Glyphosate

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Glyphosate
    Structure chimique du glyphosate
Glyphosate-3D-balls.png
Glyphosate-3D-vdW.png
Structure chimique du glyphosate
Identification
Nom IUPAC N-(phosphonométhyl)glycine
Synonymes

acide 2-[(phosphonométhyl)amino]acétique

No CAS 1071-83-6
No EINECS 213-997-4
SMILES
InChI
Apparence solide blanc, inodore[1].
Propriétés chimiques
Formule brute C3H8NO5P  [Isomères]
Masse molaire[2] 169,0731 ± 0,0047 g/mol
C 21,31 %, H 4,77 %, N 8,28 %, O 47,32 %, P 18,32 %,
pKa 0.8
Propriétés physiques
fusion (décomposition) : 230 °C[1]
ébullition 230 °C (503,15 K) décomposition
Solubilité dans l'eau à 25 °C : 12 g·l-1[1]
Insoluble dans la plupart des solvants organiques
Masse volumique 1,7 g·cm-3[1]
Pression de vapeur saturante à 20 °C : négligeable[1]
Précautions
Directive 67/548/EEC
Irritant
Xi
Dangereux pour l’environnement
N



Transport
90
   3077   
SGH[3]
SGH05 : CorrosifSGH09 : Danger pour le milieu aquatique
Danger
H318, H411,
Écotoxicologie
DL50 1 568 mg·kg-1 souris oral
130 mg·kg-1 souris i.p.
7 940 mg·kg-1 lapin peau
Sel d'isopropylamine de glyphosate
Identification
Synonymes

Sel d'isopropylamine de N(-phosphonométhyl)glycine

No CAS 38641-94-0
SMILES
InChI
Apparence Solide
Propriétés chimiques
Formule brute C6H17N2O5P  [Isomères]
Masse molaire[4] 228,1833 ± 0,0079 g/mol
C 31,58 %, H 7,51 %, N 12,28 %, O 35,06 %, P 13,57 %,
Propriétés physiques
Solubilité très soluble dans l'eau
Masse volumique 1,218 g·ml-1 à 25 °C
Précautions
Directive 67/548/EEC
Irritant
Xi



Écotoxicologie
DL50 10 537 mg·kg-1 rat oral
7 500 mg·kg-1 rat peau
Glyphosate-trimesium
Identification
Synonymes

Triméthylsulfonium de l'ion n-(phosphonométhyl) glycine

No CAS 81591-81-3
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule brute C6H16NO5PS  [Isomères]
245,235087 gmol-1
C12H32NO5PS3  [Isomères]
397,558731 gmol-1
Propriétés physiques
ébullition 110 °C à 760 mmHg
Solubilité 1 050 g·l-1 dans l'eau à 20 °C;
ou 4 300 g·l-1 eau à 25 °C
Masse volumique 1,27
Précautions
Directive 67/548/EEC
Nocif
Xn
Dangereux pour l’environnement
N



Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le glyphosate (N-(phosphonométhyl)glycine, C3H8NO5P) est un désherbant total foliaire systémique, c’est-à-dire un herbicide non sélectif absorbé par les feuilles et ayant une action généralisée, autrefois produit sous brevet, exclusivement par Monsanto à partir de 1974, sous la marque Roundup. Le brevet est tombé dans le domaine public en 2000, d'autres sociétés produisent désormais du glyphosate.

Le glyphosate seul est peu efficace, car il n'adhère pas aux feuilles et les pénètre difficilement. On lui adjoint donc un tensioactif (ou surfactant). Ces produits sont connus pour provoquer des mortalités cellulaires (par contact direct avec une cellule ou un tégument et des irritations). Ils sont néanmoins utilisés dans des produits médicaux comme les collyres: le chlorure de benzalkonium, très toxique pour les poissons.

De nombreuses espèces de plantes, notamment des dicotylédones sur lesquels le glyphosate est en général moyennement efficace, développent des résistances au glyphosate, dont par exemple l'evil pigweed (Amaranthus palmeri de la famille des amarantes) qui pousse à une vitesse telle qu'elle force des agriculteurs du Sud des États-Unis à abandonner leurs champs[5]. L'apparition de cette espèce de plante résistante est considérée comme une véritable menace pour l'agriculture par l'Université de Géorgie[6]. Néanmoins les résistances aux herbicides les plus courantes concernent plutôt la famille des sulfonylurées. Ces résistances sont facilement contournées avec des rotations et l'alternance des molécules, c'est seulement la monoculture de soja résistant au Roundup qui est menacée par ces plantes.

