Source: The Conversation – in French – By Boulos Samia, Docteur en Sciences de l’Environnement, Aix-Marseille Université (AMU)
On a longtemps pensé que les pesticides évaporés après l’épandage ne restaient que peu de temps dans l’atmosphère. On sait désormais qu’ils peuvent voyager sur des milliers de kilomètres. Une étude inédite nous permet d’en savoir plus sur la façon dont ces substances se déplacent dans l’air.
Sans le savoir, vous respirez peut-être des pesticides, même si vous habitez loin des champs où ils ont été épandus.
Car une fois libérés dans l’atmosphère, ces molécules ne disparaissent pas toujours rapidement : associés à des particules en suspension, ils peuvent entamer un véritable voyage, persister plus longtemps dans l’air et parcourir jusqu’à plusieurs milliers de kilomètres.
Invisible et encore peu étudiée, cette seconde vie des pesticides soulève des questions majeures sur leur devenir dans l’atmosphère, leur transport à longue distance et notre exposition potentielle. Tâchons donc de faire le point sur ce que l’on sait, ce que l’on est en train de découvrir et ce que l’on ignore encore.
Une pollution qui passe sous les radars
Quand on évoque les pesticides, l’attention se porte le plus souvent sur les sols, l’eau ou l’alimentation. L’air reste encore souvent un angle mort des politiques et du débat public. Pourtant, pendant et après leur application, une fraction substantielle des pesticides épandus peut rejoindre l’atmosphère – jusqu’à 60 % dans certaines conditions – sous forme de gaz, de gouttelettes ou de poussières contaminées.
Après leur mise en suspension, ces polluants peuvent alors voyager, se transformer et se déposer très loin de leur site d’émission, contaminant alors les régions les plus reculées. Ce phénomène est connu depuis les années 1960, mais son importance reste encore largement sous-estimée.
Cela s’explique notamment par la manière dont les pesticides sont représentés dans les modèles scientifiques. Par simplification, ceux-ci ont longtemps considéré que les pesticides présents dans l’atmosphère se trouvaient uniquement sous forme de gaz. Or, une partie peut aussi se fixer à des particules, comme des poussières ou des aérosols en suspension dans l’air.
Et cette forme particulaire change tout : notre nouvelle étude, montre que les pesticides fixés sur des particules atmosphériques peuvent se dégrader jusqu’à 132 fois plus lentement que prévu par les modèles ne prenant en compte que la phase gazeuse.
Ainsi, lorsqu’ils sont associés à des particules, certains pesticides peuvent avoir dans l’atmosphère des temps de demi-vie allant de quelques jours à plusieurs mois. Autrement dit, il faut attendre tout ce temps pour que leur concentration diminue seulement de moitié. Ces délais peuvent sembler courts, mais à l’échelle de l’air, c’est déjà long : portés par les vents, ces pesticides ont alors largement le temps de parcourir de nombreux kilomètres, bien au-delà des champs où ils ont été appliqués.
À lire aussi :
Des pesticides dans les nuages : les dessous d’une étude inédite
Que dit la loi ?
Cette seconde vie des pesticides dans l’air n’est donc pas seulement qu’une question scientifique : elle soulève aussi des enjeux sanitaires, environnementaux et réglementaires. Car avant d’être utilisés dans les champs, les pesticides doivent obtenir une autorisation de mise sur le marché, fondée sur une évaluation de leurs risques pour la santé humaine et les écosystèmes.
Aujourd’hui, les pesticides sont soumis à un processus d’évaluation encadré par le règlement européen (CE) n° 1107/2009, qui impose aux producteurs de démontrer que leurs produits ne présentent pas de risques inacceptables pour la santé humaine, l’environnement et les écosystèmes.
Les polluants organiques persistants
Parmi les critères pris en compte figure la capacité des substances à persister dans l’atmosphère et à être transportées sur de longues distances. Or, selon l’annexe D de la convention de Stockholm de 2001 sur les polluants organiques persistants (POPs), une substance, dont le temps de résidence dans l’atmosphère est supérieur à deux jours dans l’air, est considérée comme susceptible de parcourir plusieurs centaines de kilomètres.
Lorsqu’elle est à la fois persistante, toxique et susceptible de s’accumuler dans les organismes vivants, elle doit être classée comme POP. Son autorisation de mise sur le marché peut alors être refusée ou retirée afin de limiter son impact à long terme sur l’environnement et la santé.
Comment on évalue le potentiel transport
À ce jour, le potentiel de transport des pesticides sur de longues distances est généralement évalué à l’aide d’un modèle d’estimation proposé en 1993 par les chercheurs américains William M. Meylan et Philip H. Howard, spécialistes de la chimie de l’environnement. Ce modèle s’appuie sur les travaux pionniers réalisés en 1987 par Roger Atkinson, chimiste britannique de l’atmosphère, sur les réactions atmosphériques.
Ce modèle repose sur l’hypothèse suivante : la persistance d’un pesticide dans l’atmosphère peut être estimée à partir de la vitesse de sa réaction en phase gazeuse avec le radical hydroxyle, ou OH. Très réactif et formé principalement sous l’effet du soleil, ce radical est souvent considéré comme l’un des principaux « nettoyeurs » naturels de l’air. En journée, sa réaction avec les pesticides constitue ainsi l’une des principales voies de leur dégradation dans l’atmosphère.
Une protection encore insuffisante face aux pesticides dans l’air
Ainsi, on a longtemps pensé que ces règles toujours utilisées suffisaient à empêcher la dispersion des pesticides hors des zones agricoles. Pourtant, les observations racontent une tout autre histoire.
