantifié sur 87 stations. Interdites depuis 2003, les triazines sont moins retrouvées que les années précédentes sur les cours d eau : l atrazine et son principal produit de dégradation l atrazine déséthyl étaient quantifiées dans plus de 55 % des analyses sur la période (Illustration 12). Essentiellement utilisée au printemps dans le désherbage des parcelles de maïs, l atrazine a été remplacée par d autres herbicides : des chloroacétamides (S-métolachlore, acétochlore, diméthénamide) et une diazine (bentazone) qui sont quantifiés plus fréquemment. Ces herbicides sont retrouvés surtout au printemps, moment de leur application et plus 9 Pour information : 0,1 µg/l est la concentration maximale admise pour un pesticide dans les eaux distribuées aux consommateurs. 2 µg/l est la concentration maximale pour un pesticide dans les eaux brutes destinées à la production d eau potable. 11

14 rarement ensuite. Le diméthénamide est interdit d utilisation phytosanitaire depuis Il est remplacé par son isomère le diméthénamide-p mais l analyse englobe les deux substances. Le métolachlore, interdit depuis fin 2003, a été remplacé par son isomère actif, le S-métolachlore, mais ces deux molécules ne sont pas distinguées par l analyse. Les teneurs en (S-) métolachlore atteignent parfois des valeurs très élevées sur les bassins versants du Né et de la Tude (14 µg/l sur la Viveronne et la Maury en mai 2009). La simazine, la terbuthylazine étaient utilisées principalement pour désherber les vignobles avant Ces deux substances et leurs métabolites (atrazine déisopropyl et terbuthylazine déséthyl) sont quantifiés essentiellement dans les rivières s écoulant dans les zones viticoles (autour de Cognac). Dans la partie aval du bassin versant de la Charente (d Angoulême à Taillebourg), les taux de quantification de la simazine et la terbuthylazine déséthyl dépassent respectivement 20 % et 30 %. Le glyphosate est un herbicide non sélectif très utilisé en zones agricoles et non agricoles. Il se dégrade en AMPA 10 (acide aminométhylphosphonique). Glyphosate et AMPA sont retrouvés dans la grande majorité des cours d eau essentiellement au printemps et en été. La teneur maximale en glyphosate de 3.1 µg/l a été relevée sur la Viveronne (bassin versant de la Tude) en Mai Le diuron, interdit d utilisation phytosanitaire en France depuis fin 2008, était employé pour le désherbage des zones viticoles et l entretien des zones non agricoles (voirie, lignes ferroviaires ). Il est quantifié sur de nombreux cours d eau toute l année. Les bassins versants du Thouet et de la Sèvre Nantaise sont particulièrement concernés par cette contamination avec des taux de quantification dépassant les 30 %. La concentration maximale de 1.88 µg/l a été notée sur la Nouère (Charente) en octobre L isoproturon, utilisé pour le désherbage des céréales d hiver, est retrouvé essentiellement de novembre à mars sur de nombreux cours d eau. Les teneurs les plus importantes sont relevées en Deux-Sèvres et Vienne (2.67 µg/l sur l Autise en novembre 2009). Zirame et mancozèbe sont des fongicides utilisés essentiellement pour le traitement des vignes. Ils sont quantifiés sur les cours d eau des zones viticoles. Remarques : Le tétrabutylétain, composé organo-stannique, a été recherché en 2007 et 2009 dans plusieurs cours d eau des Deux-Sèvres et de la Vienne (Agence de l Eau Loire-Bretagne). Il a été quantifié en 2007 à des concentrations supérieures à 0,1 µg/l. Cette substance est ou a été utilisée dans de nombreux domaines et elle peut avoir une utilisation biocide (dans les peintures anti-mousses sur les coques de bateaux par exemple). Le formaldéhyde est recherché depuis 2008 par l Agence de l Eau Loire-Bretagne et a été quantifié sur plusieurs cours d eau à des teneurs supérieures à 5 µg/l. Cette substance a de très nombreux usages (désinfectant, conservateur, fongicide ). Il est donc impossible de déterminer la contribution d une utilisation phytosanitaire dans la contamination des eaux. 10 L AMPA peut également provenir de la dégradation de détergents domestiques de type lessives. 12

