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Pollinisateurs

Thème 2. Quelle recherche pour protéger les abeilles et les autres pollinisateurs ?

9 :00-12 :00 – Table Ronde

La pollinisation est un service écosystémique majeur, support de la biodiversité naturelle et cultivée, de notre système alimentaire et plus largement des économies de nombreux pays du globe. Depuis plusieurs décennies, le constat est fait que cette fonction biologique est menacée en raison de la disparition grandissante des insectes pollinisateurs. De nombreuses causes sont avancées pour expliquer le déclin des pollinisateurs (produits phytosanitaires, parasitisme, changement climatique…) ; l’effet de stress multiples faisant alors consensus pour expliquer ce phénomène comme souligné dans un récent rapport de l’agence sanitaire française. L’objectif de cette session était de dresser un bilan des travaux de recherche existants mais aussi d’identifier les enjeux de demain et les piste de recherche à explorer.

Trois conférenciers issus d’horizons divers sont venus présenter les actions mises en œuvre par leur structure pour faire face à cette problématique et échanger sur les leviers à activer pour lutter contre l’érosion des populations de pollinisateurs.

  • Pierre-Edouard GUILLAIN. Ingénieur en chef des ponts, des eaux et forêts, il est le Directeur de la Fondation pour la Recherche sur la Biodiversité (FRB). Parmi ses nombreuses activités visant à mieux comprendre et protéger la biodiversité, la FRB anime le comité national de l’IPBES qui porte les résultats de l’évaluation mondiale « Pollinisateurs, Pollinisation et Production Alimentaires ».

 

  • Yves LE CONTE. Apiculteur amateur depuis 40 ans, il est Directeur de Recherche à l’INRA Avignon (Institut National de Recherche Agronomique) où il dirige l’Unité Abeilles et Environnement du Pôle Abeilles d’Avignon et co-anime l’Unité Mixte de Recherche PrADE. Son activité de recherche porte sur la compréhension des phénomènes responsables du déclin des populations d’abeilles avec une approche pluridisciplinaire dans une échelle expérimentale qui s’étend de la cellule au paysage.

 

  • Sandrine LEBLOND. Ingénieur Isara-Lyon avec une spécialisation environnement et apicultrice, elle est experte Abeilles et Biodiversité chez BASF France Division Agro. A ce titre, elle décline la stratégie de BASF en faveur de la biodiversité et de la protection des abeilles et est également l’interlocuteur du réseau Biodiversité pour les abeilles, association dont BASF est partenaire historique.

 

Le déclin des pollinisateurs est un phénomène avéré et reconnu même si les chiffre le caractérisant méritent d’être précisés. Le caractère multi-factoriel est également reconnu justifiant la mise en œuvre de programmes de recherche pluri-disciplinaire pour déconvoluer les différents facteurs. La mise en place et l’exploitation de sites expérimentaux communs apparait comme une approche pertinente pour appréhender cette problématique.

Le transfert entre recherche appliquée et normalisation voire réglementation est difficile à faire. Aussi, il y a un décalage entre les connaissances disponibles et les demandes réglementaires. C’est une lacune à combler.

 

Consulter le compte rendu complet ici.

 

9 :00-12 :00 – Communications orales

Etude des effets physiologiques des rayonnements gamma chez l’abeille domestique, Apis mellifera

Béatrice GAGNAIRE1, M. BONNET2, S. TCHAMITCHIAN2, J.-L. BRUNET2, I. CAVALIE1, N. DUBOURG3, C. ADAM-GUILLERMIN1, L.P. BELZUNCES

 

  1. nstitut de Radioprotection et de Sureté Nucléaire (IRSN), PRP-ENV/SERIS/LECO, Cadarache, Saint-Paul-lez-Durance 13115
  2. INRA, Laboratoire de Toxicologie Environnementale, UR 406 A&E, CS 40509, 84914 Avignon
  3. Institut de Radioprotection et de Sureté Nucléaire (IRSN), PRP-ENV/SERIS/GARM, Cadarache, Saint-Paul-lez-Durance 13115

 

 

La protection de l’environnement dans un contexte de changements globaux et dans la perspective de la gestion durable des ressources et des milieux naturels fait partie des objectifs prioritaires de la Communauté Européenne. A ce titre, les conséquences écologiques de la pollution doivent être évaluées, ce qui est notamment réalisé via l’étude des changements physiologiques chez des espèces cibles. L’altération d’une ou plusieurs fonctions biologiques est susceptible de modifier l’homéostasie et la capacité d’adaptation des organismes avec, pour conséquence, la remise en cause de leur croissance, de leur reproduction, voire de leur survie. L’émission de rayonnements ionisants est un phénomène naturel et ubiquiste auquel s’ajoute une radioactivité artificielle générée par les activités humaines, en conditions de routine ou accidentelles. Il paraît intéressant d’acquérir des données sur les potentiels effets des rayonnements ionisants à de faibles doses.