Propriétés chimiques[modifier | modifier le code]

Le glyphosate est un acide organique faible, analogue d'un acide aminé naturel, la glycine, doté d'un groupement phosphonate.

Son nom est la contraction de glycine, phospho- et -ate.

De cette structure, il présente 4 pKa (0,7 ; 2,2 ; 5,9 ; 10,6). Zwitterionique quel que soit le pH, il est aussi très soluble dans l'eau et très polaire (logP < -3,2). Dans les sols, il est assez rapidement adsorbé, et cette adsorption (plus ou moins importante selon le pH) le rend normalement assez peu mobile.

Pour accroître sa solubilité et son passage dans la plante et la sève, les industriels le préparent souvent sous forme de sel d’isopropylamine (C6H17N2O5P, Roundup)[7]. Des additifs (tensioactifs, tels que la polyoxyéthylène amine) lui sont ajoutés pour le fixer sur les plantes [8].

Utilisation et intérêt agronomique[modifier | modifier le code]

Glyphosate utilisé comme alternative au fauchage dans un verger de pommiers à Castelbello-Ciardes (Italie).

Le glyphosate est l'herbicide le plus utilisé dans le monde, son succès repose sur un coût faible, une bonne efficacité et une très grande souplesse d'utilisation. Il est largement utilisé pour du désherbage agricole mais aussi pour l'entretien des espaces urbains et industriels. En agriculture, le glyphosate permet une destruction efficace des adventices ou des repousses, sans effet sur la culture suivante et avec un coût très réduit. La diffusion du glyphosate a notamment permis de développer les techniques d'agriculture de conservation en permettant de désherber les parcelles sans retourner la terre.

Dégradation[modifier | modifier le code]

Le glyphosate est principalement dégradé dans les sols, un peu plus rapidement que dans l'eau des rivières, des lacs et des nappes phréatiques (demie-vie supérieure à un mois dans le sol)[9].

Les principaux produits de dégradation du glyphosate dans l'environnement sont l'acide aminométhylphosphonique, et le glyoxylate[9].

C'est l'acide aminométhylphosphonique (AMPA), ainsi que le glyphosate, qui sont notamment détectés dans l'eau des nappes phréatiques, les rivières et dans l'eau du robinet[10], mais en faible quantité, comparé à d'autres produits, le glyphosate étant peu mobile. Le glyoxylate est, quant à lui, biodégradable sans aucun problème, et peut avoir d'autres origines biochimiques. Il ne paraît donc pas utile de le doser.

Des chercheurs de Monsanto ont montré qu'une souche de bactéries du genre pseudomonas est capable de dégrader le glyphosate en glycine et en phosphate[11]. Il serait intéressant de tester ces bactéries dans les champs ou points d'eau contaminés pour évaluer leur capacité d'épuration.

Mécanisme d'action[modifier | modifier le code]

Le mécanisme d'action[12] de cet herbicide est une inhibition de l'enzyme 5-enolpyruvoyl-shikimate-3-phosphate synthase (ou EPSPS), une enzyme de la voie de biosynthèse des acides aminés aromatiques.

Historiquement, et selon la littérature, depuis que les semenciers (qui sont aussi producteurs de désherbant) cherchent à produire des semences et plantes résistantes au glyphosate, ils auraient trouvé au moins 3 voies pour atteindre ce but chez des végétaux cultivés, normalement vulnérables à cette molécule herbicide[12].

  1. Les premiers travaux ont été axés sur l'adaptation progressive (par simple sélection) des cellules végétales cultivées à une exposition lentement croissante au glyphosate. Les cellules ainsi obtenues étaient devenues résistantes au glyphosate, par exemple en raison de la surexpression du gène EPSPS, de l'amplification de ce gène (EPSPS), ou d'une plus grande stabilité enzymatique[12].
  2. D'autres travaux ont recherché à créer une résistance en transformant les plantes concernées avec des gènes permettant de dégrader et métaboliser le glyphosate sans dommages pour la plante :
    :- Une enzyme dite « GOX » (pour "Glyphosate oxydoréductase") a été trouvée chez un micro-organisme du sol. Elle casse la liaison azote-carbone du glyphosate en produisant de l'acide aminométhylphosphonique.
    :- Un autre gène dit « GAT » (pour "glyphosate N-acétyl-transférase") s'est montré capable d'acétyler et désactive le glyphosate[12].
  3. Un troisième mécanisme (celui qui a été utilisé pour mettre sur le marché diverses plantes transgéniques résistantes au glyphosate) a consisté à insérer par transgénèse un gène codant pour l'enzyme EPSPS[12].

