Pesticides en mélange dans les rivières : des risques écotoxiques élevés

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Un échantillon d’eau de rivière contient souvent des pesticides en mélange. L’indice de risque écotoxique d’un tel mélange situe son niveau de risque d’effets indésirables pour l’environnement. Lorsque l’indice dépasse 1, il est probable que l’échantillon cause des dommages observables. Le risque écotoxique est alors considéré comme inacceptable. En métropole, les échantillons présentant un risque inacceptable sont très fréquents entre 2015 et 2017. Surtout en été sur les petites rivières.

Fréquence de risque

Des risques inacceptables plus fréquents au Nord

À l’échelle du pays, 29 des 55 Bassin versant montrent plus de 80 % de points de mesure avec des échantillons en niveau de risque inacceptable. Sur ce total de 29 bassins, 28 sont situés dans la moitié nord.

Seulement 5 bassins versants montrent moins de 20 % de points de mesure avec des échantillons en niveau de risque inacceptable. Ils sont tous situés dans la moitié sud du pays.

Indice de risque d’écotoxicité par sous-bassin de 2015 à 2017
Indice de risque d'écotoxicité par sous-bassin de 2015 à 2017
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Indice de risque d’écotoxicité par sous-bassin de 2015 à 2017

Notes : Part des points de mesure, par sous-bassin hydrographique, dont les échantillons d’eau ont présenté un indice de risque écotoxique supérieur à 1.

Seuls 5 à 50 % des échantillons présentent un risque acceptable

Selon le bassin, entre 5 et 50 % des échantillons présentent un indice de risque écotoxique inférieur ou égal à 1.

Près de 25 % des points de mesure de la métropole présentent un risque inacceptable de façon régulière (au moins 3 fois sur la période).

Part des points de mesure dont les échantillons d’eau ont un indice d’écotoxicité supérieur à 1 dans les cours d’eau entre 2015-2017
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Part des points de mesure dont les échantillons d’eau ont un indice d’écotoxicité supérieur à 1 dans les cours d’eau entre 2015-2017

Note : il y a un risque inacceptable d’effets indésirables pour l’environnement lorsque l’indice dépasse la valeur 1.

Champ : Pesticides recherchés sur au moins 50 % des points de mesures de chaque bassin entre 2015 et 2017

Source : Système d'information sur l'eau, extraction du 30 ocotbre 2018

Traitement : SDES, 2019

Niveaux de risque

Plus élevés en été

Les indices de risque augmentent souvent en été. Cette augmentation est vraisemblablement lié à la saisonnalité des régimes hydriques et des activités phytopharmaceutiques en métropole.

En effet, l’hiver (octobre à mars) est une période de hautes eaux et de faible activité phytopharmaceutique. Quant à l’été (avril à septembre), c’est une période de basses eaux et de forte activité phytopharmaceutique.

Plus élevés sur les petites rivières

En été, les 75ème et 90ème centiles sont les plus élevés sur les très petits, les petits et moyens cours d’eau. Autrement dit, les niveaux de risque dépassés 1 fois sur 4 et 1 fois sur 10 sont plus élevés sur petites rivières que sur grandes rivières.

Ce constat concerne la majorité des Bassin hydrographique .

Risque écotoxique par échantillon en Artois-Picardie

Note : il y a un risque inacceptable d’effets indésirables pour l’environnement quand l’indice dépasse 1.

Champ : 165 pesticides recherchés de 2015 à 2017 (1 861 échantillons)

Source : Système d’information sur l’eau www.eaufrance.fr, extraction du 30 octobre 2018

Traitements : SDES, 2019

Risque écotoxique par échantillon en Adour-Garonne

Note : il y a un risque inacceptable d’effets indésirables pour l’environnement quand l’indice dépasse 1.

Champ : 78 pesticides recherchés de 2015 à 2017 (10 348 échantillons)

Source : Système d’information sur l’eau www.eaufrance.fr, extraction du 30 octobre 2018

Traitements : SDES, 2019

Risque écotoxique par échantillon en Loire-Bretagne

Note : il y a un risque inacceptable d’effets indésirables pour l’environnement quand l’indice dépasse 1.

Champ : 171 pesticides recherchés de 2015 à 2017 (14 674 échantillons)

Source : Système d’information sur l’eau www.eaufrance.fr, extraction du 30 octobre 2018

Traitements : SDES, 2019

Risque écotoxique par échantillon en Rhin-Meuse

Note : il y a un risque inacceptable d’effets indésirables pour l’environnement quand l’indice dépasse 1.