 

Les propriétés écotoxiques des rayonnements ionisants sont relativement peu étudiées chez les organismes non-humains. Peu d’informations sont disponibles concernant les mécanismes de toxicité ainsi que les effets précoces et sublétaux de l’exposition aux rayonnements ionisants chez des organismes tels que l’abeille. En effet, l’abeille constitue un modèle biologique terrestre d’importance économique, agro-environnementale et scientifique. De plus, elle est considérée comme un bio-indicateur de haute sensibilité de la qualité de l’environnement. Enfin, l’abeille fait partie des organismes de références de la CIPR (Commission Internationale de Protection Radiologique). Il a été montré que les radionucléides libérés suite à des accidents nucléaires s’accumulent notamment dans le miel, et que l’abondance de la population d’abeilles diminue. Tous ces éléments font de l’abeille un modèle animal particulièrement intéressant à étudier dans le contexte de l’exposition aux rayonnements ionisants.

 

Dans ce contexte, une étude a été conduite sur l’effet des rayonnements ionisants sur différentes fonctions physiologiques de l’abeille domestique, Apis mellifera. L’étude a consisté en la mise en contact des abeilles ouvrières à une gamme de doses croissantes de rayonnements gamma (0 - 0,3 - 0,6 – 3 - 6,3 – 31 – 62 – 250 - 550 mGy/jour) pendant 15 jours. Les paramètres suivants ont été étudiés à différents temps (T3, T10 et T14): survie, prise de nourriture, ainsi qu’une batterie de biomarqueurs mesurés dans la tête, l’intestin et l’abdomen (neuraux: acétylcholinestérase, carboxylestérases alpha, bêta et para ; immunitaires: phénoloxydase ; métaboliques: phosphatase alcaline, glutathion-S-transférase ; stress oxydant: superoxyde dismutase, catalase, glutathion peroxydase).

 

A T14, concernant les biomarqueurs mesurés dans la tête, seule la carboxylestérase para a présenté une augmentation significative dose-dépendante ; les autres carboxylestérases, l’AChE et la CAT n’ont pas montré de réponse significative. Dans l’intestin, les trois formes de carboxylestérases ont présenté une diminution significative dose-dépendante. Le reste des biomarqueurs intestinaux et les biomarqueurs mesurés dans l’abdomen sont en cours d’analyse.

L’ensemble de ces résultats permettra de mieux appréhender les mécanismes d’action des rayonnements ionisants sur la physiologie de l'abeille.

Recherche de pesticides néonicotinoïdes, pyréthrinoïdes et du boscalide dans trois matrices apicoles: la cire, l’abeille et le pain d’abeille

Gaëlle DANIELE, C. JABOT, B. GIROUD, A. VAUCHEZ, M. FIEU, L. WIEST, A. BULETE, E. VULLIET

Institut des Sciences Analytiques, UMR 5280, 5, rue de la Doua, 69100 Villeurbanne

 

 

Lors de son activité de butinage, l’abeille (Apis mellifera) entre en contact avec une large variété de contaminants, dont les pesticides, constituant ainsi un très bon bio-indicateur pour étudier la qualité de l’environnement. Cependant cette matrice n’est pas forcément toujours disponible dans la ruche (désorientation des abeilles, constat de mortalité tardif,…) d’où l’intérêt d’étudier d’autres matrices apicoles, toujours disponibles comme le pollen, le pain d’abeille, le miel ou la cire.

 

Une analyse multirésidus a été développée et optimisée afin de quantifier 13 pesticides et métabolites à des seuils sub-létaux dans l’abeille et dans les matrices apicoles pain d’abeille et cire. Les pesticides sélectionnés agissent à de faibles doses à l’hectare et ont une forte probabilité d’être en contact avec les abeilles. Ils appartiennent notamment aux familles des néonicotinoïdes, pyréthrinoïdes et carboxamides.

 

L’extraction des composés d’intérêt est adaptée pour chaque matrice. Elle est basée sur une extraction de type QuEChERS pour les abeilles et le pain d’abeille, et sur une extraction sur phase solide dispersive pour la cire. La détection et la quantification des composés ciblés sont réalisées par chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS) sur un appareil de type triple quadripôle. La méthode développée permet une quantification à des teneurs de l’ordre de l’ultra-traces (inférieures au ng/g) dans les abeilles, la cire et le pain d’abeille.

