vignette|upright=1.4|Carte des territoires des États-Unis où l'imidaclopride (l'un des principaux néonicotinoïdes) était utilisé (en 2012). Le graphique montre l'augmentation très rapide des volumes utilisés, et (en couleur) les types de culture concernés à partir de 1994, en moins de vingt ans.
Les néonicotinoïdes (NNI.) sont une classe d'insecticides agissant sur le système nerveux central des insectes. Ces substances sont utilisées principalement en agriculture pour la protection des plantes (produits phytosanitaires) et par les particuliers ou les entreprises pour lutter contre les insectes nuisibles à la santé humaine et animale (produits biocides).
Ils comprennent actuellement une petite dizaine de molécules, souvent des dérivés du soufre ou du chlore ciblant dans le cerveau les récepteurs nicotiniques de l'acétylcholine.
Leur introduction est corrélée avec un rapide déclin des populations d'insectes, dont un symptôme est l'effet pare-brise. Leur faible biodégradabilité, leur effet toxique persistant et leur diffusion dans la nature (migration dans le sol et les nappes phréatiques) posent d'importants problèmes d'atteinte à des espèces vivantes qui n'étaient pas ciblées : insectes (abeilles, papillons…), prédateurs d'insectes (oiseaux, souris, taupes, mulots, chauves-souris) et agents fertilisants des sols (vers de terre).
De nombreux apiculteurs et scientifiques mettent en cause ces molécules pour expliquer le syndrome d'effondrement des colonies d'abeillesSource cdurable.info : effet des néonicotinoïdes sur l'abeille. La Commission européenne a suspendu trois néonicotinoïdes en 2013 sur la base des travaux de l'Autorité européenne de sécurité des aliments (AESA). Plusieurs études scientifiques ont mis en évidence la toxicité de ces insecticides sur les abeilles et bourdons, en laboratoire et lors de tests en conditions contrôlées. Ces observations sont difficiles à confirmer par les travaux de terrainBlacquière T, Smagghe G, van Gestel CA et Mommaerts V, « Neonicotinoids in bees: a review on concentrations, side-effects and risk assessment », Ecotoxicology, , , 2012, , , PMCID PMC3338325, , ce qui alimente une discussion scientifique. En 2018, il est généralement considéré que . et en février, l'AESA a confirmé la toxicité de l'imidaclopride, du clothianidine et du thiaméthoxame pour les abeilles domestiques et sauvages.
Histoire La nicotine est un puissant insecticide employé dès les années 1690 par l'agronome français Jean-Baptiste de La Quintinie qui l'utilise en infusion et observe ses propriétés biocides sur ses cultures fruitières et horticoles.. Les feuilles de tabac séchées, placées dans les armoires à linge, ont également été longtemps utilisées comme anti-mites. L'usage industriel de la nicotine comme insecticide se développe dans l'entre-deux-guerres qui voit l'industrie agrochimique produire de la nicotine ou du sulfate de nicotine à partir de déchets en poudres venant de la fabrication des cigarettes.
Dans les années 1980, des géants mondiaux de l'agrochimie (Bayer, BASF), mettent au point des néonicotinoïdes, insecticides neurotoxiques plus efficaces en raison de leur traitement systémique et leur meilleure stabilité moléculaire que la nicotine..
Cette classe de biocide connaît un développement très rapide dans les années 1990, remplaçant la nicotine dont la production atteignait plus de après la Seconde Guerre mondiale.. Il n'existe pas d'autres exemples de pesticide ayant connu un tel succès et une telle croissance d'utilisation dans le monde entier en si peu de tempsMichelle L. Hladik, Anson R. Main et Dave Goulson (2018), Environmental Risks and Challenges Associated with Neonicotinoid Insecticides, Environ. Sci. Technol., 2018, 52 (6), , , 26 février 2018 ; American Chemical Society (résumé).
Le premier néonicotinoïde (imidaclopride) a été découvert en 1985 par Shinzo Kagabu (Bayer CropScience, Japon) et mis sur le marché en 1991.