Plusieurs chercheurs ou équipes ont utilisé la mutagenèse dirigée, ou des substitutions d'acides aminés de l'EPSPS, mais la forme de l'enzyme EPSPS la plus résistante au glyphosate à ce jour serait celle qui a été isolée à partir de la souche CP4 d' Agrobacterium spp[12].
L'observation d'apparition dans les champs de "mauvaises herbes" devenues résistantes au glyphosate laissent penser que d'autres mécanismes physiologiques de résistance au glyphosate sont possibles. Un liseron des champs assez résistant présente une production élevée de l'enzyme 3-désoxy-d-arbino-heptulosonate 7-phosphate synthase, la première enzyme de la voie shikimique, ce qui suggère que le flux de carbone accru par la voie shikimique peut offrir une résistance au glyphosate[12].
Une autre « mauvaise herbe » (Gaillet gratteron ou Galium aparine ; goosegrass pour les anglophones) se montre capable de réduire la translocation du glyphosate à partir de la surface foliaire traitée[12].

La voie la plus efficace semble être l'enzyme EPSPS, impliquée dans la voie métabolique de l'acide shikimique, laquelle est nécessaire pour la synthèse des acides aminés aromatiques tels que la phénylalanine, la tyrosine et le tryptophane ; ces acides aminés participent à la synthèse des vitamines et de beaucoup de métabolites secondaires, comme les molécules hormonales d'intérêt sur le développement de la plante telles que les folates, l'ubiquinone et des naphtoquinones[13].
Cette voie étant absente chez les animaux, elle est considérée comme a priori peu toxique pour les animaux, comme en témoigne les DL50 relativement élevés et comparables à des produits courants comme le sel ou la caféine (Quand le glyphosate est absorbé seul, c'est-à-dire sans surfactant ni autres additifs).

Présence dans l'environnement[modifier | modifier le code]

Dans les sols[modifier | modifier le code]

Les taux de glyphosate y sont difficiles à mesurer en raison du fait qu'il est absorbé sur les particules du sol et difficile à extraire sans le dénaturer. Il y est probablement souvent présent, car c'est le premier désherbant et le premier pesticide vendu au monde, avec une quantité qui a plus que doublé en 4 ans, passant de 0,5 et 1 million de kilogrammes en 1986 à plus de 2 millions de kilogrammes en 1990.

Il est très utilisé en forêt (pour préparer et dégager les plants), pour le désherbage en vue de l’ensemencement de nombreuses cultures et comme défoliant pour certaines autres cultures (blé, orge, légumes, colza ou moutarde sauvage, lin, cultures fourragères), et/ou dans les jardins par les particuliers et parfois pour la culture sans labour (qui peut l'éviter en semant sous paille par exemple). Les pays qui ont autorisé la culture d'OGM résistant au glyphosate ont vu sa consommation augmenter au détriment d'autres herbicides, en général plus coûteux et spécifiques.

Dans l'eau[modifier | modifier le code]

Le glyphosate y est soluble (12 g·l-1 à 25 °C dans l'eau douce).

Il était réputé peu mobile et à faible risque de contamination des nappes, mais son usage massif, notamment pour les usages non agricoles (jardinage, désherbage de voirie) mal contrôlé, provoque sa présence dans de nombreux cours d'eau et nappes phréatiques. Il est plus mobile et soluble dans les sols alcalins ou riches en phosphates (minéral indispensable aux plantes, présent en quantité dans les sols riches ou bien amendés)[14].

Une étude a détecté des taux de 200 à 300 μg·l-1 de glyphosate peu après une pulvérisation directe dans de l’eau stagnante. Ce taux n'a été réduit que de moitié après trois semaines environ. Le Roundup n'a jamais été autorisé (en UE) pour désherber des mares et étangs de pêche en eau. La nature des bactéries présentes, la présence ou absence d'un biofilm important, la quantité d'ultraviolets, la température (saison) et le pH jouent probablement également un rôle dans la vitesse de dégradation du glyphosate dans l'eau[15]. D'autres sources citent une pulvérisation directe sur lacs et étangs de 1 kg/ha suivie d'une concentration initiale de 1 100 μg·l-1 réduite à 149 μg·l-1 après deux jours et à 55 μg·l-1 après cinq jours.

