Le glyphosate : tour d’horizon des effets environnementaux du célèbre Roundup

PAR JIMMY DEVERGNE ET EMILIE REALIS
(N’hésitez pas à commenter l’article en bas de page 🙂 )

1. Aux origines du glyphosate et du Roundup

Le glyphosate, également connu sous le nom de N-phosphonomethyl-glycine (pour les intimes !), est un herbicide organophosphoré (il possède un atome de phosphore). Sa structure est inspirée de la molécule de glycine à laquelle un groupement phosphoré est ajouté, comme illustré dans la Figure 1.

Structure chimique du glyphosate
Figure 1: Structure chimique du glyphosate et des molécules issues de sa dégradation – Source : Peillex et Pellerier, 2020 – Licence : CC By license

Découvert en 1950 par le Dr. Henri Martin, le glyphosate a révélé son efficacité en 1970 grâce aux travaux de John Franz de Monsanto. Il exerce son action en inhibant une voie de production des acides aminés (constituants des protéines) chez les plantes, selon les recherches de Duke et al. (2008). Cette action confère au glyphosate sa capacité à agir de manière non spécifique sur divers types de végétaux : on le qualifie ainsi de substance active herbicide “à large spectre”. C’est en 1974 que le glyphosate fut pour la première fois commercialisé (sous la forme active du sel d’isopropylamine), donnant naissance au célèbre RoundupTM (Dill et al., 2010). Depuis lors, il est devenu l’herbicide le plus largement utilisé dans le monde, avec plus de 16 000 tonnes vendues en 1994 et 800 000 tonnes en 2014.

Qu’est-ce qu’un herbicide ?
Un herbicide est une substance active ou un produit formulé ayant la propriété de tuer les végétaux. Le principe actif doit pénétrer la plante par ses feuilles pour rejoindre la sève. À partir de celle-ci, il est véhiculé d’un organe à un autre jusqu’aux racines détruisant ainsi la totalité de la plante (action systémique)

2. Production, application et produits “dérivés”

2.1 Une production essentiellement asiatique mais une consommation mondiale

La production de glyphosate est principalement basée en Chine et en Inde avec en 2017 une production de 1 065 000 tonnes dont 380 000 tonnes issues de Monsanto et 685 000 tonnes venant d’entreprises situées en Chine (PR Newswire, 2022). En Europe, l’Allemagne est le plus gros consommateur de glyphosate, suivie de la France (8 800 tonnes en 2017 et 9 700 tonnes en 2018 soit plus de 1 % de la consommation mondiale), de l’Italie et de l’Espagne. Les USA en 2014 ont consommé à eux-seuls près de 15 % de la production mondiale de glyphosate.

2.2 Des utilisations diverses

Largement utilisé pour la culture des céréales, pour l’horticulture, pour la viticulture et pour la sylviculture, le glyphosate se classe comme la deuxième substance active la plus consommée dans l’agriculture française, juste après le soufre (Notre-environnement.gouv.fr, 2019). Au-delà de ses usages agricoles, le célèbre herbicide est à travers le monde également employé pour l’entretien des espaces verts et autres équipements publics (cimetières, terrains de sport, etc.) ainsi que dans les jardins des  particuliers (NB : en France, il est désormais interdit d’appliquer des pesticides pour ces usages). Le glyphosate reste un produit de choix avec un marché qui ne cesse de croître en raison notamment de son coût modéré et, dans certains cas, de l’absence de méthode alternative simple et efficace. 

A noter que le glyphosate n’est pas utilisé sous sa forme pure. Il est employé sous la forme d’un sel (d’ammonium, d’isopropylamine, etc.) en combinaison le plus souvent avec un adjuvant (molécule permettant d’améliorer son efficacité, sa dispersion, son adhérence ou d’autres caractéristiques de la substance active). 

2.3 Les produits et usages dérivés issus de cette utilisation massive

Le glyphosate étant un herbicide non spécifique, il est toxique pour un large éventail de végétaux… dont ceux que nous cultivons. Ainsi, pour pouvoir l’utiliser en agriculture, certaines cultures ont dû être modifiées génétiquement pour en devenir tolérantes. Monsanto développa ainsi les premières plantes OGM « glyphosate-tolérantes » (appelées aussi « Roundup Ready ») dès la moitié des années 1990 (Dill, 2005). En 2012, plus de la moitié des terres cultivées aux États-Unis, soit 65 millions d’hectares, était occupée par des cultures « Roundup Ready » de Monsanto.