 

Les échantillons ont été fournis principalement par des apiculteurs dont les ruches étaient affaiblies ou touchées par une surmortalité dans leurs colonies. Ainsi, 300 échantillons provenant de différentes régions françaises ont été analysés. Les résultats seront présentés et discutés ici.

 

Validation d’une méthode mesurant les effets d’un pesticide sur le vol de retour à la ruche des butineuses d’abeilles domestiques

Julie FOURRIER1, C. MONCHANIN1, L. DUBUISSON2, J. PETIT2, D. FORTINI3, P. AUPINEL3, C. MORHAN3, C. VIDAU2, S. GRATEAU3, M. HENRY4,5, A. DECOURTYE1,2,5

 

   1: ACTA, ICB - VetAgroSup, 1 avenue Bourgelat, 69280 Marcy l’Etoile ;

   2: ITSAP-Institut de l’Abeille, Site Agroparc, 84914 Avignon;

   3: INRA, Unité expérimentale d’entomologie Le Magneraud, 17700 Surgères ;

   4: INRA, UR 406 Abeilles et Environnement, Site Agroparc, 84914 Avignon ;

   5: UMT PrADE, Site Agroparc, 84914 Avignon

 

Parmi les causes avancées du déclin des abeilles, les faibles doses d’insecticides néonicotinoides utilisés en enrobage de semences sont suspectés par les apiculteurs d’être à l’origine des problèmes de non retour à la ruche des butineuses et de dépopulations des colonies. Afin d’évaluer les effets de faibles doses de ces insecticides sur le retour à la ruche, un partenariat scientifique regroupant l’UMT PrADE, l’INRA du Magneraud, le CNRS et le CTIS a conduit au développement et à la finalisation d’une méthode utilisant la technologie RFID (Radio Frequency IDentification). Cette méthode a été valorisée en écotoxicologie (Decourtye et al. 2011; Henry et al. 2012, 2014, 2015; CEB, 2014).

 

Dans le cadre d’un projet porté par l’ITSAP-Institut de l’Abeille, l’objectif est de valider cette méthode et de la proposer à l’inscription dans les lignes directrices internationales de l’OCDE. Cette volonté s’inscrit également dans le cadre de la révision actuelle du principe d’évaluation du risque pesticides sur abeilles (EFSA, 2013).

 

Une première phase de validation a démarré en 2014 dans nos laboratoires. Nous avons reproduit avec succès les résultats précédemment publiés (Henry et al. 2012). En 2015, un groupe européen d’une dizaine de laboratoires volontaires (Italie, Allemagne, Suisse, Angleterre, France) ont testé à leur tour la méthode. Ces tests inter-laboratoires permettent de tester la reproductibilité des résultats dans des contextes différents et de fixer le domaine de validité de l’expérimentation pour valider la méthode. La majorité des laboratoires ont réalisé le test. Pour ces laboratoires, les mêmes résultats qu’en 2014 et que pour Henry et al. 2012 ont été obtenus. Une même dose sans effet observable (NOED) sur le succès de retour a pu être déterminée. Des facteurs comme la température ont été analysés plus finement pour tenter de mieux comprendre la variabilité des résultats des laboratoires. Enfin, des adaptations méthodologiques ont été testées pour la standardisation de la méthode.

 

Ce test inter-laboratoire se poursuit en 2016 à partir des adaptations méthodologiques testées. La variabilité des résultats et le succès de retour des abeilles témoins seront évalués pour aider à définir le critère de validité du test.

Les effets non létaux des pesticides chez l’abeille: une nouvelle méthodologie basée sur des protocoles de psychologie expérimentale

Michel SOKOLOWSKI

Université de Picardie - Jules Verne, Amiens

 

Dans les tests permettant d’étudier les effets non létaux des pesticides chez l’abeille, il est rare de trouver des protocoles se focalisant sur la manière dont l’abeille est exposée aux nectars contaminés. En effet, on propose souvent aux insectes un accès libre à des quantités quasi illimitées de sirop présentées dans un nourrisseur. Dans la mesure où ce type d’exposition ne reflète pas du tout la manière dont des butineuses rencontrent la ressource dans leur environnement, nous avons cherché à développer des protocoles permettant de présenter et de contrôler de manière plus réaliste le processus de butinage. Pour cela, nous avons développé une batterie de nouveaux protocoles basée sur l’utilisation d’une nouvelle gamme de chambres de conditionnement opérant. Cet ensemble de nouveaux outils, qui est inspiré directement des instruments utilisés dans les laboratoires de psychologie expérimentale, permet d’étudier le butinage en vol libre, mais également la consommation et le choix alimentaire d’abeilles en cagettes de laboratoire. Nous proposons de présenter ici ces nouveaux outils utilisés récemment pour tester l’effet de divers nectars toxiques et nous discuterons des avantages que présentent ces protocoles par rapports à ceux qui sont couramment utilisés actuellement.