En sylviculture (au Québec) après pulvérisation, on n'en a pas trouvé (seuil de détection de 1,0 μg·l-1) dans huit cours d’eau protégés par une zone tampon de 30 m, mais on en a trouvé[16] dans deux échantillons provenant de fossés (16,9 μg·l-1 au max.). Dans les étangs ayant reçu une pulvérisation directe, le taux était de 2 800 μg·l-1 dans l'eau juste après la pulvérisation, mais avait chuté à 288 μg·l-1 24 heures plus tard. La cinétique du glyphosate dans les sédiments semble peu étudiée.

Dans l'air[modifier | modifier le code]

Sa faible tension de vapeur (<1×10-5 Pa à 25 °C)[17] le rend peu soluble dans l'air, mais il peut y être présent sous forme d'aérosol ou fixé sur des poussières issues de sol poudreux et sec traité. Il peut être pour partie dégradé par photodécomposition sous l'effet des ultraviolets de la lumière solaire.

Utilisations et polémiques[modifier | modifier le code]

Pulvérisation aérienne d'herbicides par un avion de la police nationale sur un champ de coca en Colombie.

Le glyphosate est notamment utilisé par le gouvernement colombien, aidé par le gouvernement des États-Unis dans son Plan Colombie pour détruire les champs de coca produisant de la drogue qui finance des actions de groupes rebelles. Ces actions détruisent des milliers d'hectares de reliques de forêt tropicale, parfois classées réserves naturelles, comme la forêt du Putumayo, et des exploitations agricoles légales. Les populations de ces forêts craignent des impacts sur leur santé, comme dans le cas de l'agent orange utilisé comme défoliant pendant la guerre du Viêt Nam. Les communautés amérindiennes sont parmi les premières touchées. L'Équateur voisin craint aussi des conséquences sanitaires et écologiques des fumigations colombiennes de glyphosate près de ses frontières, dans le Putumayo. Le refus colombien d'abandonner ces pulvérisations aériennes a provoqué en 2006-2007 une crise diplomatique entre les deux pays[18].

La culture majoritaire de soja OGM résistant au glyphosate en Argentine et au Brésil a entraîné une utilisation massive de ce désherbant, en substitution d'autres produits. Des résistances sont apparues, amenant à l'utilisation de doses de plus en plus importantes et à des mélanges avec du paraquat. Néanmoins son usage a permis d'éviter le travail du sol ; sans herbicides totaux les techniques d'agriculture de conservation n'auraient peut-être pas pu être développées en Amérique du Sud[19].

La polémique a aussi porté sur la biodégradabilité de désherbants contenant du glyphosate. Le glyphosate est un des premiers herbicides permettant de semer directement après usage et sans effet sur la culture suivante ; l'effet désherbant apparaît uniquement en cas de pulvérisation sur les feuilles de la plante. La possibilité de planter vite juste après un désherbage efficace était une vraie rupture à l'époque de sa mise sur le marché. À titre de comparaison un herbicide plus ancien comme le 2,4-D est capable d'affecter un semis de dicotylédones jusqu'à 60 jours après traitement et même perturber des levées de céréales qui sont normalement insensibles à cette molécule. Au niveau marketing cette absence d'effet secondaire sur la culture suivante s'est vite transformée en biodégradabilité totale et rapide.

Un fabricant (Monsanto) a perdu plusieurs procès parce qu'il avait présenté le Roundup, sur ses étiquettes et affiches, comme dégradable ou biodégradable (dans le sol comme dans l'eau). La demi-vie du glyphosate (le temps nécessaire pour que 50 % des molécules de glyphosate soient dégradés) est, en conditions de laboratoire, d'environ 32 jours dans le sol et de 3,3 jours dans l'eau, avec une efficacité variant selon la richesse du sol en bactéries, la température, la nature et l'acidité du sol, etc. Elle varierait de 20 à 100 jours selon l’état du sol d'après d'autres sources [20]. Le glyphosate se dégrade en sous-produits, eux-mêmes difficilement biodégradables, avec des délais variant selon le contexte. Les sols morts (sols viticoles, trottoir désherbé) n'ont pas de richesse bactérienne et sont quasiment incapable de dégrader le glyphosate.