L’utilisation importante et non régulée du glyphosate a conduit peu à peu à une résistance de certaines plantes. Les premières résistances signalées datent de 1996 et 1997 (Saunders et Pezeshki, 2015) et de très nombreux cas ont été signalés depuis, sur tous les continents. Ces plantes résistantes peuvent contraindre les agriculteurs à augmenter les doses de glyphosate appliquées, à combiner le glyphosate avec d’autres pesticides, et même à avoir de nouveau recours à d’anciens pesticides, abandonnés en raison de leur toxicité. 

3. Quels sont les effets du glyphosate ? 

3.1 Devenir du glyphosate dans l’environnement

Le glyphosate se fixe rapidement au sol après pulvérisation et est libéré lentement. Selon la composition du sol, les demi-vies de fixation peuvent varier entre 0,8 et 151 jours en condition aérobie (pour la forme acide du glyphosate) à plusieurs mois en condition anaérobie (Martha et Richmond, 2018). Sa dégradation dans l’environnement se fait principalement par l’action de microorganismes du sol. Les principaux produits issus de cette dégradation sont l’acide aminométhylphosphonique (AMPA) et le dioxyde de carbone. 

Le glyphosate, omniprésent dans l'environnement
Figure 2 : Le glyphosate, omniprésent dans l’environnement – Source : Louise Hénault-Ethier, équiterre, 2016 – Licence : tous droits réservés

Quelques définitions
La demi-vie d’une molécule est le temps nécessaire pour que la moitié de la quantité initiale de cette molécule se désintègre ou soit éliminée.
Les termes aérobie et anaérobie sont généralement utilisés pour décrire les conditions dans lesquelles les organismes vivants ou les processus métaboliques se déroulent en présence (aérobie) ou en l’absence (anaérobie) d’oxygène.

3.2 L’impact du glyphosate sur la vie aquatique

Après son application dans les champs, le glyphosate lors de pluies ou d’arrosages va être lessivé et va ruisseler vers les cours d’eau et les lacs. Le glyphosate et l’AMPA sont des molécules qui se dissolvent facilement dans l’eau. Les fleuves, rivières et étangs peuvent ainsi constituer des puits de contamination. Ceci expose la faune (mollusques, crustacés, poissons) et la flore (plantes, algues) aquatiques. Cette présence dans l’environnement et sa toxicité ont conduit l’agence européenne des produits chimiques (ECHA), en 2017, à caractériser le glyphosate comme toxique pour la vie aquatique avec des effets persistants (Soares et al., 2021).

Chez les poissons, le glyphosate peut agir comme un perturbateur endocrinien en modifiant la fonction de reproduction et le développement. Une étude révèle que l’exposition au glyphosate entraîne des changements hormonaux chez les poissons femelles, ainsi qu’une diminution de la production d’œufs et une diminution de la survie des embryons. Le glyphosate peut endommager les  spermatozoïdes en diminuant leur mobilité chez le poisson zèbre. Tout ceci pouvant impacter négativement la reproduction et à long terme la survie des espèces (Thanomsit et al., 2020).

Par ailleurs, la toxicité des produits associés au glyphosate tels que la polyoxyéthylène amine (POEA) a également été démontrée sur les organismes aquatiques. Chez les poissons, une dégradation des branchies, des atteintes du foie, une augmentation globale du stress, une perturbation des hormones liées à la reproduction et une augmentation de la mortalité ont été observés en présence de ce produit utilisé comme adjuvant (Modesto & Martinez, 2010 ; Menéndez-Helman et al, 2012 ; Thanomsit et al., 2020) (Figure 3).

Ecotoxicité du glyphosate vis à vis de la faune et de la flore
Figure 3 : Écotoxicité du glyphosate – Source : Louise Hénault-Ethier, équiterre, 2016 – Licence : tous droits réservés

3.3 L’impact du glyphosate sur la vie terrestre

Le glyphosate aurait également des effets sur la capacité des abeilles à s’orienter. Des travaux publiés en 2015 indiquent que l’exposition à des doses de glyphosate rencontrées fréquemment dans les zones agricoles « altère leurs capacités cognitives nécessaires au retour à la ruche ».  Les vers de terre peuvent également être affectés de diverses manières via des lésions cellulaires et de l’ADN et via la réduction du taux d’éclosion et du nombre de juvéniles par cocon (Piola et al., 2013 ; Kouakou Kpan Kpan et al., 2018).

