S.A.P.M.P. - Vue d'ensemble des connaissances en toxicologie de l'abeille

Pour situer la toxicologie de l'abeille, il faut revenir à l'arrêté du 4 février 1976 qui spécifiait que "sont présumés dangereux pour les abeilles tous les insecticides, à l'exception de ceux qui portent sur leur emballage la mention: "non dangereux pour les abeilles" dont a été assortie leur autorisation de vente". Cet arrêté a rendu, en quelque sorte, officielle la protection de l'abeille en tant qu'auxiliaire de l'agriculture et outil de travail de l'apiculture. Cependant, la notion d'innocuité pour l'abeille est une notion tout à fait relative puisque les produits considérés sont des insecticides et, par voie de conséquence, dangereux pour les abeilles. De plus, cet arrêté faisait appel à la mention "non dangereux pour les abeilles" qui. constitue une phrase de risque négative. Un progrès net en matière de protection de l'abeille allait être enregistré avec la parution de l'arrêté du 5 Juillet 1985. Cet arrêté précise que les insecticides et acaricides sont interdits sur toutes les cultures et peuplements forestiers visités par les abeilles et autres insectes pollinisateurs durant la période de pleine floraison et pendant la période de production de miellat consécutif aux attaques de pucerons. Par dérogation seuls sont utilisés pendant ces périodes les insecticides et les acaricides dont l'autorisation de vente porte la mention: "emploi autorisé durant la floraison ou au cours des périodes d'exsudation de miellat consécutif aux attaques de pucerons". Tout ce qui n'est pas autorisé est donc interdit et considéré comme dangereux pour les abeilles. En outre, les produits insecticides et acaricides reconnus dangereux pour les abeilles doivent porter la mention "Dangereux pour les abeilles et autres pollinisateurs". Il est clair que cet arrêté représente un réel progrès dans la protection de l'abeille. Il est seulement à regretter que cet arrêté ne soit pas étendu aux fongicides et aux herbicides avec lesquels l'abeille est souvent en contact et qui représentent respectivement 38,8% et 36,7% des ventes de produits phytosanitaires au niveau français (chiffres U.I.P.P de 1990).

La place qu'occupe l'abeille dans l'environnement peut être illustrée par un aspect économique et un aspect écologique. D'une part, l'abeille est économiquement importante puisqu'elle est le support de l'apiculture mais aussi de 1'agriculture en apportant un accroissement quantitatif et qualitatif des récoltes. D'autre part, l'industrie phytosanitaire est intéressée par la mise au point de molécules peu toxiques pour les abeilles, ce qui permet de ne pas imposer de limitation à l'utilisation des insecticides et acaricides pendant la période de pleine floraison. Du point de vue écologique, l'abeille est un très bon indicateur de la santé de l'environnement. C'est un insecte social dont le comportement est complexe et qui est fréquemment en contact avec les pesticides.

Au cours de son activité d'ouvrière, l'abeille peut subir une contamination primaire par pulvérisation directe du produit agrochimique. Elle est aussi l'objet de contaminations secondaires par contact avec les parties florales traitées, par la nourriture (pollen nectar) contaminée ou alors par un vecteur de toxique qui est peu connu, du moins dans le cas
de l'abeille, l'eau. En allant s'abreuver à des points d'eau contaminée, l'abeille peut ainsi être en contact avec des pesticides qui ne sont jamais utilisés dans les zones de culture qu'elle fréquente habituellement comme c'est le cas avec l'aldicarb (sulfoxide) qui inhibe l'activité de butinage. Les échanges trophallactiques et le brossage des abeilles jouent également un rôle très important dans la dissémination du toxique au sein de la colonie.