Contamination des milieux (eau, air, sol)[modifier | modifier le code]

Les analyses permettant de détecter le glyphosate dans l'eau ont longtemps été difficiles, longues et coûteuses. Elles étaient donc rares. Depuis que, dans les années 2000, des progrès techniques ont amélioré leur précision et en ont diminué les coûts, on prend conscience que, bien que dégradable, le glyphosate, comme de nombreux herbicides et insecticides, y compris interdits depuis des années, est très souvent présent dans les eaux et les sols. Une étude de l'IFEN (août 2006) a montré que le glyphosate et l'AMPA, son produit de dégradation, étaient les substances les plus retrouvées dans les eaux en France [21]. Ce résultat n'est pas étonnant en soi : le glyphosate est l'herbicide le plus vendu en France.

Le glyphosate étant très peu volatile dans l'air son impact sur la pollution atmosphérique est négligeable et concerne surtout des aérosols provenant des dispositifs d’épandages. Les fiches de sécurité n'exigent pas d'appareil de protection respiratoire, ce qui n'est pas le cas de tous les pesticides, y compris autorisés en agriculture biologique [22],[23]

Les synergies d'actions entre pesticides, étudiées depuis une dizaine d'années, sont très loin d'être systématiques : additivité et dominance de la molécule la plus toxique sont les phénomènes les plus fréquents [24]

Écotoxicologie[modifier | modifier le code]

Quelques études laissent suspecter (ou ont confirmé) plusieurs problèmes :

  • On cherche à mieux comprendre la cinétique du glyphosate dans l'organisme des plantes[26].
    Une étude récente (2008) s'appuyant sur du glyphosate radiomarqué au Carbone 14 pulvérisé sur une culture expérimentale de Senna obtusifolia a montré qu'il ne se répartit pas de manière homogène dans la plante[27], ce qui peut être important pour le suivi de la cinétique de ce produit dans l'organisme ou dans l'environnement, et qui pourrait expliquer certaines résistances observées, dont chez des plantes invasives à rhizomes comme l'est devenue en Floride[28] et notamment dans les Everglades la fougère Lygodium microphyllum [29].
  • On a montré en 2002 que le glyphosate a (paradoxalement) un effet reprotoxique sur les cotonniers transgéniques (cottonniers, Gossypium hirsutum L. ‘Delta Pine & Land 5415RR’, ‘Delta Pine & Land 50’, ‘Delta Pine & Land 90’, ‘SureGrow 125RR’, génétiquement modifiés pour résister au glyphosate. Deux phénomènes ont été conjointement observés en plein champs sur ces cotonniers, quand ils ont été traités au Roundup:
    1°) une mauvaise pollinisation[30], sachant que, normalement, le cotonnier est autoféconds[31] ;
    2°) une augmentation du taux d'avortement des capsules de cotonnier transgénique[30], ce qui cause une perte de rendement.
    Des études anatomiques ont montré un effet différé des applications de glyphosage en postlevée (en période d'anthèse (période fonctionnelle pour la reproduction de la fleur), on observe un allongement de la colonne staminale, ce qui augmente très significativement la distance entre les anthère et la pointe de l'organe femelle (stigmate réceptif)[30]. Cette distance est augmentée de 4,9 à 5,7 mm au cours de la première semaine de floraison[30] ; ce qui diminue de 42 % la quantité de pollen se déposant sur le pistil des cotonniers transgéniques, comparativement à ceux qui n'ont pas été traités[30]. De plus, le microscope électronique montre que ce pollen présente « de nombreuses anomalies morphologiques » (par rapport au pollen des mêmes cotonniers transgénique mais non-traités[30]. L'irrigation influe sur ces paramètres[32] en améliorant les rendements et la qualité de la fibre, mais indépendamment du traitement ou non au glyphosate. On étudie des pistes de solution[33] ainsi que la « translocation » de glyphosate radiomarqué dans le cotonnier pour mieux comprendre ces phénomènes[34].
    Article détaillé : CP4 EPSPS.
    .
  • Des travaux récents (2013) montrent que de très fortes doses de glyphosate (supérieures à 1 000 μg L−1, soit 10 000 fois la norme dans l'eau potable) inhibent le développement embryo-larvaire et la métamorphose de l'huître du Pacifique Crassostrea gigas Antoine Mottier, Valérie Kientz-Bouchart, Antoine Serpentini, Jean Marc Lebel, Awadhesh N. Jha, Katherine Costil (2013),Effects of glyphosate-based herbicides on embryo-larval development and metamorphosis in the Pacific oyster, Crassostrea gigas ; Revue : Aquatic Toxicology, Volumes 128–129, 2013-03-15, Pages 67-78 (résumé). Cette étude est très difficile à interpréter car, en plus de la dose massive qui dépasse très largement ce qui peut être mesuré dans les pires conditions en mer, les auteurs n'ont pas mesuré le pH de l'eau d'élevage des larves. Or ces dernières y sont très sensibles car un pH acide réduit la capacité des larves à fixer le calcaire indispensable à leur développement[35]. Le glyphosate étant un acide, les doses testées dans l'étude pourraient (selon la composition exact de l'eau qui n'est pas précisée) avoir fortement réduit le pH (autour de 5.5 si l'eau utilisée n'a aucun pouvoir tampon, ce qui est totalement en dehors des tolérances de l'espèce, surtout au stade larvaire) et expliquer l'absence de développement des mollusques.