Chez les mammifères terrestres comme les rongeurs, les lapins et les chiens, le glyphosate peut entraîner une altération de la vision et des effets irritants sur la peau (CTQ, 1988). Les études menées sur les rats montrent des impacts négatifs sur le développement et la reproduction ainsi que des effets cancérogènes (US EPA, 1992). De plus, de nombreuses études rapportent des impacts délétères sur les reptiles :  perturbation du fonctionnement du foie, diminution de la capacité immunitaire, diminution de la capacité de reproduction et in fine diminution de la survie (Verderame et Scudiero, 2019).

3.4 Des effets en cascade sur la biodiversité

Une évaluation écotoxicologique du risque pour les oiseaux et pour les animaux sauvages a montré que le plus grand danger émanant du glyphosate n’était pas dû à l’exposition directe mais à la modification des habitats et de la disponibilité de nourriture suite à l’éradication des « mauvaises » herbes (Giesey et al., 202). En 2017, l’Office fédéral allemand de l’environnement (UBA) a alerté sur les effets indirects de l’utilisation intensive du glyphosate sur la biodiversité (IARC Working Group, 2017). Ce rapport montre que la survie des oisillons dépend de façon décisive de la présence d’insectes pour leur nourriture. Or celle-ci dépend à son tour de la présence de plantes à fleurs. Une étude a ainsi montré que les populations de perdrix se développent mieux lorsque les champs de céréales comportent des zones non traitées aux pesticides (Marshall et al., 2001). En conclusion, l’usage du glyphosate en détruisant les “mauvaises” herbes va entraîner un déclin de la biodiversité et donc une diminution des individus plus haut dans la chaîne alimentaire.

3.5 Quels sont les effets du glyphosate sur la santé humaine ?

L’exposition au glyphosate peut se produire de différentes manières. D’une part, les utilisateurs de la molécule peuvent être directement exposés par les voies respiratoires en inhalant des particules fines lors de la préparation et de la pulvérisation. Les yeux, le nez et la peau peuvent également être des sources d’entrées de projections accidentelles notamment via les vêtements, des objets ou des outils. D’autre part, lors de l’épandage, les particules fines se dispersent dans l’air, pénètrent dans le sol et se retrouvent dans les cours d’eau. En conséquence, la population peut être exposée en respirant de l’air contenant des particules fines, en consommant de l’eau contaminée, ou en ingérant du glyphosate à travers divers produits tels que les fruits, les légumes, la viande, l’eau, les boissons alcoolisées, voire même le lait maternisé (Soares, 2021).

Les effets du glyphosate sur la santé humaine sont l’objet de débats depuis plusieurs années. Le glyphosate est considéré comme l’un des herbicides les moins toxiques pour les mammifères, avec une toxicité inférieure à la plupart des produits chimiques couramment utilisés. Il présente une DL50 (dose létale pour 50 % des individus) supérieure à 5 g/kg chez le rat, supérieure à d’autres molécules fréquemment utilisées comme l’aspirine qui chez le rat a une DL50 de 1,5 mg/kg en cas d’ingestion orale (Soares, 2021). Néanmoins, en 2019, l’Agence du registre des substances toxiques et des maladies (ATSDR) des États-Unis a conclu, comme le Centre international de Recherche sur le Cancer (CIRC) en 2015, qu’il existe un risque potentiel de cancer associé à l’utilisation du glyphosate et de produits contenant du glyphosate.

Par ailleurs, de nombreuses études ont signalé des dysfonctionnements de l’appareil digestif, des problèmes circulatoires et respiratoires, ainsi que des dysfonctionnements du foie et des reins (Van Bruggen et al, 2018). De plus, il existe des indications que l’exposition aux pesticides, dont le glyphosate, pourrait être un facteur de risque dans le développement de maladies neurodégénératives telles que la maladie de Parkinson et la maladie d’Alzheimer (Van Bruggen et al, 2018). Une étude récente sur le microbiome humain (micro-organismes cohabitant sur et dans notre corps), incluant diverses zones corporelles telles que la bouche, le sang, les voies respiratoires, la peau, les organes génitaux, les selles et les intestins, a révélé que près de 77,8 % de ce microbiome était sensible au glyphosate (Puigbo et al., 2022). Les effets du glyphosate sur notre microbiome pourrait être à l’origine de divers dysfonctionnements observés (Figure 4).

Effets du glyphosate sur la santé : effets cellulaires, effets cancerigènes, effets digestifs, effets sur la reproduction, effets cérébraux, effets cardiovasculaires
Figure 4: Effets potentiels et observés du glyphosate sur la santé humaine – Source : Peillex et Pellerier, 2020 – Licence : CC By license

3.6 Des effets possibles sur la résistance des bactéries aux antibiotiques

En 2010, Monsanto a déposé un brevet décrivant un effet inhibiteur du glyphosate sur la croissance d’un parasite de la famille de la malaria. Or il s’agit d’un effet antibiotique. Pourtant, peu d’attention a été portée sur les effets indirects sur la santé humaine et animale que pourrait avoir cet effet antibiotique.

