Contamination des sols et des végétaux par le chlordécone aux Antilles françaises : ce que sait la recherche, ce quelle ne sait pas Groupe détude et de

Contamination des sols et des végétaux par le chlordécone aux Antilles françaises : ce que sait

la recherche, ce qu’elle ne sait pas

Groupe d’étude et de prospective « organochlorés aux Antilles :

Y.-M. Cabidoche APC (INRA Antilles-Guyane)

Pour AEVA, 31/03/2006Présenté par Claudie Pavis

Pollution des sols par le chlordécone aux Antilles

Chlordécone contre le charançon du bananier :

• épandage au pied de Képone (1972-1978) puis Curlone (1982-1993)

Démarrage de la crise• recherche du chlordécone dans les eaux potables (1999) 10 µg/L dans

certaines sources captées, en aval de zones bananières pour un seuil à 0.1 µg/L

Premières réactions• arrêts d’exploitation de ces sources , installation de filtres à charbons actifs

(fiables)

Mais le chlordécone, très résistant à la dégradation,

est fortement sorbé sur la matière organique des sols : Andosols = « record du monde » de séquestration du carbone Développent des interactions hydrophobes très stables

Yves-Marie Cabidoche INRA UR Agropédoclimatique de la Zone Caraïbe



2002, la crise s’aggrave:

« racines » cultivées après banane : … plus de 10 mg/kg MS de chlordécone dans madères, ignames, patates… (analyses SPV et DCCRF)

arrêtés préfectoraux pris par principe de précaution (2003) : analyses de sols (organisées et financées par l’Etat) si sols contaminés, commercialisation conditionnée à analyse des racines

Trois problèmes techniques : • capacités analytiques locales mises en place pour les eaux (IPG), mais pas pour

les plantes ou les sols :CPG/MS/MS (2 millions €) + savoir-faire en extraction = absents

recours obligatoire à deux ou trois laboratoires fiables, en métropole• pas de subvention des analyses de plantes• élimination des organes contaminés par pyrolyse à haute température, impossible

sur place ; faut-il tout expédier vers l’Europe ?



Recherches INRA - CIRAD en cours (projet BANENVORCH – MEDD):

(+) pas d’apport passé pas de contamination des parcelles

(+) contamination d’une parcelle à l’autre par ruissellement : ravines contamination via les nappes : mesurable, mais faible

(+) en bananeraies pérennes, les teneurs à 60 cm sont généralement très faibles, l’essentiel de la pollution est restée en surface le décapage des couches superficielles pourrait être une solution si le sol n’a pas été labouré

Mais : où mettre la terre décapée?

(-) les labours profonds diluent le chlordécone sur l’ensemble du profil passé contamination des parcelles apparemment plus forte en Guadeloupe qu’en Martinique : en réalité, stocks maximums identiques


Recherches INRA - CIRAD en cours

• Etablissement d’un modèle simple de lessivage du chlordécone

Hypothèses : Forte rémanence du chlordécone (non biodégradable) Faible mobilité, dilution mécanique par des travaux du sol profonds Affinité pour le carbone des sols (Koc=17500 kg L-1), masquant en

première approche un effet des types de sol Fonctionnement hydrologique redistributeur des bananeraies : drainages

forcés au pied des faux-troncs, où était épandu le chlordécone Cinétique de premier ordre en fonction de la quantité d’eau qui draine



Apports de chlordécone et contamination des andosols :la banane de père en fils ; les jeunes encadrés ; les vieux sages

0

5

10

15

20

25

1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Tene

ur s

ol 0

-30

cm e

n ch

lord

écon

e m

g/kg

Modèle 3kg/ha/an 72-93

Mesuré 6 réps Bas

Mesuré 6 réps Haut

Modèle 3 kg/ha/an 82-93

Mesuré 6 réps

Modèle 3kg/ha/an 82-93

Mesuré 6 répétitions

Modèle 3 kg/ha 71

Mesuré 6 réps

Pérenne

Labour

Labour

Pérenne

Résultats et validation du modèle



Validation du modèle

• Validation du modèle à partir des rétrospectives de systèmes

de culture sur des parcelles d’agriculteurs (C. Clermont-

Dauphin Gpe, R. Achard Mque)