15 c. Comparaison avec la période Le graphique suivant permet de visualiser l évolution des quantifications des principales substances phytosanitaires entre les périodes et Taux de quantification % Atrazine déséthyl Atrazine Simazine Atrazine déisopropyl Terbuthylazine Glyphosate AMPA Diuron Dérivé du Diuron (S-) Métolachlore Acétochlore Diméthénamide(-P) Bentazone Illustration 12 : Comparaison des taux de quantification de substances phytosanitaires dans les eaux superficielles entre et (Données : Agences de l Eau, Période ) La molécule dérivée du diuron est le 1-(3,4-dichlorophényl)-3-méthyl-urée. Les tendances d évolution qui se dégagent de ce graphique sont les suivantes : - conséquence de leur interdiction, les triazines sont nettement moins souvent quantifiées en bien que l atrazine déséthyl soit mise en évidence dans plus d un échantillon sur trois. - Les herbicides glyphosate et diuron et leurs produits de dégradation (AMPA et 1- (3,4-dichlorophényl)-3-méthyl-urée) sont plus rarement quantifiés. Dans le cas du diuron, cela peut s expliquer par son interdiction fin Les substances utilisées en remplacement de l atrazine dans le désherbage du maïs et dont les ventes ont augmenté sont plus souvent mises en évidence dans les échantillons. 13

16 II.2. Eaux souterraines a. Effort de recherche Dans les eaux souterraines, l effort est concentré sur les herbicides qui représentent 64 % des analyses contre 20 % pour les insecticides et 14 % pour les fongicides. Les propriétés intrinsèques des herbicides expliquent que l effort soit renforcé. Fongicides 14% Autres 2% Insecticides 20% Herbicides 64% Illustration 13 : Répartition par fonction des substances phytosanitaires recherchées dans les eaux souterraines (Données : ADES, Période ) L effort de prélèvement et d analyse des phytosanitaires dans les eaux souterraines est représenté sur la carte de la région (Illustration 14), sur laquelle figurent également les principaux aquifères. Située à la charnière de deux massifs anciens (Armoricain et Central) et de deux bassins sédimentaires (Aquitain et Parisien), la région Poitou-Charentes comporte quatre aquifères principaux (du plus ancien au plus récent) : le Lias (Infra Toarcien), principalement captif et préservé des contaminations de surface le Dogger, réservoir carbonaté fracturé et karstifié et de fait vulnérable et concerné par les contaminations le Jurassique supérieur, de type fissuré se limitant en général à une frange superficielle d altération le Crétacé supérieur (Cénomanien d une part et Turonien-Coniacien d autre part), aquifères carbonatés très exploités en Charentes. 14

17 Illustration 14 : Effort de prélèvement et d analyse phytosanitaire dans les eaux souterraines (Données : ADES, Période ) Depuis 2001, porté par le Conseil Régional, un réseau régional d une centaine de points a permis d acquérir des lots de données très importants. La fréquence de prélèvement est la suivante : 2 prélèvements /an pour les points captifs, 4/an pour les libres et 10/an pour les karstiques. Les données du Contrôle Sanitaire ont également été exploitées. 15

18 b. Etat de la contamination Dans les eaux souterraines, 65 substances actives ou produits de dégradation ont été quantifiés. La répartition de ces quantifications en fonction de l usage principal des molécules est Usages présentée prédominants ci-dessous substances % des quantifications actives quantifiées concernent dans les eaux les souterraines herbicides et la majorité était ou est toujours utilisée (en % dans du nombre les cultures de quantifications) de maïs ou en zones viticoles. 64,3% 3,6% 1,7% 24,7% 0,3% 1,5% 0,7% 0,7% 2,4% H maïs (11) H usages multiples (10) H céréales (10) H vigne (5) Holéagineux (4) H autres cultures (8) Fongicides (7) Insecticides (7) Autres usages (3) Illustration 15 : Usages prédominants des substances phytosanitaires quantifiées dans les eaux souterraines (Données : ADES, Période ) Les familles chimiques des molécules quantifiées (Illustration 16) sont moins diversifiées que Familles chimiques des 65 substances quantifiées dans les eaux souterraines dans les eaux de surface. A elles seules, les triazines constituent près de 85 % des (en % du nombre de quantifications) quantifications. 84,2% 4,6% 1,8% 5,3% 4,1% Triazines (9) Urées substituées (8) Chloroacétamides (6) Diazines (3) Autres (39) Illustration 16 : Familles chimiques des substances phytosanitaires quantifiées dans les eaux souterraines (Données : ADES, Période ) Les taux de quantification des substances les plus retrouvées dans les eaux souterraines entre 2006 et 2010 sont reportés sur l illustration 17. Ces taux sont calculés par gamme de concentrations. La réglementation relative à l emploi de ces substances est annexée en fin de rapport (Tableau 3). 16