Cela est particulièrement vrai avec des molécules comme les organophosphates avec lesquelles un traitement de 200 ouvrières suffit à entraîner la mort de 3500 à 6000 individus pour une colonie de 10.000 abeilles. Il est à noter que, contrairement aux organophosphates, les carbamates ou les organochlorés, les intoxications par les pyréthrinoïdes sont caractérisées par des mortalités non apparentes à proximité des ruches. Il est même pratiquement impossible de retrouver des insectes dans les trappes à abeilles mortes lors d'une intoxication par ces molécules. Cette observation est essentiellement à la base du rejet, par le groupe de travail "abeille" de la commission des toxiques, des épreuves de toxicologie de l'abeille en plein champ. Une contamination retardée pourra aussi se manifester après accumulation dans la cire ou alors, d'une manière plus aiguë, au démarrage printanier par contamination des réserves de nourriture (miel et pollen). Dans le cas d'une contamination de la cire, non seulement les abeilles adultes mais aussi le couvain ont une longévité altérée.

L'estimation des risques toxicologiques représente un facteur très important en toxicologie de l'abeille. Mais ce qui nous intéresse dans le cas présent ce sont bien moins les épreuves toxicologiques que les facteurs pouvant affecter la toxicité des produits agrochimiques. La toxicité aiguë d'un produit peut être assez facilement mise en évidence avec des travaux appropriés. Il n'en est pas de même de la toxicité retardée, chronique ou due à des associations de pesticides. Dans une étude réalisée par Johansen et collaborateurs (1983), il est possible de voir que l'effet choc d'un produit varie grandement avec le mode de traitement. Dans le cas du carbaryl, le traitement en ultra-bas volume augmente l'effet choc d'un facteur 36 pour une dose de matière active deux fois moindre. Réciproquement, pour un cas de figure identique, le traitement en ultra-bas volume du malathion diminue l'effet choc d'un facteur 3. Au sein d'une même famille, l'effet choc varie aussi grandement d'une molécule à l'autre. L'association de deux produits toxiques pour les abeilles n'augmente pas nécessairement l'effet choc d'un produit, comme cela a été démontré pour le toxaphène associé ou non avec le DDT. Les associations peuvent donc produire des effets nuls, des synergies, des sommations mais aussi des antagonismes. Il est possible de voir que le mode d'administration du toxique est important. Les fortes doses n'entraînent pas nécessairement des mortalités plus élevées et le temps nécessaire pour observer une mortalité donnée est très variable pour une même molécule.

Les résultats que nous venons de citer ont une très grande importance pour l'évaluation de la toxicité des produits agrochimiques sur les abeilles. En France, les épreuves d'estimation de la toxicité des produits phytosanitaires sont définies dans deux méthodes: la méthode 95 de la Commission des Essais Biologiques, pour les études de laboratoire, et la méthode 129 pour les essais sous tunnel. Dans le cas de la dose létale 50% (DL50), c'est à dire la dose nécessaire pour tuer 50% d'une population, plusieurs paramètres contribuent à son hétérogénéité. Pour une même matière active la DL50 varie fréquemment d'un facteur 10 et quelques fois d'un facteur 100 ou 1000. Pour une même famille de pesticides, elle dépend du temps de latence de la molécule. A titre d'exemple, 48 heures après une contamination expérimentale (temps généralement utilisé pour déterminer la DL 50) la mortalité chez les abeilles traitées avec une dose de 7,5 g/ha de deltaméthrine et inférieure à celle des abeilles traitées avec une dose de 30 g/ha. Les conditions trop standardisées de sa détermination aboutissent souvent à une toxicité erronée. Les grandes variations de la DL50 chez l'abeille pourraient être mises à profit pour travailler non plus en termes de toxicité mais en termes de risques.

Les expériences sous tunnel sont-elles plus sensibles? Dans leur principe, il est possible d'estimer la toxicité d'un produit vis-à-vis des abeilles. Seulement, ces expériences souffrent de problèmes de reproductibilité: elles sont lourdes de mise en oeuvre, très chères et soumises aux aléas climatiques qui peuvent compromettre toute une saison d'expérimentation. L'hétérogénéité du matériel biologique de tunnel à tunnel renforce encore la disparité des résultats obtenus. Il est à noter que les résultats des expériences obtenues avec des colonies ayant des reines issues d'une même mère inséminée artificiellement ont présenté également une grande hétérogénéité. Dans les expériences en tunnel, la référence non toxique, la phosalone en l'occurrence, induit des erreurs d'interprétation qui ne sont pas toujours aisées à mettre en évidence. La toxicité de la phosalone augmente avec la température alors que pour les pyréthrinoïdes, molécules faisant l'objet de la majorité des dossiers d'homologation "abeille", c'est le phénomène inverse qui se produit. Ainsi selon la température à laquelle l'essai a lieu, un même produit peut être plus toxique ou moins toxique que la phosalone.