• historique des occupations

bananières, profondeur et fréquence de

travail du sol, fréquence de replantation,

doses et périodes d’application

0.1

1

10

100

0.1 1 10 100

Chlordécone mesuré mg/kg sol sec

Ch

lord

éco

ne

calc

ulé

mg

/kg

so

l sec

andosol, pérenne

andosol, labouré

sol ferrallitique, labouré

sol andique sur cendres,labouréterrassesFL

sol brun rouille, labouré

égalité



Résultats pas de biodégradation tous les sols ne retiennent pas le chlordécone aussi fortement : andosols 1.5 à 2 fois plus que sols ferrallitiques, eux-même 2 fois plus que les sols franchement argileux

0

5

10

15

20

25

30

1970 1980 1990 2000 2010

Ten

eu

r so

l 0-3

0 c

m e

n

ch

lord

éco

ne m

g/k

g

Andosol Sol ferralitique

Sols argileux



Comment vont évoluer les pollutions des sols et des eaux au fil du temps ?

Un exemple : 4 ans d’apport (3 kg CLD/ha/an) entre 1990 et 93 : seuil de détection du chlordécone atteint seulement en 2510 < 1mg/kg en 2130

0.010

0.100

1.000

10.000

1970 2070 2170 2270 2370 2470 2570

Ten

eur

sol

0-35

cm

en

ch

lord

éco

ne

mg

/kg

Modèle

Mesure

Peut-on cultiver des « racines » dans les sols pollués par le chlordécone aux Antilles ?


Il faut « faire avec » le chlordécone pour des siècles,• Pour les eaux : filtrage - sorption par charbons actifs

• Pour les sols, quatre pistes pour minimiser le problème :

Décapage superficiel envisageable pour les bananeraies pérennes

Sur les sols profondément contaminés : cultiver des plantes dont les organes récoltés seront indemnes, ou des plantes non alimentaires

Eruption volcanique recouvrant les sols de minéraux sains

Pour des sols peu profondément travaillés antérieurement :

Essais de Systèmes de culture en « berceaux » (INRA - DAF SPV-UPROFIG) = décapage local de la couche fertile contaminée, les

tubercules se développent dans les couches profondes peu contaminées


Systèmes de culture en « berceaux » (essais INRA-DAFSPV-UPROFIG)

Test des relations entre :

Niveau de contamination des sols,

Surface externe de contact,

Durée de contact

Espèces :

igname « grosse caille »

patate douce

navet

radis



0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0 0.5 1 1.5 2

CLD mg/kg Sol Sec encaissant

CL

D m

g/k

g P

F N

avet

Surface

Créneau

Premiers résultats :

NAVET

Relation entre la contamination des sols et celle des navets

Effet des créneaux positif pour les fortes teneurs, mais peut-être négatif pour les faibles (régime hydrique?)



0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0 0.5 1 1.5 2

Chlordécone sol au contact mg/kgT

en

eu

r d

an

s la

pa

tate

do

uc

e m

g/k

gP

F

Premiers résultats :

PATATE DOUCE

Relation entre la contamination des sols et celle des patates

Feuilles = contaminées : il y a bien du transport par la sève, et donc prélèvement par les racines…

Patate doucey = 0.86x - 0.06

0.000.020.040.060.080.10

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

CLD dans tubercules mg/kg MS

CL

D d

ans

feu

illes

m

g/k

g M

S


Perspectives à court terme pour la recherche agronomique


Schéma général de préconisation envisagé pour les cultures de « racines »

Sol contaminé

Trèspeu

Beaucoup, en surface

Beaucoup, profondément

Culture indemne Culture en berceau ?Culture de racines

impossible Culture contaminée

< Valeur Limite de Résidu

Seuil

Protocole AFSSA

Connaître le profil de contamination

Recherches en cours


Pour sortir de l’attitude binaire imposée pour l’instant par le principe de précaution, que préparent l’INRA et le CIRAD, avec la collaboration des SPV ?

Une relation entre degré de contamination des sols – degré de contamination des organes récoltés

Une évaluation des zones à risque de contamination et des profils de distribution probables

Une analyse des possibilités et mécanismes de passage du chlordécone dans les systèmes racinaires, pouvant contaminer les parties aériennes de

certaines plantes (tiges, feuilles, fruits).On ne connaît pas grand-chose sur la migration des molécules

phytopharmaceutiques dans les plantes (colloque « pesticides » d’Avignon, novembre 2005).