19 Taux de quantification % Atrazine déséthyl * (242 / 3331) Simazine * (60 / 3325) Atrazine * (88 / 3325) Atrazine déisopropyl * (57 / 3326) 2-hydroxy atrazine * (110 / 2924) Terbuthylazine déséthyl * (32 / 2829) (S-) Métolachlore (52 / 3325) Diuron * (43 / 3223) Bentazone (28 / 2584) Oxadixyl * (14 / 2444) Hydroxyterbuthylazine * (18 / 2110) Terbuthylazine * (21 / 3325) Isoproturon (19 / 3223) Concentration < 0,1 µg/l Concentration >= 0,1 et < 2 µg/l Concentration >= 2 µg/l Illustration 17 : Les principales substances phytosanitaires quantifiées dans les eaux souterraines (Données : ADES, Période ) : taux de quantification par gamme de concentrations Parenthèses : Nombre de stations avec quantification / Nombre d analyses faites * : substances interdites d utilisation phytosanitaire à ce jour et leurs métabolites. Exemple de lecture : l atrazine déséthyl a été quantifiée dans 58 % des analyses. Les concentrations mesurées sont comprises entre 0.1 µg/l et 2 µg/l pour 16 % des analyses. Elle a été recherchée 3331 fois et a été quantifiée sur 242 stations. Les substances contaminant les nappes sont essentiellement des substances interdites d utilisation phytosanitaire à ce jour. Les triazines sont les plus quantifiées. Depuis leur interdiction en 2003, atrazine, simazine et terbuthylazine sont moins quantifiées et leurs teneurs baissent significativement. Par contre, leurs métabolites (atrazine déséthyl, atrazine déisopropyl, 2-hydroxy atrazine, terbuthylazine déséthyl, hydroxyterbuthylazine) sont toujours autant quantifiés. L atrazine déséthyl demeure le contaminant le plus préoccupant dans les eaux souterraines. On peut imaginer qu après de nombreuses années d utilisation de l atrazine, le stock d atrazine déséthyl adsorbé dans les sols est important, que les transferts depuis la zone non saturée vers les nappes se poursuivent et que la molécule se dégrade très lentement. Les nappes captives sont bien préservées des contaminations par les phytosanitaires. Seuls quelques ouvrages des aquifères du Crétacé supérieur et du Lias, probablement mal isolés des infiltrations de surface ou des aquifères situés au dessus, ont révélé la présence de pesticides. Les nappes libres, moins protégées de la surface, sont concernées par les contaminations, essentiellement par les triazines et les urées substituées (diuron, isoproturon). Les aquifères 17

