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Synthèses de publications scientifiques

Les publications sur les effets bénéfiques de la biodiversité sur la santé sont de plus en plus nombreuses. Or si leurs résultats sont souvent porteurs de solutions fondées sur la nature, ils peinent à être portés en appui des politiques de santé publiques qui recourent malheureusement encore trop fréquemment à des mesures drastiques d‘éradication des populations d‘animaux sauvages vecteurs de maladies transmissibles à l‘homme ou d‘usage de pesticides toxiques pour la biodiversité.

Accédez à la synthèse de l'article scientifique : Renards et risque de transmission de la maladie de Lyme : un effet en cascade de Hofmeester et al par Hélène Soubelet

Dans le monde, l‘incidence des maladies dites vectorielles (c‘est à dire transmises par un vecteur vivant à l‘homme ou à l‘animal) a augmenté ces dernières décennies. C‘est le cas pour les maladies à tiques dans le nord-ouest de l‘Europe (maladies transmises par Ixodes ricinus) et dans le nord-est des Etats Unis (Ixodes scapularis).

Certaines de ces maladies sont très invalidantes, comme c‘est le cas pour la maladie de Lyme.

C‘est ainsi que les résultats de recherche de l‘équipe de Tim R. Hofmeester de l‘Université de Wageningen menés sur 20 parcelles forestières aux Pays-Bas, démontrent que l‘activité des prédateurs, en régulant les populations de rongeurs porteurs peuvent abaisser le nombre de tiques dans un écosystème et que moins il y a de tiques, moins elles sont elles-mêmes infestées par des pathogènes comme la bactérie responsable de la maladie de Lyme.

La mise en évidence de ce phénomène n‘est pas nouvelle. Dès 2012, Levy et al.1[1] avait démontré que si l‘émergence de la maladie de Lyme en Amérique du Nord était due à l‘augmentation de la population de cerfs, l‘augmentation rapide de l‘incidence de la maladie dans le nord-est et le mid-ouest des USA ces trente dernières années, était due à la diminution du renard roux prédateur spécialiste des rongeurs, hôtes privilégié pour la majorité des tiques. : Cette étude montre le rôle important des prédateurs dans la régulation des populations animales et les possibles effets en cascade induits par un déséquilibre de l‘écosystème. Il manquait néanmoins la confirmation de ces résultats par des données en situation réelle, sur le terrain, ce que s‘est attaché à faire la présente étude.

Néanmoins cette étude est la première à établir, par des analyses de terrain, une corrélation négative entre l'activité des prédateurs, la densité totale des nymphes et la densité des nymphes infectées pour trois agents pathogènes transmissibles par les tiques. Elle confirme donc que des changements dans l'abondance des prédateurs ont des effets en cascade sur la transmission des pathogènes entre différentes espèces hôtes et que la protection des espèces prédatrices telles que le renard roux, la fouine ou le putois est une solution fondée sur la nature pour diminuer la prévalence des maladies transmises par les tiques.

 

Maladie de Lyme

La maladie de Lyme a été décrite pour la première fois en Suède en 1909 sous forme d‘un érythème chronique migrant (une tâche annulaire rougeâtre qui grandit lentement). La première vraie épidémie associant polyarthrite et érythème migrant a été diagnostiquée en 1972 dans la ville de Lyme dans le Connecticut, mais il a fallu attendre 1982 pour qu‘un médecin américain, Willi Burgdorfer isole la bactérie qui sera nommée Borrelia burgdorferi.
Les tiques vivent dans les zones boisées et humides et sont endémiques en France.
Chez l‘homme, la maladie se développe pendant plusieurs années, tout d‘abord sous forme de symptômes cutanés (l‘érythème migrant), puis neurologiques (raideurs de la nuque, céphalées, vomissements), avec éventuellement des douleurs articulaires ou des problèmes cardiaques.
Le nombre de cas avoisine les 27 000 chaque année, ce qui a conduit le ministère de la santé à publier en 2016, le plan national de lutte contre la maladie de Lyme et les maladies transmissibles par les tiques.
http://solidarites-sante.gouv.fr/IMG/pdf/plan_lyme_180117.pdf

 


[1] Levi T, Kilpatrick MA, Mangel M, Wilmers CC (2012). Deer, predators, and the emergence of Lyme disease. Proceedings National Academy of Sciences USA 109: 10942–10947.