Etude de la métabolisation d’un fongicide, le boscalide, dans l’abeille: caractérisation des métabolites formés et quantification dans des abeilles issues de colonies symptomatiques

C. JABOT1, B. GIROUD1, L.P. BELZUNCES2, G. DANIELE1, Emmanuelle VULLIET1

 

  1.    Institut des Sciences Analytiques, UMR 5280, 5 rue de la Doua, 69100 Villeurbanne
  2.    INRA, Laboratoire de Toxicologie Environnementale, UR 406 A&E, CS 40509, 84914 Avignon

 

L’intensification de l’agriculture s’est caractérisée, ces dernières décennies, par un recours important aux pesticides. La recherche de ces molécules dans les abeilles cible généralement les molécules mères. Or celles-ci peuvent se dégrader ou se métaboliser rapidement dans l’abeille et la molécule mère n’est alors plus détectable. Une preuve de contact entre l’abeille et le pesticide peut néanmoins être obtenue par la détection de métabolites ou de marqueurs d’exposition. Il est d’autant plus important de s’intéresser aux métabolites que ceux-ci peuvent présenter une toxicité supérieure à celle de la molécule mère. Ces études chez l’abeille sont encore peu développées, d’une part par manque d’information sur la nature des métabolites, et d’autre part par l’absence d’étalons analytiques, lesquels sont indispensables pour mener des essais.

 

Nos travaux s’inscrivent dans ce contexte et visent tout d’abord à caractériser les métabolites du boscalide chez l’abeille, puis à les rechercher dans des abeilles provenant de colonies symptomatiques. Le boscalide, de la famille des carboxamides, a été choisi pour notre étude car c’est un fongicide de nouvelle génération dont l’utilisation est croissante, de par son large spectre d’activité, et que l’on retrouve fréquemment lors de l’analyse de matrices apicoles.

 

Des abeilles prélevées en rucher couvert ont été pulvérisées par du boscalide dans une tour de Potter, puis laissées 24 h à l’étuve en cagettes, avant d’être congelées pour arrêter la métabolisation. Le boscalide et ses métabolites sont extraits des abeilles par une extraction de type QuEChERS avant d’être analysés par chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse à haute résolution (LC-Q-TOF). La recherche de métabolites est effectuée par comparaison des signaux obtenus (temps de rétention, rapport masse/charge) entre les blancs et les abeilles pulvérisées. Les masses discriminantes (masse exacte, massif isotopique, fragments) et les formules brutes ainsi obtenues sont comparées aux données issues de bases de données et/ou de fragmentations in silico. Ce traitement de donnés a permis d’identifier 5 marqueurs d’exposition au boscalide. Ceux-ci ont alors été synthétisés puis recherchés dans 42 échantillons d’abeilles extraites par la méthode QuEChERS et quantifiés sur un appareil de type triple quadripôle."

 

Vers une méthode de criblage in vitro permettant de mieux comprendre la toxicité des insecticides, améliorer l’anticipation des risques encourus par les abeilles et trouver des alternatives.

Claude COLLET, T. CENS, M. ROUSSET, P. GOSSELIN-BADAROUDINE, M. CHAHINE et P. CHARNET

INRA, UR 406 Abeilles et Environnement, Toxicologie Environnementale, Avignon

 