Des études scientifiques ont justifié l'interdiction de certains néonicotinoïdes (dans certains pays dont en France avec l'imidaclopride sur le tournesol depuis 1999 et sur le maïs depuis 2004), mais ils sont encore très utilisés dans le monde : un tiers des insecticides vendus dans le monde sont des néonicotinoïdes.
Utilisations Les néonicotinoïdes sont les insecticides les plus utilisés dans le monde pour la protection contre les insectes parasites des cultures et des animaux, aussi bien d'élevages industriels (volailles, ovins) que domestiques (colliers insecticides pour chiens et chats). Ils ont pris la place de plusieurs autres insecticides, notamment le DDT, et divers autres organochlorés et organophosphorés. Au niveau mondial, en 2015, les néonicotinoïdes représentent un quart (en volume) des ventes totales d'insecticides. Ces tonnages sont destinés principalement aux cultures de maïs.
Dans le domaine des cultures, les néonicotinoïdes sont utilisés de façon classique par épandage sur le sol ou pulvérisation sur la végétation (cultures, arbres fruitiers), , ainsi que par l'enrobage des semences. Au niveau mondial, on estimait qu'en 2011, 60 % de toutes les applications de néonicotinoïdes étaient des traitements de semences ou de sols..
Ils présentent plusieurs caractéristiques pouvant être vues comme des avantages ou des inconvénients : leur très haute toxicité pour les insectes (efficacité / dangerosité) et leur très haute concentration (quelques grammes de produits suffisent à traiter un hectare de culture) ; leurs propriétés systémiques qui les rendent présents dans tous les compartiments de la plante traitée (protection globale / contamination globale) ; leur propriété très hydrophile qui leur permet de diffuser facilement dans toute la plante et les eaux ; enfin, leur longue persistance dans les divers compartiments de l'environnement (protection longue / contamination longue).
Cette faible biodégradabilité provoque la diffusion de cette molécule dans les sols et dans tout l'écosystème où elle finit par atteindre des populations d'êtres vivants qui n'étaient pas ciblées, et à se concentrer dans certains éléments du réseau trophique (chaîne alimentaire), en particulier chez les insectes butineurs et leurs prédateurs.
Les semences enrobées d'insecticide et qui ne sont pas bien enfouies sont consommées par les oiseaux et les tuent par empoisonnement (perdrix par exemple) ou diminuent leurs capacités migratoires, ce qui peut les condamner égalementLopez-Antia, A. ; Ortiz-Santaliestra, M. E. ; Mougeot, F. et Mateo, R. (2013), Experimental exposure of red-legged partridges (Alectoris rufa) to seeds coated with imidacloprid, thiram and difenoconazole. Ecotoxicology, 22, 125– 138, Eng, M.; Stutchbury, B. J. M.; Morrissey, C. A. (2017) Imidacloprid and chlorpyrifos insecticides impair migratory ability in a seed-eating songbird. Sci. Rep, 7, 15176, . L'enveloppe ou les restes des graines enrobées mieux enfouies sont progressivement en partie « lavées » par le ruissellement, et les molécules peuvent alors migrer dans le sol où elles tuent la faune d'insectes et d'organismes agronomiquement utiles (comme les vers de terre), en pouvant ensuite parfois atteindre des sources, cours d'eau, zones humides ou nappes phréatiques. On a montré (2003) que seuls 2 à 20 % des néonicotinoïdes de l'enrobage est absorbé par la graine et la plante qu'elle produiraSur, R. et Stork, A. (2003), Uptake, translocation and metabolism of imidacloprid in plants, Bull. Insectology, 56, 35– 40 15.Alford, A. et Krupke, C. H. (2017), Translocation of the neonicotinoid seed treatment clothianidin in maize, PLoS One, 12 (3), e0173836, , la quantité de néonicotinoïdes ensuite présente dans les feuilles ou le pollen pouvant varier selon de nombreux facteurs. Depuis 2012, des néonicotinoïdes sont aussi retrouvés par les chercheurs à l'intérieur de fleurs sauvages adjacentes aux zones agricoles traitéesKrupke, C. H. ; Hunt, G. J. ; Eitzer, B. D. ; Andino, G. et Given, K. (2012), Multiple routes of pesticide exposure for honey bees living near agricultural fields, PLoS One, 7 (1), e29268, Botías, C. ; David, A. ; Hill, E. M. et Goulson, D. (2016), Contamination of wild plants near neonicotinoid seed-treated crops, and implications for non-target insects, Sci. Total Environ., 566–567, 269– 278, . Ceci confirme leur aptitude à migrer dans le sol et à contaminer des plantes distantes et appartenant à d'autres espèces, susceptibles elles-mêmes d'être pollinisées ou mangées par des espèces non cibles.
