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C’est la plus importante société scientifique internationale en chimie et toxicologie de l’environnement. La Society of Environmental Toxicology and Chemistry (Setac)2 a décerné cette année le prix de la meilleure publication scientifique dans la catégorie "évaluation du risque, modélisation et études théoriques" à Claire Duchet qui a réalisé son doctorat à l’Inra de Rennes. La publication primée est un article publié en 2010 dans la revue Ecotoxicology, issue d’une partie du travail de thèse de la doctorante. Le prix de cette catégorie vise en particulier à récompenser de jeunes scientifiques, le plus souvent des doctorants.
En France, l’essentiel de la lutte contre les moustiques se fait avec des larvicides. Les travaux de Claire Duchet avaient pour objectif de valider expérimentalement des méthodes d’évaluation des risques environnementaux de deux de ces produits d’origine biologique dans les zones humides littorales atlantiques et méditerranéennes. Le premier, le Bti (Bacillus thuringiensis serovar israelensis) est pratiquement le seul bio-insecticide actuellement utilisé en France métropolitaine pour lutter contre les larves de moustiques. Le second, le spinosad, appartient à une nouvelle famille, les naturalytes. Déjà commercialisé aux États-Unis, il est en cours de développement en France et proposé comme alternative au Bti. L’intérêt du spinosad, hormis son origine biologique, réside dans son mode d’action différent de celui du Bti.
En effet, les opérateurs de démoustication doivent pouvoir disposer de produits différents afin de parer à tout risque d’apparition de résistance, processus favorisé par l’utilisation d’un seul produit. C’est le cas en France avec le Bti, même si en l’occurrence, les spécialistes estiment que ce risque est faible, étant donné son mode d’action lié à quatre toxines agissant sur quatre cibles différentes.
Les effets toxiques du spinosad sur l’individu se répercutent à l’échelle de la population
Les résultats obtenus par Claire Duchet et ses collègues montrent que le Bti reste le larvicide dont le profil environnemental est le plus satisfaisant. Ils ont surtout permis de mettre en évidence le mauvais profil écotoxicologique du spinosad et interrogent sur son utilisation en milieu naturel et son intérêt en tant que larvicide candidat potentiel en France.
Pour évaluer le risque environnemental des deux produits, la chercheuse a centré ses investigations sur deux espèces différentes de daphnies, présentes dans les sites étudiés : Daphnia pulex dans le Golfe du Morbihan et Daphnia magna en Camargue.
Daphnia pulex (Crustacé, Cladocère), femelle ovigène.
© Gérard Balvay, Inra
Appelées communément puces d’eau, les daphnies sont de petits crustacées bien connus des écotoxicologues qui les utilisent comme bio-indicateurs. Témoins de la qualité des eaux, ces petits herbivores planctonophages sont également des organismes clés des milieux aquatiques dans lesquels ils vivent : consommateurs primaires, ils sont à la base de la plupart des chaînes alimentaires. Et cette caractéristique renforce leur rôle d’indicateur écologique. En les étudiant dans différentes conditions (laboratoire, micro/mésocosmes, milieux naturels), les scientifiques peuvent donc obtenir des informations très précoces sur les risques de désordres écologiques dans les réseaux trophiques.
Claire Duchet a mis en place deux types d’approches expérimentales pour comparer les effets de l’exposition des daphnies aux deux bio-insecticides. Elles reposent sur le couplage d’études de laboratoire et sur le terrain. Les études de laboratoire ont montré que le spinosad avait un effet sur les performances individuelles - survie, fécondité et reproduction - des deux espèces de daphnies étudiées alors qu’aucun effet n’avait été montré chez les individus exposés au Bti.
In situ, la scientifique a observé qu’une exposition au spinosad entraînait une extinction rapide des populations de daphnies. Dans certaines conditions, lorsque la dose de spinosad est faible, les populations peuvent se restaurer. Ces observations ont été effectuées à l’aide d’un dispositif original : des microcosmes, petits enclos permettant d’isoler les daphnies présentes naturellement dans les eaux des sites étudiés. L’avantage des microcosmes est de pouvoir conduire des expérimentations dans le milieu naturel, en l’occurrence d’exposer des populations naturelles de daphnies aux insecticides sans risque de contamination de l’environnement.
Évaluation de l’impact des traitements de démoustication sur les populations naturelles de daphnies : étude dans les microcosmes mis en place in situ en zones méditerranéenne et atlantique. © ESE, Inra
À partir de données sur les individus et les populations obtenues en laboratoire et dans les microcosmes in situ, Claire Duchet a procédé par simulation à l’aide d’un modèle de dynamique de population. Cela lui a permis de prédire l’évolution des populations de daphnies et d’estimer, entre autres, le risque d’extinction de ces populations lorsqu’elles sont exposées au Bti ou au spinosad en milieu naturel. Ses résultats confirment le passage des effets toxiques de l’individu à la population avec une prédiction de diminution de l’abondance des daphnies.
Les travaux de la jeune scientifique pourraient à terme servir à dégager une méthodologie fiable et reproductible utilisable dans les campagnes d’évaluation des effets non intentionnels consécutifs à des traitements biocides contres les moustiques inféodés aux zones humides.
Aujourd’hui, Claire Duchet a rejoint l’EID Méditerranée (Entente Interdépartementale pour la Démoustication du littoral méditerranéen) à Montpellier. Elle poursuit sa collaboration avec l’équipe d’Écotoxicologie aquatique animée par Laurent Lagadic dans le cadre d’un projet européen sur les impacts des produits utilisés en démoustication en France métropolitaine et dans les départements d’Outre-Mer.
(1) Spécialisée en écotoxicologie aquatique, Claire Duchet a réalisé sa thèse sous la direction de Laurent Lagadic au sein de l’équipe Écotoxicologie et qualité des milieux aquatiques de l’unité mixte de recherche Inra/AgroCampus Ouest Ecologie et Santé des Ecosystèmes, à Rennes.
(2) Site web de la Setac
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