Les canaux ioniques sont des complexes macromoléculaires impliqués dans de nombreuses fonctions neurales vitales. C’est la raison pour laquelle la plupart des insecticides neurotoxiques utilisés actuellement en agriculture ont pour cibles les canaux ioniques des neurones. Cependant, les tests requis pour l’évaluation des risques liés à l’utilisation des produits phytopharmaceutiques font appel à des notions de toxicologie classique sur les organismes vivants, tel que la détermination de la DL50. Ces tests classiques ont pour objectif d’identifier « les risques potentiels que les pesticides pourraient provoquer sur les abeilles ». La pharmacotoxicologie humaine moderne fait quant à elle appel à des approches plus sophistiquées, à l’instar du test hERG qui vise à prédire in vitro le potentiel cardiotoxique des médicaments candidats. Nous avons récemment réussi à induire l’expression in vitro des gènes majeurs des canaux ioniques d’abeille. Nous proposons désormais une méthodologie alternative pour comparer in vivo et in vitro les effets et les modes d’action des pyréthrinoïdes, une des classes d’insecticides les plus répandues. Nous relions leurs effets aux niveaux moléculaire/cellulaire, évalués sur des canaux exprimés in vitro, à leurs effets sublétaux sur individus vivants, identifiés grâce à des tests physiologiques. Cette approche intégrative devrait nous permettre de proposer une nouvelle stratégie pour évaluer les risques liés à l’utilisation des pesticides, grâce à des méthodes in vitro brevetées (brevets d’invention publiés, WIPO et EPO) et un criblage des substances toxiques pour l’abeille. De surcroit, une procédure de criblage différentiel pourrait être développée en partenariat avec une entreprise afin d’identifier des outils de protection des cultures respectueux des pollinisateurs mais efficaces contre les ravageurs des cultures (par exemple des méthodes de biocontrôle). Programme soutenu financièrement par l’Agence Nationale de la Recherche, ANR-13-BSV7-0010 Bee channels.

Néonicotinoïdes: impacts directs ou indirects sur les abeilles et la biodiversité & développement des alternatives

Jean-Marc BONMATIN

Centre de biophysique moléculaire UPR 4301-CBM, CNRS, Orléans

 

Nous décrivons les principaux résultats de la première méta-analyse intitulée 'Woldwide Integrated Assessment on systemic pesticides' (néonicotinoïdes & fipronil) et publiée en 2015 dans le journal 'Environmental Science and Pollution Research'. Les travaux de la 'Task Force on Systemic Pesticides' (www.tfsp.info) se sont poursuivis tandis que d’autres rapports ont confirmé notre analyse (e.g. rapport EASAC 2015). Les impacts de ces insecticides sur les abeilles et sur la biodiversité sont directs (intoxications aiguës ou chroniques) et indirects (synergies avec des agents infectieux ou d’autres pesticides). De plus, les menaces sur la santé humaine sont de plus en plus argumentées, notamment en observation clinique.

 

Il est également apparu que les traitements prophylactiques avec ces insecticides sont injustifiés et impactent fortement les services écosystémiques dont l'agriculture dépend. D'abord, ils favorisent les résistances, ne sont utiles que dans une très faible minorité de cas et ils n’augmentent pas les rendements agricoles. Ensuite, ils affectent la pollinisation et la qualité des sols. Plutôt que de poursuivre des traitements toujours plus toxiques et plus nombreux, des alternatives simples et adaptées à chaque contrée sont beaucoup plus efficaces en première instance. Ces alternatives, qui intègrent des aspects de prévention, préservent le bon équilibre des écosystèmes (terrestres et aquatiques), augmentent les rendements agricoles et protègent aussi les consommateurs. Le recours aux traitements chimiques de type néonicotinoïde ne devrait se faire qu’en dernier recours et dans des situations extrêmes décidées par les autorités compétentes, au cas par cas.

 

Elue meilleure communication orale de la session.

The effects of 5 common pesticide mixtures on honeybee behavior.

Alberto PRADO, C. ALAUX et Y. LE CONTE

INRA Abeilles et Environnement, Avignon

 

Honeybees are routinely exposed to a mixture of different pesticides in sub-lethal doses that can heighten their toxicity due to interactive effects. We are studying the effects of five common pesticide mixtures at both the individual (behaviour and longevity) and social level (pheromone production) in field conditions. The proper functioning of the honeybee colony depends on the balance between young nursing bees and older foraging bees. Hence, we are focusing our study on the onset of foraging, foraging activity and longevity of bees exposed to pesticides via contaminated pollen.

 

Une épopée scientifique pour résoudre l’énigme de la disparition des abeilles butineuses

Axel DECOURTYE

ITSAP Institut de l'abeille / UMT PrADE, Avignon

 

Issue d'observations de terrain, l'hypothèse est posée depuis les années 90 par les apiculteurs que des insecticides appliqués sur les semences de plantes cultivées, et visitées par les abeilles lors de la floraison, peuvent affecter le retour à la ruche des butineuses. Les scientifiques se sont emparés de cette question et ont mis au point des protocoles originaux pour y répondre. Notre effort s'est porté sur l'enregistrement du vol de retour à la ruche de butineuses marquées avec une micropuce RFID. Grâce à cet aboutissement méthodologique, et à un partenariat pluridisciplinaire, nous avons mené un cheminement scientifique, répondant pas à pas à la controverse. Nous avons ainsi démontré en conditions réelles que le butinage sur des fleurs contaminées par de faibles quantités de résidus de pesticides provoque la disparition des butineuses.

 

 

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