20 karstiques sont encore plus sensibles à cause de transferts de masse plus rapides et plus importants. - Les nappes libres du Dogger, vulnérables car en aquifère fracturé et karstifié révèlent souvent des détections d atrazine déséthyl supérieures à 0.1 µg/l. Le diuron a parfois été quantifié à des valeurs supérieures à 0.5 µg/l avec un maximum à 4.9 µg/l en juillet L isoproturon est quantifié à des teneurs importantes en hiver (maximum de 1.6 µg/l en mars 2007). - Les nappes libres du Jurassique supérieur sont mieux préservées et rares sont les dépassements du seuil de 0.1 µg/l pour l atrazine déséthyl. On observe toutefois quelques contaminations localement (diuron). - Les nappes libres du Crétacé supérieur sont les plus contaminées, avec des disparités importantes. Protégées sous recouvrement tertiaire dans le sud des Charentes, elles sont peu contaminées alors qu en zone de vignobles, les quantifications sont importantes (terbuthylazine déséthyl). Les teneurs en atrazine déséthyl dépassent parfois les 0.5 µg/l en zones karstiques. Les détections de simazine et de terbuthylazine sont plus rares. c. Comparaison avec la période Les taux de quantification des principales substances contaminant les eaux souterraines sont reportées sur le graphique ci-dessous pour les périodes et Taux de quantification % Atrazine déséthyl Atrazine Simazine Atrazine déisopropyl Terbuthylazine déséthyl Diuron Oxadixyl (S-) Métolachlore Illustration 18 : Comparaison des taux de quantification de substances phytosanitaires dans les eaux souterraines entre et (Données : ADES, Période ) Peu de changements sont à constater entre ces deux périodes si ce n est une baisse des quantifications d atrazine. Les autres substances sont rémanentes dans les nappes. 18

21 II.3. Comparaison eaux superficielles et souterraines Les eaux superficielles se différencient des eaux souterraines par : - une plus grande diversité de substances actives phytosanitaires quantifiées : 106 en eaux superficielles contre 65 en eaux souterraines sur la période ; - un nombre de substances quantifiées par prélèvement et par station plus important (illustration 19) ; - des variations saisonnières : par exemple de nombreux herbicides maïs sont quantifiés essentiellement au printemps - une vulnérabilité suite aux épisodes pluvieux : le ruissellement entraine alors les substances vers les cours d eau et des pics de concentration ponctuels peuvent être mesurés. 8% 0,4% 13% 24% 31% 21% 61% 42% 1 à 2 quantifications maximum par station 3 à 5 quantifications maximum par station de 6 à 10 quantifications maximum par station plus de 10 quantifications maximum par station Illustration 19 : Nombre maximum de substances phytosanitaires quantifiées par station sur la période à gauche : eaux souterraines (Données : ADES), à droite : eaux superficielles (Données : Agences de l eau) Les eaux souterraines sont des milieux qui se renouvellent moins vite que les eaux de surface d où le problème de la rémanence de substances actives et produits de dégradation. Des substances, telles que les triazines interdites depuis plusieurs années sont donc toujours quantifiées. Ces eaux sont également moins sensibles aux variations saisonnières et épisodes pluvieux, sauf dans des cas très localisés d ouvrages mal isolés ou de zones karstiques (gouffres par exemple). Les concentrations mesurées sont nettement plus faibles que dans les eaux superficielles et les dépassements du seuil de 0,1 µg/l sont plus rares sauf pour l atrazine déséthyl, substance qui demeure le phytosanitaire le plus préoccupant dans les nappes. 19

22 III. CONTAMINATION DE L AIR Enjeux majeurs de santé publique, les pesticides font l objet de mesures dans le compartiment atmosphérique depuis 2001 sur la région Poitou-Charentes. La contamination de l air par les pesticides s effectue selon trois processus principaux : la dérive lors du traitement : il s agit de la fraction de la pulvérisation qui n atteint pas les sols ou les cultures, la volatilisation à partir du sol ou des plantes, l érosion éolienne, c est-à-dire la remise en suspension des particules du sol sous l effet du vent. Une fois dans l air, les pesticides peuvent être transportés, dégradés (lumière, réactions chimiques) ou déposés sur le sol. On observe chaque année des phénomènes de transports par l air des pesticides épandus depuis les zones agricoles vers des zones plus éloignées, comme les centres urbains où se concentre la population. ATMO Poitou-Charentes réalise depuis 2001 des mesures dans l air de la région, variant les typologies de sites étudiés pour couvrir différentes problématiques telles que la proximité de vignes, de vergers, les zones de grandes cultures ou la présence de pesticides en centre urbain. En parallèle, un site fait l objet chaque année depuis 2003 de mesures en continu pour permettre d étudier l évolution des molécules dans le compartiment aérien : il s agit du site fixe de référence de Poitiers, dans le quartier des Couronneries. Ces différents sites sont présentés sur la carte ci-dessous. Illustration 20 : Principaux sites ayant fait l objet de mesure des pesticides dans l air en Poitou-Charentes depuis 2001 (Données : ATMO Poitou-Charentes) 20