Quelques considérations sanitaires

Les effets du chlordécone absorbé sur la santé humaine ne sont connus que pour les intoxications aiguës (cas des ouvriers de la fabrique d’Hopewell aux USA) : désordres neuronaux, tremblements, pertes de « masculinité ».

Comment peut-on se prémunir d’un risque (inconnu, non avéré à ce jour) lié à l’absorption chronique de très faibles doses ?

• On ne peut expérimenter que sur l’animal (en l’occurrence le rat) : on fait ingérer à différents groupes de rats des doses croissantes de produit, jusqu’à l’apparition des premiers symptômes d’une quelconque maladie ; cette dose, divisée par le poids des rats est appelée Valeur Toxicologique de Référence (VTR, en g/kg de poids vif absorbée par jour).

• La VTR pour l’homme est alors calculée en divisant par 100 (facteur de sécurité) la valeur trouvée sur le rat.

• Puis on calcule une dose journalière admissible pour l’homme (DJA, en gramme par jour pour un individu selon son poids) : elle sera donc bien plus basse pour un bébé que pour un adulte.

• Une enquête alimentaire (ESCAL) a déterminé (CIRE) quels sont les aliments les plus fréquemment consommées (contribution au régime alimentaire) : on exigera de ceux-ci qu’ils contiennent très peu du produit.

En moyenne sur un an, jour(doses aliments x [produit]) < DJA

• Ainsi l’Agence Française de Sécurité Sanitaire des Aliments (AFSSA, octobre 2005) a défini une Limite Maximale de 0,05 mg/kg - dans les madères, ignames, patates, carottes (contaminés si le sol l’est), - mais aussi, par précaution, concombre, melon, tomate et chair de poulet.

• Pour les autres aliments, moins abondamment consommées, la Limite Maximale est de 0,2 mg/kg.


Synthèse teneurs sols et racines

y = 0.02x

R2 = 0.80

y = 0.04x

R2 = 0.07

y = 0.04x

R2 = -0.19

y = 0.02x

R2 = -0.58

y = 0.01x

R2 = -4.46

y = 0.11x

R2 = 0.72

0.001

0.01

0.1

1

0.01 0.10 1.00 10.00 100.00

Chlordécone sol (GIRPA/0.8) mg/kgSs

Ch

lord

éco

ne

pla

nte

mg

/kg

Pf

Igname

Igname UPROFIG

Madère

dachines 05

madèreTHAU

Malanga

Patate

patate06/05RR

patate08/05

épluch patate08/05

radis

navet

cive

[vgtx]= 0,2[sol]

R2 = 0.44

0

1

2

3

1 2 3 4 5

Log Chlordécone sol µg/kgSsL

og

Ch

lord

éc

on

e p

lan

te µ

g/k

gP

f

toutes plantes

Plafond : [plante]= 0.2 x [sol]

LM1 50µg/kg

Limite sol 1250µg/kg

LM2 200µg/kg

Limite sol 21000µg/kg

Traduction à court terme des résultats de la recherche agronomique


Schéma général de préconisation envisagé pour les cultures de « racines »

Traduction opérationnelle (GREPP, GREPHY, Préfectures)Soumission : Mission d’Inspection Interministérielle et Commission d’Information Parlementaire

Délimitation des zones contaminées : faite pour Guadeloupe et Martinique

AFSSA Seuil sol CLD < 0.25 mg/kg Systèmes de culture alternatifs « Assouplissement » arrêtés préfectoraux Prospective

Sol contaminé

Trèspeu



Culture indemne Culture en créneau ?Culture de racines

impossibleCulture contaminée

< Limite Maximale Provisoire

Traduction opérationnelle (GREPP, GREPHY, Préfectures)Soumission : Mission d’Inspection Interministérielle et Commission d’Information Parlementaire

Délimitation des zones contaminées : faite pour Guadeloupe et Martinique

AFSSA Seuil sol CLD < 0.25 mg/kg Systèmes de culture alternatifs « Assouplissement » arrêtés préfectoraux Prospective

