UMR CNRS 5805 EPOC
Environnements et Paléoenvironnements
Océaniques et Continentaux

        

Consignes de Sécurité et Numéros d'Urgence
(à l'usage des personnels du laboratoire)

le 03-03-2023

Stephan MARTIN

Hélène Budzinski

Laure MALLERET, MCF (HDR), Aix-Marseille Université, LCE, Rapportrice
Maurice MILLET, PR (HDR), Université de Strasbourg, ICPEES, Rapporteur
Isabelle BALDI, PR (HDR), Université de Bordeaux, CHU, Examinatrice
Fabrizio BOTTA, Chercheur, ANSES, Examinateur
Hélène BUDZINSKI, DR (HDR), Université de Bordeaux, EPOC CNRS, Directrice de thèse

Une des conséquences environnementales majeures de l'agriculture intensive actuelle est la dégradation de la qualité de l'environnement, du fait de la dissémination des intrants agricoles, notamment les pesticides. Le développement de la surveillance des milieux met en évidence l'ampleur de la dispersion des pesticides dans l'environnement : une présence quasi généralisée de pesticides dans les eaux françaises et une contamination chronique de l'air, pour laquelle la signature agricole est généralement très claire, en particulier dans les régions viticoles comme la Gironde. La viticulture bordelaise est d'ailleurs désormais sous la pression grandissante d'associations et de riverains, qui dénoncent les effets toxiques d'herbicides et fongicides de synthèse. Les pesticides peuvent se retrouver dans l'air ambiant, soit lors d'applications sur les cultures, soit après traitement, en se volatilisant à partir du sol et de la végétation. Ainsi, de 25 à 90% des pesticides appliqués seraient transférés vers l'atmosphère selon les propriétés physico-chimiques des pesticides, les modes d'application et les conditions climatiques.
Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse vise notamment à caractériser les niveaux et les variations saisonnières des pesticides dans l'air de milieux hétérogènes (viticoles, urbains, péri-urbains). Pour cela, des échantillonneurs passifs en mousse de polyuréthane (PUF) ont été déployés sur 8 sites d'études et changés toutes les 3 et 6 semaines sur les années 2020 et 2021. Ainsi, les axes de travail ont été d'établir une liste de suivi de 39 molécules étant emblématiques, utilisées actuellement ou venant d'être interdites et appartenant à plusieurs familles chimiques ; de mettre au point une technique d'extraction fiable et efficace, construire un protocole expérimental simple et robuste, puis bâtir des filières analytiques dédiées, spécifiques et sensibles. Ceci dans l'objectif final de développer et faciliter l'usage des PUF pour le suivi de pesticides.
L'évaluation du potentiel de ce type d'échantillonneur passif pour décrire la présence de contaminants a été posée, afin de décrire son adéquation entre sa facilité d'usage et le fait de pouvoir caractériser les niveaux de contamination dans l'atmosphère en Gironde en lien avec la dualité agricole et urbaine afin d'identifier les sources et la provenance des pesticides.
Des miniaturisations et diverses expérimentations ont permis d'étudier, de décrire et améliorer le mode de fonctionnement de ces échantillonneurs passifs. En parallèle, des échantillonneurs actifs bas-, moyen- et haut-débit, fonctionnant à des débits de prélèvement connus, ont été également installés sur le terrain afin de calibrer les échantillonneurs passifs et permettre des déterminations semi-quantitatives des pesticides sur ces derniers.
Ces échantillonneurs passifs ont permis un suivi environnemental à grande échelle de par leur moindre coût et le développement effectué d'un protocole d’extraction, de préparation et d'analyse d'échantillons adapté aux pesticides dans l'air. Jusqu'à 33 molécules différentes ont pu être identifiées avec des fréquences de détection de 100% pour le métolachlore-(S) ou le chlorpyriphos-éthyl.
Une dynamique spatio-temporelle a été démontrée avec des pics de contamination sur l'ensemble des sites durant les épandages en zones viticoles comme le folpel ou en zone agricole avec le prosulfocarbe. Des molécules non appliquées à proximité ont été retrouvées avec par exemple le métolachlore-(S), montrant un transport des molécules par le compartiment aérien et atteignant des zones non-ciblées.