Champ : 166 pesticides recherchés de 2015 à 2017 (6 201 échantillons)

Source : Système d’information sur l’eau www.eaufrance.fr, extraction du 30 octobre 2018

Traitements : SDES, 2019

Risque écotoxique par échantillon en Rhône-Méditerranée-Corse

Note : il y a un risque inacceptable d’effets indésirables pour l’environnement quand l’indice dépasse 1.

Champ : 228 pesticides recherchés de 2015 à 2017 (10 449 échantillons)

Source : Système d’information sur l’eau www.eaufrance.fr, extraction du 30 octobre 2018

Traitements : SDES, 2019

Risque écotoxique par échantillon en Seine-Normandie

Note : il y a un risque inacceptable d’effets indésirables pour l’environnement quand l’indice dépasse 1.

Champ : 199 pesticides recherchés de 2015 à 2017 (18 459 échantillons)

Source : Système d’information sur l’eau www.eaufrance.fr, extraction du 30 octobre 2018

Traitements : SDES, 2019

Méthodologie

Couverture spatiale et temporelle
Les données utilisées pour cette étude sont extraites de la base Naïades du système d’information sur l’eau www.eaufrance.fr. Qualifiées de “correctes” par les producteurs, elles couvrent les trois dernières années disponibles de surveillance des cours d’eau. Les départements d’outre-mer n’entrent pas dans le champ de l’étude faute de jeux de données complets sur la même période.

Les résultats d’analyse sont traités à l’échelle des grands bassins hydrographiques de métropole afin d’utiliser des jeux de données relativement homogènes en termes de fréquence de prélèvement, de listes de substances recherchées et de performances techniques des laboratoires.

Prise en compte d’effets saisonniers
Comme les résultats dépendent souvent de la saisonnalité des régimes hydriques et des activités phytopharmaceutiques, ils sont répartis sur deux saisons annuelles.

  • la saison HIVER (octobre à mars) couvre la période des hautes eaux et de faible activité phytopharmaceutique en métropole ;
  • la saison ÉTÉ (avril à septembre) correspond plutôt aux basses eaux et aux fortes activités phytopharmaceutiques.

Prise en compte des catégories de cours d’eau
La typologie nationale proposée par le CEMAGREF (2006) est utilisée pour présenter les résultats en fonction de cinq catégories de cours d’eau : “Très petit”, “Petit”, “Moyen”, “Grand” et “Très grand”.

Cette typologie intègre les rangs de Strahler et les caractéristiques régionales des écosystèmes aquatiques.

Données de surveillance
Dans un objectif de représentativité des résultats, les points de mesure sont sélectionnés s’ils font l’objet d’au moins 6 prélèvements d’échantillons d’eau par an. Parmi ces points, les substances sélectionnées sont celles surveillées :

  • sur au moins 50 % des points de mesure du grand bassin hydrographique ;
  • durant les 3 ans de la période d’étude, sans discontinuité.

Ainsi, une substance surveillée sur 80 % des points de mesure 2 années sur 3 n’est pas retenue, ni celle surveillée sur 49 % des points de mesure durant 3 années consécutives.

Calculs
L’indice de risque écotoxique IR est calculé pour chaque échantillon d’eau prélevé, pris au sens de mélange de pesticides. L’indice caractérise le risque d’effets indésirables que les pesticides en mélange dans l’échantillon présentent pour les milieux aquatiques.

Le calcul se fonde sur le principe d’additivité des concentrations des substances toxiques. En effet, plusieurs études, comme celles de Belden et al. (2007), Cedergreen (2014) ou Deneer (2000), montrent que les effets combinés de ces substances en mélange sont plus souvent additifs que synergiques ou antagonistes. Et les travaux de Backhaus et Faust (2012) indiquent que le principe d’additivité est utilisable, en première approximation des risques, quels que soient les modes d’action des composants du mélange.

Ainsi, pour chaque pesticide i quantifié dans un échantillon est calculé le rapport entre sa concentration mesurée dans l’eau (μg/L) et sa concentration sans effet prévisible sur l’environnement (PNEC en μg/L). L’indice de risque d’un échantillon désigne alors la somme des rapports des pesticides présents en mélange dans cet échantillon.

Dans le cas d’un échantillon e contenant n pesticides i quantifiés, l’indice vaut :

Pour faciliter les comparaisons, un échantillon d’eau est retenu à l’échelle d’un bassin s’il contient au moins autant de substances que le nombre maximal de substances quantifiées dans un échantillon de ce même bassin.

Interprétation de l’indice
On considère que si :

  • IR_e1, il est peu probable d’observer des effets indésirables pour l’environement, le risque est dit acceptable ;
  • IR_e > 1, il y a un risque inacceptable d’effets indésirables pour l’environnement.
    Cet indice ne tient pas compte des effets indirects que les mélanges de pesticides ont sur les écosystèmes. Il permet une première appréciation des risques en mobilisant des données accessibles au public.