23 La base de données des mesures de pesticides dans l air constituée par ATMO Poitou- Charentes depuis près de 10 ans comporte aujourd hui près de données d analyses, réparties selon 107 molécules et 18 sites de la région Poitou-Charentes. Chaque année, plus d une vingtaine de molécules différentes de pesticides sont détectées dans l air. La périodicité des prélèvements réalisés (en moyenne 23 prélèvements par site et par an) permet d établir un calendrier annuel de présence des pesticides dans l air. Le graphique cidessous représente l évolution hebdomadaire des concentrations de pesticides présents dans l air de Poitiers en Illustration 21 : Cumul hebdomadaire des concentrations de pesticides dans l'air sur Poitiers en 2010 (Données : ATMO Poitou-Charentes) L évolution des concentrations et la nature des molécules détectées dans l air sont le reflet des calendriers des traitements des surfaces agricoles qui entourent l agglomération ; les concentrations dans l air augmentent dès le mois d avril durant les traitements herbicides de printemps. De juin jusqu'à fin août, ce sont les concentrations de fongicides qui dominent. Les concentrations sont plus faibles pendant l été, puis elles augmentent de nouveau aux mois d octobre et novembre durant le désherbage des cultures d'hiver qui fait appel aux herbicides. III.1. Répartition des pesticides dans l air en fonction du type d environnement L illustration 22 montre la répartition des concentrations de pesticides mesurées dans l air en fonction de l utilisation principale des molécules pour trois typologies de site distinctes : - Tauché/Sainte Blandine (Deux-Sèvres) : petite commune rurale entourée de grandes cultures - Poitiers (Vienne) : zone urbaine, dans un environnement de type grandes cultures - Saint Preuil (Charente) : petite commune en zone viticole, au cœur du Cognaçais. 21

24 Illustration 22 : Répartition des concentrations de pesticides présents dans l air sur trois sites de la région en fonction de leur utilisation principale (Données : ATMO Poitou-Charentes) La nature des pesticides mesurés dans l air reflète l influence des cultures environnantes. Ainsi, sur Poitiers et Tauché ce sont les molécules utilisées principalement sur grandes cultures qui dominent. En zone urbaine (Poitiers), les concentrations sont plus faibles que sur un site rural comme Tauché, mais l influence des terres agricoles environnantes est bien présente. En 2010, les molécules les plus abondantes dans l air sur ce type d environnement proviennent pour les céréales d hiver du prosulfocarbe et du chlorothalonil, pour le maïs de l acétochlore et du S-métolachlore et pour les oléagineux de la pendiméthaline. Sur le Cognaçais, les molécules associées à l activité viticole représentent 76% des concentrations présentes dans l air ; elles sont principalement représentées par une molécule fongicide de la vigne : le folpel. Les concentrations totales présentes dans l air en zone viticole sont sensiblement plus élevées qu en environnement de type grandes cultures. 22