En 2015, une étude scientifique (Kurenbach et al.,  2015) a néanmoins mis en évidence que l’exposition de deux bactéries pathogènes courantes (Escherichia Coli et Salmonella enterica) à des produits à base de glyphosate change leur susceptibilité aux antibiotiques : ces bactéries acquièrent une tolérance à deux antibiotiques utilisés pour traiter une large gamme d’infections en santé humaine. Cette étude montre par ailleurs que d’autres herbicides, le dicamba et le 2,4-D, ont des effets similaires. Le risque serait que la résistance des bactéries aux antibiotiques passe des champs agricoles aux animaux d’élevage et ensuite à l’homme.

4. Réglementation : les États européens divisés

Dès les années 2000, de nombreuses études démontrent la dangerosité du glyphosate. Néanmoins, il faut attendre 2006 pour que l’Équateur soit le premier pays à interdire son épandage. En France, c’est en 2011 que l’ANSES classifie le glyphosate comme « perturbateur endocrinien possible » ;  il est ensuite classé comme « cancérogène probable pour l’homme » par le CIRC. En 2017 , la « loi Labbé » (voir encadré) interdit l’usage des produits phytosanitaires dont le glyphosate pour un certain nombre d’usages non agricoles. De plus, sur la base des nombreuses études mettant en évidence la dangerosité des adjuvants comme le POEA, la France supprime les AMM (autorisations de mise sur le marché) de toutes les spécialités associant le glyphosate au POEA via l’Anses en juin 2016, soit 132 produits au total. Cette interdiction est reprise par la Commission européenne un mois plus tard.

En mai 2019, la Commission Européenne désigne quatre États membres (France, Hongrie, Pays-Bas et Suède), réunis sous le nom de Groupe d’Évaluation du Glyphosate (AGG, Assessment Group on Glyphosate), comme « rapporteurs » pour la prochaine évaluation du glyphosate, son autorisation de mise sur le marché arrivant à sa fin. L’UE approuve finalement ce renouvellement d’autorisation jusqu’en décembre 2023 avec une nuance :  les États membres peuvent décider si ces formulations peuvent être utilisées sur leur territoire. Néanmoins, à l’échelle mondiale aucune décision collective n’est prise concernant le glyphosate et les OGM résistants au glyphosate (les cultures Roundup ready dont nous avons parlées précédemment).

Le 16 novembre 2023, l’Union européenne est confrontée à une impasse. Les États membres n’ont pu former de majorité lors du second vote sur le renouvellement de l’autorisation du glyphosate. En l’absence d’accord, la commission européenne a opté pour l’approbation de l’utilisation du glyphosate jusqu’en 2033 (Vie-publique.fr, 2023). Cette issue souligne les divisions persistantes au sein de l’UE et suscite des interrogations quant à l’avenir de l’utilisation de cette substance. L’absence d’alternative aussi efficace et peu coûteuse fait que nous n’avons pas fini d’entendre parler du glyphosate !

La loi Labbé
En France, la « loi Labbé » interdit l’usage des produits phytosanitaires (pesticides) pour l’entretien des espaces verts dans les collectivités, et dans les secteurs ouverts au public depuis 2017. Les jardiniers amateurs non professionnels sont également concernés depuis janvier 2019.
A noter : depuis le 14 octobre 2019, l’ONF a décidé de totalement abandonner l’usage de pesticides dans les secteurs réservés à la promenade comme dans les zones de production.

Article posté le 12 février 2024 par Emilie REALIS (Chercheuse à INRAE) et Jimmy DEVERGNE (Doctorant à l’IFREMER)

2 commentaires

  • jean-jacques challiol

    Bonjour ,
    est ce qu’un député aura lu cet article ? Et si la réponse est positive, comment peut il voter pour continuer à utiliser ce produit ? Il n’a pas d’enfant, pas d’animal de compagnie, pas de compagnon de vie, pas de parents, a des envies suicidaire ? Ce seraient pour moi, les seules raisons . La folie ? Ah! oui, je sais, la corruption : le fric avant toute autre considération. Bref la définiiton du « politique » . Merci Madame et Monsieur le député de nous infliger cette mort lente mais efficace. Oups ! A propos, voilà encore une bonne raison pour voter pour continuer à utiliser ce poison : éliminer progressivement une partie de la population humaine……

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