Mode d'action Ces pesticides ont un mode d'action commun : ils affectent le système nerveux central des insectes en ciblant dans le cerveau les récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine, provoquant la paralysie et la mort.
Apparition de résistance chez les ravageurs Quand elle est utilisée via l'enrobage de semences, cette catégorie de pesticides viole les recommandations-clés faites pour limiter les risques d'apparition de résistances chez les espèces cibles. Le moment maximal théorique de la protection des semences est ici le tout début de la saison de croissance (printemps pour la plupart des espèces cultivées). Ce moment ne peut pas être celui de la pression des ravageurs (souvent plus élevée en été). Ce type d'usage peut générer des résistances, d'autant plus qu'il est généralisé. Une étude sur la clothianidineAlford, A. et Krupke, C. H. (2017), Translocation of the neonicotinoid seed treatment clothianidin in maize, PLoS One, 12 (3), e0173836 a conclu que si cet insecticide peut théoriquement fournir une protection contre les ravageurs en début de saison, sa translocation dans le maïs est en réalité faible (< 2 %), ce qui laisse penser que seul un faible pourcentage de la semence est « disponible pour l'activité insecticide ». Le principe des néonicotinoïdes en enrobage est d'être principalement prophylactique pour la semence ; ainsi, le traitement est actif toute l'année, alors qu'il n'est recommandé de ne cibler que les «ravageurs occasionnels» quand ils apparaissent et là où ils apparaissentTooker, J. F.; Douglas, M. R.; Krupke, C. H. (2017), Neonicotinoid seed treatments: limitations and compatibility with integrated pest management. Agric. Environ. Lett., 2, 170026, ; cet effet dans la durée explique que l'adaptation à la résistance des ravageurs augmente elle aussiBass, C.; Denholm, I.; Williamson, M. S.; Nauen, R. The global status of insect resistance to neonicotinoid insecticides. Pestic. Biochem. Physiol., 2015, 121, 78– 87, . L'usage prophylactique des néonicotinoïdes pourrait les rendre moins efficaces à l'avenir contre les organismes nuisibles ciblés, ce qui pourrait inquiéter les producteurs si des insecticides de remplacement adéquats ou d'autres mesures de contrôle n'existent pas.
Substances actives commercialisées On compte parmi les néonicotinoïdes actuels : l'acétamipride, commercialisé par Scotts et Bayer CropScience pour les formulations commerciales Suprême, Polysect, Bambi, Equinoxe, et principalement pour le traitement des arbres (fruitiers ou non), légumes, pomme de terre, tabac, rosiers ; la clothianidine, commercialisée par Bayer CropScience, par exemple pour la formulation commerciale Poncho ; le dinotéfurane, utilisé par Mitsui Chemicals dans le Dinotefuran ; l'imidaclopride, utilisé par Bayer CropScience dans : le Gaucho, les colliers anti-puces pour chiens., le Confidor (beaucoup d'usages refusés/retirés en France) ; le nitenpyrame, utilisé par Jiangsu Sword Agrochemicals dans le Nitenpyram ; le thiaclopride, utilisé par Bayer CropScience dans le Proteus ou Proteus (mention abeille), c'est-à-dire emploi autorisé durant la floraison ; le thiaméthoxame, utilisé par Syngenta dans : le Cruiser., l'Actarahttp://www.syngenta.com/country/ch/fr/produkte-und-bereiche/landwirtschaft/Documents/DataSheets/TD-Sheets/actara_f.pdf, le Luzindo. (usage autorisé provisoirement en France sur la vigne.).
Effets et risques pour la santé publique et les écosystèmes