25 Le tableau suivant récapitule par site les six molécules les plus abondantes dans l air durant ces trois campagnes de mesure. Poitiers Les Couronneries (86) 2010 Tauché (79) 2009 F Chlorothalonil Blé/orge H Pendiméthaline H Acétochlore Maïs H Trifluraline Tournesol, blé/orge, maïs Colza, tournesol Saint Preuil (16, Cognaçais) 2006 F Folpel Vigne H Acétochlore Maïs H Prosulfocarbe Blé/orge H Acétochlore Maïs H Pendiméthaline Tournesol, blé/orge, maïs H S-métolachlore Maïs/tournesol F Chlorothalonil Blé/orge H Trifluraline Colza, tournesol H Pendiméthaline Tournesol, blé/orge, maïs F Fenpropimorphe Blé/orge F Cyprodinil céréales F Fenpropimorphe Blé/orge H S-métolachlore Maïs/tournesol I Endosulfan Oléagineux, divers Illustration 23 : Moléculesphytosanitaires les plus abondantes dans l air sur trois sites de la région en fonction de leur utilisation principale (Données : ATMO Poitou-Charentes) Certaines molécules sont abondamment retrouvées quelques soit la nature du site étudié ; c est souvent le cas de l acétochlore (herbicide du maïs) ou de la pendiméthaline (herbicide utilisé aussi bien sur céréales que sur les oléagineux) ou encore du chlorothalonil (fongicide blé/orge). Parmi les molécules abondantes, on trouvait jusqu en 2008 la trifluraline, herbicide du colza et du tournesol. Présente presque tout au long de l année, c était souvent la molécule dont les concentrations étaient les plus élevées. Interdite depuis fin 2008, elle n est aujourd hui plus détectée qu à l état de traces dans les prélèvements d air. Le graphique ci-dessous montre l évolution des concentrations moyennes de trifluraline dans l air de Poitiers depuis Illustration 24 : Concentrations moyennes annuelles de trifluraline dans l air sur Poitiers (Données : ATMO Poitou-Charentes) 23

26 Enfin, quelle que soit la nature du site, on retrouve chaque année dans des proportions non négligeables des molécules interdites d utilisation. Ainsi le lindane, interdit d utilisation agricole en 1998 est toujours retrouvé dans l air durant la quasi totalité de l année. Les concentrations de lindane (Illustration 25) qui suivaient une tendance à la baisse depuis son interdiction ont atteint ces dernières années un palier de valeurs très faibles et proches des limites de détection. Illustration 25 : Concentrations moyennes annuelles de lindane dans l air sur Poitiers (Données : ATMO Poitou-Charentes) III.2. Évolution annuelle des pesticides dans l air sur le site fixe de Poitiers Les mesures réalisées chaque année sur Poitiers permettent d'observer l'évolution de la présence des pesticides dans l'air sur le long terme. Les graphiques ci-dessous représentent de 2003 à 2010 d'une part la moyenne des cumuls hebdomadaires (cumul annuel divisé par le nombre de campagnes hebdomadaires) et d'autre part le nombre de molécules détectées chaque année. Illustration 26 : Moyenne des cumuls hebdomadaires (gauche), Évolution du nombre annuel de molécules détectées (droite) (Données : ATMO Poitou-Charentes) 24

27 Quelques tendances peuvent être dégagées de ces graphiques : Le nombre de molécules détectées dans l'air reste assez stable de 2003 à Si quelques molécules supplémentaires ont été détectées ces 4 dernières années, il est probable que le phénomène soit lié à la recherche d'un nombre plus élevé de molécules par ATMO Poitou-Charentes sur les années concernées. Depuis 2003, les concentrations en insecticides sont en baisse, avec une stabilisation ces dernières années. Les concentrations moyennes d'herbicides suivent également une tendance à la baisse et ce, de même que les insecticides, malgré une relative stabilité du nombre de molécules détectées. La tendance est cependant moins nette que dans le cas des insecticides, et demande à être confirmée avec un historique plus important. Dans le cas des fongicides, les valeurs sont très variables selon les années. L'utilisation des fongicides est très dépendante des conditions météorologiques, ce qui est certainement plus à l'origine des différences inter-annuelles observées que les évolutions des pratiques agricoles. On observerait donc une tendance à la baisse des concentrations d'herbicides et d'insecticides, et ce malgré une certaine stabilité du nombre de molécules détectées. Ce constat doit être cependant nuancé : le nombre et la liste des molécules recherchées ont évolué d'une année sur l'autre pour «coller» au plus près aux molécules les plus susceptibles d'être détectées, Les mesures concernent le site de Poitiers, et il n'est pas permis d'affirmer que ces conclusions peuvent être appliquées à l'ensemble de la région. Hormis le cas des concentrations d'insecticides, les tendances sont peu marquées et demandent à être confirmées dans les prochaines années. 25

