La seconde vie méconnue des pesticides dans l’atmosphère
On a longtemps pensé que les pesticides évaporés après l’épandage ne restaient que peu de temps dans l’atmosphère. On sait désormais qu’ils peuvent voyager sur des milliers de kilomètres.
Les pesticides ne restent pas toujours confinés aux champs où ils sont épandus. Une partie s'évapore dans l'atmosphère sous forme de gaz, de gouttelettes ou de poussières contaminées, pouvant représenter jusqu'à 60% des substances appliquées dans certaines conditions. Une fois dans l'air, ces molécules peuvent voyager sur des milliers de kilomètres, portées par les vents. Ce phénomène, connu depuis les années 1960, reste largement sous-estimé dans les débats publics et les politiques environnementales, car l'air est souvent considéré comme un angle mort par rapport aux sols, à l'eau ou à l'alimentation. Pourtant, cette seconde vie des pesticides soulève des enjeux sanitaires et environnementaux majeurs, notamment en raison de leur persistance et de leur transport à longue distance.
Les pesticides dans l'atmosphère peuvent se trouver sous deux formes principales : gazeuse ou particulaire (fixée à des particules en suspension comme des poussières ou des aérosols). Les modèles scientifiques ont longtemps ignoré la forme particulaire, ne considérant que la phase gazeuse. Pourtant, cette forme change radicalement leur comportement. Une étude récente montre que les pesticides associés à des particules se dégradent jusqu'à 132 fois plus lentement que prévu. Leur temps de demi-vie (durée nécessaire pour que leur concentration diminue de moitié) peut ainsi varier de quelques jours à plusieurs mois, contre quelques heures à deux jours pour les modèles classiques. Cette persistance prolongée leur permet de parcourir des distances considérables avant de se dégrader.
En Europe, les pesticides sont soumis à une évaluation stricte avant leur mise sur le marché, encadrée par le règlement européen (CE) n° 1107/2009. Les producteurs doivent démontrer que leurs produits ne présentent pas de risques inacceptables pour la santé humaine, l'environnement ou les écosystèmes. Parmi les critères évalués figure la capacité des substances à persister dans l'atmosphère et à être transportées sur de longues distances. Une substance dont le temps de résidence dans l'air dépasse deux jours est considérée comme susceptible de parcourir plusieurs centaines de kilomètres, selon la convention de Stockholm de 2001 sur les polluants organiques persistants (POPs). Ces substances, si elles sont également toxiques et s'accumulent dans les organismes vivants, peuvent voir leur autorisation refusée ou retirée.
Le potentiel de transport des pesticides sur de longues distances est généralement estimé à l'aide d'un modèle développé en 1993 par les chercheurs américains William M. Meylan et Philip H. Howard. Ce modèle repose sur l'hypothèse que la persistance d'un pesticide dans l'atmosphère dépend de sa réaction avec le radical hydroxyle (OH), un composé très réactif formé sous l'effet du soleil et considéré comme l'un des principaux « nettoyeurs » naturels de l'air. En journée, la réaction des pesticides avec l'OH constitue l'une des principales voies de leur dégradation. Cependant, ce modèle ne prend pas en compte la forme particulaire des pesticides, ce qui limite sa précision.
Des travaux récents menés en 2024 par le chercheur français Ludovic Mayer et ses collaborateurs ont révélé que plusieurs dizaines de pesticides sont aujourd'hui détectés dans l'atmosphère européenne, y compris dans des régions éloignées des zones agricoles comme les massifs montagneux ou l'Arctique. Ces molécules, dites semi-volatiles, peuvent alterner entre la phase gazeuse et la phase particulaire. Lorsqu'elles sont fixées à des particules, elles bénéficient d'une protection contre la dégradation par la lumière solaire ou les oxydants atmosphériques. Certains pesticides se logent dans les porosités des particules ou sont recouverts d'un film d'eau en conditions humides, formant un micro-environnement protecteur qui prolonge leur persistance.
Pour étudier le comportement des pesticides dans l'atmosphère, des chercheurs du Laboratoire de chimie de l'environnement de l'Université Aix-Marseille ont recréé une atmosphère simplifiée en laboratoire. Ils ont utilisé des particules de silice pour mimer les particules atmosphériques et y ont fixé neuf pesticides fréquemment utilisés en France, notamment en viticulture (boscalid, cyperméthrine, cyprodinil, deltaméthrine, folpel, pendiméthaline, spiroxamine, tébuconazole et trifloxystrobine). Ces molécules ont été exposées à des oxydants atmosphériques (ozone et radicaux hydroxyles) pendant plusieurs heures. Les résultats ont montré que leur temps de demi-vie variait de 6 jours à plus de 200 jours avec l'ozone, et de 7 jours à plus de 50 jours avec les radicaux hydroxyles, bien au-delà des prévisions des modèles classiques.
Le changement climatique aggrave le problème des pesticides dans l'atmosphère. La chaleur et la sécheresse favorisent les ravageurs, ce qui peut augmenter l'usage des pesticides. Par ailleurs, la chaleur favorise leur évaporation dans l'air, où ils se transforment sous l'effet du soleil en nouveaux composés. Certains de ces composés, comme le *phosgène* issu de la cyperméthrine, peuvent être aussi toxiques, voire plus, que les pesticides originaux. Face à cette situation, les chercheurs soulignent l'urgence de développer des cadres d'évaluation qui prennent en compte à la fois la dégradation en phase particulaire et les échanges entre les phases gazeuse et particulaire. Un suivi pérenne des pesticides dans l'air en France est également recommandé pour mieux comprendre ce que nous respirons.