Les récents travaux menés par le chercheur français Ludovic Mayer et ses nombreux collaborateurs en 2024 montrent que plusieurs dizaines de pesticides sont aujourd’hui détectés dans l’atmosphère européenne, y compris dans des régions très éloignées des sites d’épandages comme les massifs montagneux ou l’Arctique.
Comment expliquer ces distances parcourues ? Une grande partie de ces molécules est dite semi‑volatile : elles peuvent à la fois passer dans l’air sous forme de gaz et se fixer sur des surfaces, comme les particules en suspension. Ainsi, dans l’atmosphère, elles se répartissent entre la phase gazeuse et la phase solide en s’associant aux particules atmosphériques.
Les particules peuvent offrir une forme de protection aux pesticides en limitant leur dégradation, par la lumière solaire ou les oxydants atmosphériques. Certains pesticides se logent ainsi dans les porosités des particules, tandis que d’autres peuvent être recouverts d’un film d’eau en conditions humides, formant une sorte de micro-environnement protecteur.
Ainsi protégés, les pesticides particulaires persistent plus longtemps et peuvent donc être transportés sur des distances de plusieurs milliers de kilomètres.
Pourquoi cette étude maintenant ?
L’idée que les polluants se comportent différemment selon s’ils sont sous forme gazeuse ou associés à des particules n’est pourtant pas nouvelle. Des travaux menés sur d’autres composés semi‑volatils, comme les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), ont déjà montré qu’ils se dégradent plus lentement lorsqu’ils sont fixés sur des particules. Ces composés, dangereux pour la santé humaine, sont principalement émis lors de combustions incomplètes, par exemple celles des carburants, du bois, du charbon ou des feux de forêt.
Le Laboratoire de chimie de l’environnement, de l’Université Aix-Marseille s’est donc intéressé à ce phénomène mais en se posant une nouvelle question : et pour les pesticides ?
Dans cet objectif une atmosphère simplifiée a été recréée en laboratoire dans un réacteur de petite taille, d’environ 500 cm3. Des particules de silice ont été utilisées pour mimer les particules atmosphériques et servir de support aux pesticides.
Fourni par l’auteur
Ces particules, chargées en pesticides, ont ensuite été introduites dans le réacteur atmosphérique parcouru, pendant plusieurs heures, par un flux d’air contenant les principaux oxydants atmosphériques (ozone et radicaux hydroxyles). A intervalles de temps réguliers, un échantillon de particule est prélevé dans le réacteur pour mesurer la quantité de pesticides résiduelle et suivre leur disparition progressive.
Des pesticides bien plus persistants que prévu
Notre étude a porté sur neuf pesticides fréquemment utilisés en France, notamment en viticulture : boscalid, cyperméthrine, cyprodinil, deltaméthrine, folpel, pendiméthaline, spiroxamine, tébuconazole et trifloxystrobine. Ces molécules, ont été choisies parce qu’elles sont fréquemment détectées dans l’air et sont représentatives de différentes classes de pesticides.
Les résultats nous ont permis de constater que lorsqu’ils sont associés aux particules, ces pesticides ne se dégradent pas aussi rapidement que prévu. Leur temps de demi‑vie peut atteindre plusieurs semaines, voire plusieurs mois. Il varie ainsi d’environ 6 jours à plus de 200 jours avec l’ozone, et de 7 jours à plus de 50 jours avec les radicaux hydroxyles.
Fourni par l’auteur
A titre de comparaison, les modèles utilisés pour évaluer leur devenir dans l’atmosphère et ne considérant que la phase gazeuse, prévoient une dégradation des pesticides en seulement quelques heures à moins de deux jours.
Le changement climatique accroît l’évaporation
Conclusion : loin d’être éphémères, les pesticides peuvent persister dans l’atmosphère et être transportés par les vents sur de très grandes distances, bien au‑delà des zones d’application. Leur capacité à être transportés sur de plus ou moins longues distances dépend de leur réactivité mais aussi de leur répartition entre les phases gazeuse et particulaire de l’atmosphère. Comprendre cette répartition, c’est finalement éclairer une part essentielle de la « vie réelle » des pesticides dans l’air que nous respirons.
Avec le changement climatique, le problème risque de s’amplifier : la chaleur et la sécheresse favorisent les ravageurs, ce qui peut augmenter l’usage de pesticides. Mais la chaleur agit aussi après épandage : elle favorise leur évaporation dans l’air, où ils se transforment sous l’effet du soleil. Or, ces nouveaux composés ne sont pas toujours moins dangereux : certains peuvent être aussi, voire plus toxiques, comme le phosgène issu de la cyperméthrine.
Tout cela montre l’urgence de développer des cadres d’évaluation du devenir atmosphérique qui prennent en compte à la fois la dégradation en phase particulaire et les échanges gaz‑particules, ainsi que de renforcer en continu le suivi pérenne des pesticides à l’échelle nationale en France, afin de mieux comprendre ce que nous respirons réellement.
Boulos Samia a reçu un financement d’Aix-Marseille Université.
Amandine Durand, Brice Temime-roussel, Etienne Quivet, Henri Wortham et Sylvain Ravier ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’ont déclaré aucune autre affiliation que leur poste universitaire.
– ref. La seconde vie méconnue des pesticides dans l’atmosphère – https://theconversation.com/la-seconde-vie-meconnue-des-pesticides-dans-latmosphere-286588