PhytoCOTE : un projet intégratif des usages de pesticides dans le vignoble Bordelais, de leurs transferts et impacts sur les écosystèmes, des effets de changement de pratiques

Abstract

Le projet de recherche PhytoCOTE qui a débuté mi-2015 pour une période de quatre ans, est une émanation du groupe "Pesticides" du LabEx COTE de l'Université de Bordeaux. Il présente un double objectif : le premier est de réunir autour d'une même thématique des laboratoires des Sciences du vivant et de l'environnement et des Sciences Humaines et Sociales ; le deuxième est de mettre en ½uvre des travaux de recherche dans une démarche originale d'intégration, relatifs à l'usage des pesticides dans les agrosystèmes, à leurs transferts dans les écosystèmes connexes, à la bioaccumulation et à leur toxicité potentielle dans le continuum écosystème agricole - écosystème estuarien ; ainsi que l'évaluation des effets de changements de pratiques par modélisation de différents scenarii. Les multiples approches scientifiques de ce projet justifient une intervention pluridisciplinaire (agronomie, chimie environnementale, hydrobiologie, écologie, écotoxicologie, socio-économie). Le projet vise ainsi en premier lieu à caractériser les pratiques agricoles et particulièrement la pression anthropique phytosanitaire sur des parcelles culturales notamment viticoles de la zone d'étude située dans le Blayais (rive droite de l'estuaire de la Gironde). L'analyse des modes de conduite agricole (conventionnel, agrobiologie, agroécologie,…) et la modélisation du comportement décisionnel des agriculteurs face aux choix des traitements a pour but d'anticiper la tendance d'évolution des usages de pesticides. Les résultats permettront d'établir des scenarii de changements des pratiques de protection phytosanitaire et d’analyser comment ces choix pourraient être influencés par les politiques publiques. Parallèlement, le site d'étude nouvellement étudié fera tout d’abord l'objet d'un état des lieux de la contamination des agrosystèmes par les pesticides, ce qui permettra de sélectionner quelques parcelles contrastées (contaminées par les pesticides organiques et/ou inorganiques) pour les études de transfert des composés vers les cours d’eau du petit bassin versant et vers l’atmosphère. La caractérisation de la dynamique spatio-temporelle des concentrations en pesticides sera réalisée simultanément dans les différents compartiments environnementaux (eaux de surface, eaux souterraines, sols et air) pendant une année complète de traitements phytosanitaires, et ce à deux échelles imbriquées, celle de la parcelle et celle du petit bassin versant (jusqu’à l’estuaire). Ces suivis seront réalisés par échantillonnage classique et par échantillonnages passif (sol, eaux et air) ou actif (air). La bioaccumulation des pesticides dans les organismes aquatiques sera également évaluée en utilisant des biofilms développés in situ et des bivalves d’eau douce (corbicules) transplantés en cage pendant un mois en amont et en aval des parcelles, parallèlement aux déploiements des échantillonneurs passifs. Les descripteurs de l'épaisseur et de l'élasticité des biofilms seront suivis en parallèle. De même, le potentiel toxique des pesticides dans les hydrosystèmes sera examiné i) sur les biofilms et les bivalves encagés en utilisant une approche transcriptomique (à l'échelle génomique), ii) sur des extraits d'échantillonneurs passifs, déployés dans les cours d’eau conjointement avec les biofilms et les bivalves en cage, en utilisant des micro-algues et des larves d'huîtres dans des conditions de laboratoire et iii) sur des extraits d’eau et de sédiment sur des larves et des embryons de poissons dans des conditions de laboratoire. Une simulation de l'effet de bonnes pratiques agroécologiques sur le site d'étude retenu devrait permettre d'acquérir des connaissances relatives aux conditions concrètes d’une réduction des usages des produits phytosanitaires. D'abord une analyse et modélisation multicritère permettra de mettre en évidence les zones à risque de transfert, en intégrant des critères de nature quantitative (pentes des terrains, quantités de pesticides appliqués,…) mais aussi qualitative (types de voies de transfert des molécules, efficacité des zones tampons…) en association avec une évaluation des flux potentiels transférés par modélisation agro-hydrologique. Une modélisation bioéconomique conduira à l'évaluation des contraintes et coût des réductions d’usage des pesticides proposées et de leur acceptabilité en termes de capacité des exploitations au changement de pratiques de production. Les résultats obtenus à partir des différents scenarii seront ensuite traités par modélisation multicritère afin de les prioriser en fonction des préférences des acteurs économiques et environnementaux ; cette capacité à atteindre les objectifs de maîtrise des intrants phytosanitaires restant un élément majeur d'appréciation de la durabilité des agroécosystèmes. Les résultats obtenus feront l'objet d'une démarche de valorisation et de transfert auprès des acteurs professionnels (agriculteurs-viticulteurs-conseillers) en vue d'apprécier les conséquences des pratiques agricoles mises en ½uvre, et le cas échéant de leurs modifications, sur les processus de transferts des pesticides et leurs impacts environnementaux. Nous présenterons ici la méthodologie générale déployée en vue de l'intégration des différentes questions de recherche développées de façon structurée.