Toxicologie[modifier | modifier le code]

Les méta-analyses sur le sujet montrent que le glyphosate présente un profil toxicologique plutôt favorable comparé à d'autres herbicides, comme l'atrazine : Le glyphosate n'a pas d'effet sur la reproduction et la descendance, l'exposition réelle reste très inférieure (facteur 500) au seuil de tolérance de la U.S. Environmental Protection Agency. Pas d'effet génotoxique, pas de bioaccumulation, pas d'effet chronique ou subchronique, pas d'effet endocrinien. Le Glyphosate ne pose pas de problème pour la santé humaine[36],[37].

La DL50 du glyphosate pur se situe à environ 1 % du poids corporel[38]. Les effets toxiques immédiats sont faibles, même à hautes doses. On note cependant une réduction notable du poids corporel et du poids du foie.

Il est quasiment impossible de se suicider avec du glyphosate, il faudrait en avaler plusieurs litres, compte tenu du très faible taux d'absorption intestinale, pour espérer s'approcher de la DL50. Les suicides de paysans à l'aide de produit chimique impliquent surtout des insecticides organophosphorés ou organochlorés, qui présentent une toxicité bien plus importante.

Les études[39] de laboratoire ont montré[40] que le glyphosate ingéré était absorbé pour 15 à 40 % de la dose ingérée. Quant à son premier sous-produit de dégradation (l’acide aminométhylphosphonique ou AMPA), il est absorbé à environ 20 % de la dose ingérée.

Une autre étude[41] a montré chez des singes que l’absorption cutanée d’une préparation de glyphosate était faible (2 % après sept jours d’application locale). Mais le passage transcutané peut varier selon les espèces, les conditions (transpiration) et l’âge (chez l'humain, la peau des enfants est par exemple beaucoup plus perméable). Une dose ingérée (ou injectée (intrapéritonéale)), unique ou répétée durant 12 jours, est éliminée en grande partie via l’urine, essentiellement sous une forme non dégradée, bien que l’on trouve aussi de petites quantités d’AMPA. L’excrétion biliaire et la circulation entéro-hépathique sont quantitativement minimes après 120 heures. Une dose unique de glyphosate était éliminée à 94 % dans les urines, chez les mâles et les femelles (0,1 % seulement d’une dose étant éliminée sous la forme de dioxyde de carbone marqué 22), en condition de laboratoire (animaux peu mobiles, non malades, non exposés aux aléas climatiques, etc.). L’ingestion quotidienne de glyphosate durant 2 semaines se traduit par des concentrations tissulaires maximales au sixième jour d’administration. Les concentrations les plus fortes étant mesurées dans les reins (<1 ppm), puis de manière décroissante dans la rate, les tissus adipeux, le foie, les ovaires, le cœur et les muscles, les résidus diminuant progressivement après que l’animal ait cessé d’ingérer le produit dans sa nourriture, les concentrations rénales étant de 0,1 ppm après 10 jours.

Il est délicat de tirer des conclusions toxicologiques des nombreuses études[42] faites chez l'animal avec du glyphosate pur, car, dans la réalité, c'est un mélange glyphosate-additif qui est susceptible de poser problème par contact ou ingestion.