28 IV. CONTAMINATION DES DENREES ALIMENTAIRES L Anses 11 a récemment publié le rapport EAT 2 12 faisant la synthèse des analyses réalisées depuis 2006 sur 212 types d aliments (d origine animale ou végétale). Au cours de cette étude, 445 substances ont été recherchées dont 283 substances actives phytosanitaires dans 194 types d aliments. 62 substances sont classées prioritaires en terme de surveillance de l exposition alimentaire. Les principales conclusions sont : - 74 % des substances phytosanitaires ne sont pas détectées (absentes des échantillons ou insuffisance analytique) ; - 73 substances ont été détectées dans moins de 1% des analyses ; - Au moins une substance a été détectée dans la moitié des aliments ; - Les substances prioritaires les plus fréquemment retrouvées sont le pyrimiphosméthyl, le chlorpyriphos-méthyl, le chlorpyriphos-éthyl (insecticides organophosphorés) et l iprodione, le carbendazime et l imazalil (fongicides). Des taux de quantification dans les aliments analysés ont été calculés pour les différentes molécules. Ils sont présentés ci-dessous pour les 10 substances les plus fréquemment quantifiées (en rouge : insecticides, en vert : herbicides, en marron : fongicides). Toutes ces substances ont des autorisations d utilisation phytosanitaire à ce jour. Piperonyl butoxide Chlorprophame Pyrimiphos-méthyl Cyprodinyl Fluodioxonyl 2-phénylphénol Thiabendazole Iprodione Diphénylamine Pyriméthanil Taux de quantification % Illustration 27 : Les principales substances phytosanitaires quantifiées dans les denrées alimentaires depuis 2006 (Données : rapport EAT 2, Anses) 11 Agence Nationale de Sécurité Sanitaire de l alimentation, de l environnement et du travail 12 Etude de l Alimentation Totale française 2, rapport du 30 juin

29 V. CONCLUSION Les principales conclusions à l issue de ce travail de synthèse peuvent être résumées comme suit : Les quantités de substances actives phytosanitaires vendues dans la région sont relativement stables sur la période Herbicides et fongicides se partagent la quasi-totalité du marché. Le glyphosate reste la molécule la plus commercialisée devant des fongicides utilisés dans les vignobles. Dans les eaux de surface, une grande diversité de substances phytosanitaires est à l origine de la contamination. Les herbicides sont les plus incriminés. Cette contamination évolue au fil de l interdiction d usage phytosanitaire de certaines substances. Les changements les plus importants ces dernières années sont : - la diminution des quantifications de triazines suite à leur interdiction en 2003, bien que l atrazine déséthyl reste fréquemment quantifiée ; - l augmentation des quantifications de chloroacétamides (surtout le S- métolachlore) et de bentazone venus en remplacement de l atrazine pour le désherbage du maïs. La contamination des eaux superficielles présente une grande diversité spatiale liée à l assolement (substances différentes en fonction du bassin de production) et à la nature du sol ou du sous-sol (phénomène de ruissellement par exemple en zone de socle). Dans les eaux souterraines, peu de changements sont constatés mise à part une baisse de l atrazine : la contamination est essentiellement liée à des herbicides interdits d utilisation à ce jour. L atrazine déséthyl demeure la molécule la plus préoccupante car ses teneurs ne diminuent pas plusieurs années après l interdiction de la molécule mère. Dans l air, la contamination est différente. Les fongicides, dont les ventes sont estimées à environ 40% des quantités vendues en région, sont plus représentés. L effet des récentes interdictions (trifluraline notamment) est plus immédiat que dans les eaux. Le type de molécule et les teneurs mesurées dépendent essentiellement de l environnement : grandes cultures céréalières, viticulture ou zones urbaines et varient fortement au cours de l année en fonction du calendrier des traitements phytosanitaires. Dans les denrées alimentaires, les résidus de pesticides retrouvés sont essentiellement des insecticides et des fongicides. La moitié des aliments contient au moins une substance. Ce bilan est complété par un travail à l échelle de bassins hydrographiques afin d observer les différences de contamination sur le territoire. Des fiches «substances actives» décrivant la contamination des eaux superficielles et souterraines et de l air pour les principales molécules viennent également compléter cette synthèse. 27