L’utilisation continue de pesticides ou l’épandage de boues issues de nos stations d’épuration impacte la biodiversité et la qualité écologique des sols et de leurs écosystèmes. Les vers de terre sont nécessaires au bon fonctionnement de ces écosystèmes et constituent également l’un des maillons de la chaîne alimentaire de nombreuses espèces. D’autre part, en tant qu’espèces sentinelles, leur étude peut révéler l’état de contamination d’un sol à divers types de pollution. Cependant, peu de données sont disponibles concernant leur exposition aux contaminants et notamment aux pesticides, essentiellement par manque de méthodes analytiques suffisamment sensibles et précises pour caractériser ces micropolluants à l’état de traces.

Le groupe Traces développe des méthodes de préparation d’échantillons et d’analyse afin de détecter et de quantifier les contaminants des milieux aquatiques, des sols et de suivre leurs produits de dégradation. Leurs travaux de recherche ont permis de mettre en évidence des contaminations des sols notamment par des produits pharmaceutiques ainsi que le rôle des épandages de fumier ou de boues de station d’épuration dans la pollution des sols agricoles. Plus récemment, le groupe s’est intéressé aux vers de terre, une espèce bio-indicatrice de l’état écologique des sols.

Une première méthode multi-résidus de détection et quantification de 31 composés : stéroïdes et produits pharmaceutiques vétérinaires ou humains est ainsi développée en 2015 et testée avec succès sur des vers de terre prélevés dans la nature, mettant en évidence l’intérêt de ces espèces pour évaluer la contamination des sols en substances organiques. De plus des expérimentations menées en conditions contrôlées de laboratoire, ont révélé leur capacité de bioaccumulation de ces substances dites « émergentes ». En 2018, le groupe Traces développe une méthode de chromatographie liquide couplée à une spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS) après extraction assistée par des sels, d’atteindre des limites de détection inférieures à 5 ng/g pour 27 pesticides couramment utilisés, appartenant à des familles chimiques très diverses. Ces performances analytiques jamais atteintes auparavant permettent d’envisager des études sur le terrain, afin d’apporter des données d’occurrence et de teneurs dans les lombrics.

Puis dans le cadre d’une évaluation de la contamination des sols par des pesticides et de l’exposition de la faune non ciblée par ces pesticides, réalisée récemment par un consortium réunissant une zone atelier et sept laboratoires dont l’Institut des Sciences Analytiques, le groupe Traces a mis en œuvre la méthode développée en 2018 pour analyser 31 pesticides utilisés sur la zone atelier sur des vers de terre (155 individus) et les sols associés (180 échantillons de sols) cultivés ou ne recevant aucun intrant chimique (haies, prairies, parcelles bio). Tous les échantillons de sols étudiés se sont révélés contaminés par au moins un pesticide, que ce soit les terrains traités comme les zones non traitées servant d’habitats refuges aux espèces dont les lombrics. Les teneurs retrouvées traduisent un risque élevé de toxicité chronique pour les lombrics. Ces résultats fournissent des informations essentielles pour l’agriculture durable et l’évolution de la réglementation sur l’usage des pesticides.

Références :

  • Pelosi C., Bertrand C., Daniele G., Coeurdassier M., Benoit P, Nélieu S., Lafay F., Bretagnolle V., Gaba S., Vulliet E., Fritsch C. Residues of currently used pesticides in soils and earthworms: A silent threat?. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2021, 305, 107167. ⟨10.1016/j.agee.2020.107167⟩
  • Daniele G., Lafay F., Pelosi C., Fritsch C, Vulliet E.. Development of a method for the simultaneous determination of multi-class pesticides in earthworms by liquid chromatography coupled to tandem electrospray mass spectrometry. Analytical and Bioanalytical Chemistry, , 2018, 410 (20), ⟨10.1007/s00216-018-1151-2⟩.
  • Bergé A., Vulliet E. Development of a method for the analysis of hormones and pharmaceuticals in earthworms by quick, easy, cheap, effective, rugged and safe (QuEChERS) extraction followed by liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2015, 407 (26) : 7995-8008. 10.1007/s00216-015-8972-z

Contact: emmanuelle.vulliet{@}isa-lyon.fr
En savoir plus sur le groupe Traces : page de présentation