Il est démontré que différents herbicides à base de glyphosate ralentissent le cycle des divisions cellulaires chez l'embryon d'oursin.Selon les auteurs de cette étude, ce sont des effets qui peuvent provoquer des cancers ; ils n'affirment pas pour autant que le produit est directement cancérigène[43]. Cette étude ne mesure pas forcément l'effet du glyphosate, en effet les tensio-actifs, comme les surfactants des formulations commerciales de glyphosate, sont reconnus comme perturbateurs du développement des organismes aquatiques [44] sans pour autant être reconnus cancérigènes. Les courbes d'effet montrent que les différentes formulations (donc tensio-actifs ou mélanges de tensio-actifs) n'ont pas exactement les mêmes effets, ce qui pourrait renforcer l'hypothèse d'effet purement mécanique du surfactant sur les membranes cellulaires. Il serait nécessaire de continuer ces travaux en comparant du glyphosate seul, des tensio-actifs d'usage courant et les surfactants seuls. On peut aussi remarquer que chaque lot provient d'une seule femelle, or le taux de malformation peut varier en fonction des géniteurs.

Une étude de l'université de Caen, publiée dans Chemical Research in Toxicology fin décembre 2008, met en évidence l'impact de diverses formulations et constituants de ce pesticide sur des lignées cellulaires humaines (cellules néonatales issues de sang de cordon, des cellules placentaires et de rein d'embryon). Les auteurs signalent diverses atteintes de ces cellules (nécrose, asphyxie, dégradation de l'ADN…), induites soit par le glyphosate, soit par un produit de sa dégradation (AMPA), soit par un adjuvant (POEA) qui facilite son incorporation par les plantes cibles, soit par des formulations commerciales de l'herbicide[45],[46].

Cette étude est discutable et a été fortement critiquée par la communauté scientifique. L'AFSSA a notamment mis en évidence trois erreurs méthodologiques [47]:

  • L'utilisation de lignées de cellules cancéreuses ou transformés pour les essais, peu représentatives d'une cellule normale.
  • Les cellules ont été soumises à un pH 5,8 sans solution tampon pendant 24h, ce qui permet non pas d'observer l'effet du glyphosate, mais plus vraisemblablement l'effet d'une solution acide et hypotonique sur des cellules. Les cellules animales supportent un pH entre 7,4 et 6,8 et ont besoin d'un environnement ionique précis pour survivre. En l'absence de témoin, l'effet glyphosate ne peut être confirmé.
  • Les observations de mortalité cellulaire ne peuvent pas être extrapolées sur le comportement de l'organisme entier. Des nombreuses substances provoquent des mortalités cellulaires locales sans être toxiques pour l'organisme entier, c'est notamment le cas de certains désinfectants (certains composants des collyres par exemple).

L'agence estime que « les auteurs [de l'étude] sur-interprètent leurs résultats en matière de conséquences sanitaires potentielles pour l’homme, notamment fondées sur une extrapolation in vitro-in vivo non étayée » [48].

Selon le MDRGF (Mouvement pour les Droits des Générations Futures), une étude scientifique argentine montre que les herbicides à base de glyphosate (matière active de l'herbicide total Round Up) auraient des effets tératogènes sur les vertébrés. Des scientifiques argentins ont décidé d’évaluer les effets de faibles doses de glyphosate sur le développement en étudiant des embryons de vertébrés. Résultat: les embryons traités sont hautement anormaux[49]. Là encore, il s'agit d'une expérience douteuse dont les conclusions ne peuvent être extrapolées au milieu naturel:

  • La dilution employée peu certes paraître importante, (5000), mais elle est faite à partir d'une solution commerciale contenant en général 360 à 480 g de glyphosate par litre. En l'absence de précision sur la formulation employée, il est aussi possible qu'ils aient utilisé du glyphosate en poudre qui contient 95 % de matière active. Au final leur solution présenterait une concentration de 72 à 192 mg de glyphosate par litre, ce qui est 720 000 à 1 900 000 fois supérieur à la dose maximale autorisée pour l'eau potable en France[50]. Les concentrations dans les rivières polluées sont de quelques µg/L[51], pas des dizaines de mg/L.
  • Des dilutions bien plus faibles (1.8 à 4,2 mg·l-1 soit 180 000 à 42 000 fois la norme pour l'eau potable) provoquent des mortalités chez des amphibiens[52] mais, à la différence de l'article argentin, l'importance du surfactant dans la toxicité de la formulation est confirmée.
  • Les embryons subissent une injection de glyphosate, ce qui ne simule nullement l'effet d'un milieu contaminé et provoque un stress énorme pour l'embryon, étant donnée la nature ionique et le pH du glyphosate. Des doses beaucoup plus faibles provoquent des mortalités significatives ; il n'est donc pas pertinent de surveiller l'apparition de malformations à des doses supérieures connues comme mortelles.
  • D'autres travaux sur le Round Up ne montrent pas d'effet tératogène chez les amphibiens[53],[54].
  • Aucune donnée ne fait état de malformation chez les descendants d'utilisateurs de glyphosate.

De très nombreuses substances naturelles, notamment des végétaux consommés très régulièrement provoquent, in vitro, des effets tératogènes, cancérigènes et mutagènes. Il est très difficile d'extrapoler ces effets in vitro en in vivo.

Efficacité et résistances[modifier | modifier le code]

Le glyphosate s'est d'abord montré extrêmement efficace, puis sont peu à peu apparues des souches de mauvaises herbes résistantes. Les cultures OGM résistantes au glyphosate, surtout développées aux États-Unis à la fin des années 1990, ont contribué à une augmentation de l'usage du glyphosate dans les parcelles OGM (93 % des surfaces en soja aux États-Unis en 2006). Ce sont en 2007 sept adventices qui ont produit des souches résistantes à ce pesticide, dont Ambrosia trifida (l'Ambroisie trifide ou Grande Herbe à poux) trouvée dans l'Ohio et l'Indiana, qui est une plante qui s'installe facilement dans le soja, occasionnant jusqu'à 70 % de diminution de rendement [55]. En France, l'INRA de Dijon a confirmé en 2007 un premier cas de résistance au glyphosate d'une espèce végétale : l'ivraie raide (Lolium rigidum)[56]. Sur le terrain de nombreux agriculteurs connaissent ce phénomène depuis plusieurs décennies et le gèrent avec de simple rotation ou alternance des molécules.

Certains craignent aussi que, par hybridation, des crucifères sauvages acquièrent le transgène de résistance au glyphosate, et ne puissent plus être désherbées dans les champs ou bords de route par les désherbants totaux basés sur le glyphosate.

Réglementation[modifier | modifier le code]

Sur le plan de la réglementation des produits phytopharmaceutiques :

Plantes génétiquement modifiées[modifier | modifier le code]

Certaines plantes ont été modifiées génétiquement par transgenèse pour résister au glyphosate. Le principe de cette résistance est d'utiliser une version mutée du gène de maïs codant pour la 5-enol pyruvylshikimate-3-phosphate synthase, enzyme normalement affectée par le glyphosate. La version mutante du gène code pour une version de la protéine appelée 2mEPSPS. Il existe plusieurs variétés de plantes cultivées transgéniques résistantes au glyphosate comme le soja et le coton.

Ces plantes ont été évaluées par des tests toxicologiques et de prédiction de l'allergénicité. Aucun effet délétère de ces plantes sur la santé humaine et d'autres animaux (par exemple : mammifères, poulet) n'a été observé[57]. Des études sur plusieurs générations de rongeurs confirment l’innocuité de ces plantes. De même leur usage généralisé dans l'alimentation animale en Amériques et en Europe n'a pas entraîné d'effet visible sur la santé ou les performances des animaux.

L'usage du glyphosate a permis une adoption plus rapide des techniques d'agriculture de conservation. Le non travail du sol et le fait de laisser les résidus de la culture précédente au sol limite les effets négatifs du glyphosate (un pesticide est d'autant plus vite dégradé qu'il est exposé au soleil et à un milieu riche en micro-organisme) et permet d'améliorer le taux de matière organique du sol[58]. Au Brésil l'adoption du glyphosate a eu un effet neutre voir positif sur la biodiversité dans les champs et des mesures de précautions peuvent permettre d'éviter les résistances [59]. La durabilité de la culture de plante résistante au glyphosate doit reposer sur l'alternance des méthodes de lutte chimique et mécanique et les rotations.

Notes et références[modifier | modifier le code]

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  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. Numéro index 607-315-00-8 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
  4. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
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Voir aussi[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]