Aux effets toxiques aigus s'ajoutent des phénomènes de synergie entre certains pesticides. Les études que nous avons réalisées montrent que deux pesticides neurotoxiques comme un carbamate et un pyréthrinoïde agissent en synergie non seulement en provoquant une toxicité plus élevée mais aussi au niveau de la cible biochimique du carbamate qui est différente de celle du pyréthrinoïde. De même, une synergie de toxicité se produit entre des insecticides pyréthrinoïdes et des fongicides à triazole ou à imidazole. Le fait le plus important dans les phénomènes de synergie observés avec les molécules que nous venons de citer, c'est qu'ils se produisent avec des doses sub-létales. En d'autres mots, deux produits qui n'entraînent pas de mortalité, lorsqu'ils sont utilisés séparément, peuvent avoir une forte toxicité lorsqu'ils sont utilisés en association. Ces phénomènes de synergie au niveau sub-létal soulèvent des problèmes analytiques importants. Les doses de produits mises en jeu pour produire des synergies au niveau sub-létal sont voisines ou inférieures à la limite de détection des méthodes analytiques fréquemment employées pour déterminer les résidus de pesticides chez l'abeille, et cela dans le cas d'un rendement de récupération du toxique de 100% et dans l'éventualité où la dégradation du pesticide n'aurait pas lieu. Dans les conditions biologiques normales, la probabilité de détecter les toxiques ayant provoqué une mortalité est très faible si ce n'est nulle.

Les doses sub-létales de pesticides peuvent donc produire des phénomènes toxiques aigus. Cependant la notion de toxicité n'implique pas nécessairement celle de létalité.

Des phénomènes biologiques au niveau sub-létal peuvent entraîner des perturbations graves dans les différentes activités de l'abeille. Les carbamates et les pyréthrinoïdes provoquent un découplage des muscles de vol droits et gauches de l'abeille. Cette altération de la fonction de vol empêche l'abeille de retourner à la ruche et la rend inapte à l'activité de butinage. Les organophosphates empêchent les abeilles éclaireuses de communiquer l'emplacement de la source de nourriture aux autres ouvrières et perturbent donc le recrutement nécessaire à une activité de butinage intensive. D'autres travaux ont montré que les carbamates empêchent les insectes d'exécuter un vol à contre vent. Dans ce cas précis, il n'y a pas de découplage des muscles de vol mais l'insecte est incapable d'effectuer le programme qui lui permet de voler à contre vent. Les pyréthrinoïdes affectent grandement les capacités d'apprentissage et de mémorisation essentielle à la vie de la colonie. Cela a été démontré chez le rat et chez l'abeille. Ils diminuent également les réserves lipidiques et glucidiques de l'abeille. Ainsi, un découplage des muscles de vol, une altération dans le programme de vol à contre vent, la baisse des réserves énergétiques et une perturbation du sens de l'orientation peuvent empêcher les abeilles de retourner à la ruche après une contamination qui n'aurait pas d'effet létal direct. Il est intéressant de noter que des doses de carbamates et d'organophosphates qui n'induisent pas de mortalité chez l'abeille adulte peuvent se révéler létales pour le couvain.

A l'heure actuelle, un manque de données expérimentales se fait sentir sur l'effet des régulateurs de croissance, les anti hormones juvéniles ou les insecticides larvicides qui peuvent s'accumuler dans la cire ou les réserves puis contaminer la ponte de la reine à son redémarrage printanier. Le taux d'hormone juvénile III chez l'abeille est important dans la différenciation des castes au sein de la colonie et dans l'activité de butinage qui pourraient être altérées par ces agents. On ne connaît pas non plus le rôle des pesticides dans la sensibilité de l'abeille aux agents pathogènes.

Une bibliographie non exhaustive mais très représentative de la toxicologie de l'abeille est jointe à ce document. Toutes les données expérimentales décrites proviennent de ces articles.

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