Sol contaminé

Trèspeu






Sol contaminé

Trèspeu






Incidence sur la proportion de parcelles cultivables : on passe de 63% de parcelles (indemnes) à 75% de parcelles cultivables en

racines (sans risque de dépasser la LMR 0.05 mg/kg) sur l’effectif analysé dans le cadre de l’arrêté préfectoral en Guadeloupe

0102030405060708090

100

0.01 0.1 1 10 100

Teneur sol sec en chlordécone mg/kg

% cumuléanalyses APGuadeloupe% cumulérectifié 2AP

Seuil dedétection

LMsol1

LMsol2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 0.1 1 10 100

Teneur sol sec en chlordécone mg/kg

% cumuléanalyses APMartinique

Seuil dedétection (APactuels)

LMsol1 0.25mg/kg <=>LMV50µg/kg

LMsol2 1 mg/kg<=>LMV200µg/kg

Incidence sur la proportion de parcelles cultivables : on passe de 59% de parcelles (indemnes) à 79% de parcelles cultivables en

racines (sans risque de dépasser la LMV 0.05 mg/kg) sur l’effectif analysé dans le cadre de l’arrêté préfectoral en Martinique

Résultats récents de la recherche agronomique


Où y a t-il concrètement des pollutions importantes des sols ?

partout où il y a eu des bananeraies dans les années Képone® et Curlone®

Et l’HCH ?

Peu fixé au sol, pas de détection dans 10 ans

Et le Myrex ?

Quantité totale importée = potentiel chlordécone de seulement 2 ha de bananeraie

Transfert par eau irrigation GT : pas d’inquiétude

Zones contaminées par chlordécone

cc

4000 ha en Guadeloupe (<1/5e SAU)7000 ha en Martinique (2/5e SAU)

• La banane condamne à la banane, …jusqu’à sa disparition (contrainte OMC)

ensuite ou même avant?• Les fruits d’arbres sont indemnes, même sur sols très contaminés

Limité, marché local• Bois précieux Limité, rente long terme sur foncier stable• Elevage Pas de contamination des feuilles, mais

contamination des tiges de Panicum• Biocarburant éthanol Filière quasiment prête, extensive, subvention

possible, hors OMC, pour reconversion

Quel devenir pour les sols fortement contaminés ?

Quid de l’exposition des populations entre 1972 et 2003 ?

Contamination des applicateurs pas spectaculairement supérieure à celle du citoyen ordinaire des zones contaminées : voie alimentaire, notamment eau.

Ces limites sont provisoires, elles pourraient être relevées si les résultats des enquêtes en cours (CIRE et INSERM) sur les conséquences de l’exposition des populations entre 1972 et 2003 montrent que l’impact sanitaire du chlordécone sur la santé est moins fort qu’on ne craint : éventuels impacts sur le cancer de la prostate (Karuprostate) sur les problèmes périnataux (Timoun)

Certains aliments pourraient rejoindre la Limite Maximale de 0,05 mg/kg si de nouvelles contaminations de denrées sont détectées par la recherche (problème possible sur ananas, apparemment contaminable)


• Pollution des rivières de l’est et du sud de la Basse-terre : légère à moyenne dans les eaux

• Malheureusement concentrée par les poissons, et surtout par les crustacés, notamment via la respiration branchiale (travaux UAG).

Arrêté préfectoral d’octobre 2005 : interdiction de pêche dans les rivières du sud de la Basse-Terre

Jardins créoles et autoconsommation : limiter la consommation de légumes de jardin à 2 fois / semaine

Enquête CIRE en cours : habitudes alimentaires d’autoconsommation des jardins familiaux, et prélèvements SPV dans la zone contaminée.

Les autorités connaissent peu de chose de l’agriculture informelle.

Vérifié par INRA : pas de chlordécone dans la zone maraîchère de Papaye, pourtant enclavée dans la banane.

Perspectives à moyen terme pour la recherche agronomique


Inventer de nouveaux systèmes de culture,

permettant de mieux contrôler les pesticides (biodégradabilté, conditions d’application, lutte raisonnée)

et à terme de s’en passer, en utilisant les régulations biologiques (tolérances variétales aux bio-agresseurs, rotations, associations, bio-diversité territoriale)

Documents

Contamination des sols et des végétaux par le chlordécone aux Antilles françaises : ce que sait la recherche, ce quelle ne sait pas Groupe détude et de