Deux articles récents confirment les impacts des néonicotinoïdes sur les pollinisateurs, un autre met en lumière les effets délétères de l’éclairage nocturne.


Néonicotinoïdes : de nouvelles connaissances scientifiques sur leur impact sur les abeilles

Accédez à la synthèse de l'article scientifique : l'exposition chronique aux néonicotinoïdes réduit la santé des abeilles dans les cultures de maïs de N. Tsvetko et al par Hélène Soubelet

Accédez à la synthèse de l'article scientifique : spécificité nationale des effets des néonicotinoides sur les abeilles domestiques et sauvages de  A. Woodcock et al par Hélène Soubelet

Les néonicotinoïdes sont des insecticides, c’est-à-dire des produits chimiques dont l’objectif est de tuer des insectes dit « cibles », ravageurs des monocultures commerciales modernes. Les molécules comme le thiamethoxam, l’imidaclopride ou le clothianidine sont des insecticides systémiques, c’est-à-dire qu’elles percolent dans les tissus des plantes traitées, soit directement par enrobage des semences, soit par épandage sur les sols.

Les connaissances sur la responsabilité des néonicotinoïdes au déclin des pollinisateurs sont de plus en plus nombreuses. Néanmoins, même si de nombreuses études ont démontré les effets toxiques des néonicotinoïdes sur les pollinisateurs et autres espèces animales, ou encore leurs effets négatifs sur la santé des abeilles y compris à des doses sub-létales, il est toujours délicat de discriminer leurs effets spécifiques de ceux d’autres pressions comme la perte des habitats, le changement climatique ou les pathogènes. Par ailleurs, si certaines études ont démontré que ces molécules augmentaient la mortalité des colonies d’abeilles domestiques en réduisant leur capacité à entretenir la ruche et le succès reproductif des bourdons sauvages et des abeilles solitaires, d’autres n’ont décelé aucun effet. Peu d’informations sont disponibles sur la survie des colonies sur le long terme dans un contexte d’exposition à ces pesticides. Il est en effet difficile de déterminer à quel point ces molécules affectent les abeilles et plus largement leurs colonies sur le long terme.

Les principales critiques portées aux études antérieurs sur les néonicotinoïdes étaient que les expérimentations n’avaient pas été conduites dans des conditions d’exposition réalistes, similaires à celles retrouvées au champ. De plus, les études toxicologiques n’utilisaient ni des doses d’insecticides ni des durées d’exposition réalistes, ces doses et durées n’ayant jamais été réellement quantifiées alors qu’elles constituent deux paramètres clés pour établir des liens de cause à effet. Ces différents éléments d’incertitude ont été repris dans l’évaluation relative à la pollinisation, les pollinisateurs et la sécurité alimentaire, publiée en 2016 par la plate-forme intergouvernementale sur la biodiversité et les services écosystémiques.

Dans ce contexte de présomption d’effets négatifs avérés des insecticides néonicotinoïdes sur les abeilles, qui a conduit à l’interdiction de ces produits en France (loi du16 aout 2016 pour la reconquête de la biodiversité), deux articles scientifiques ont été publiés le 30 juin dernier dans le journal Science.

Tsvetkov et al. ont ainsi démontré qu’au Canada, en zone de production de maïs, les abeilles domestiques étaient exposées aux néonicotinoïdes pendant quatre mois, correspondant à la majorité de leur période d’activité et ce, à des niveaux significatifs malgré l’obligation faite aux agriculteurs d’utiliser des lubrifiants pour réduire les émissions de poussières contaminées en pesticides. Ils ont mis également en évidence que ces molécules, aux doses de terrain, avaient de nombreux effets négatifs préoccupants pour les colonies d’abeilles domestiques expliquant leur affaiblissement, et à terme leur dépérissement : une mortalité précoce des butineuses de 23% supérieure à celle des colonies non contaminées, une propension à l’essaimage combinée à une difficulté à élever une nouvelle reine réduisant le temps efficace de ponte et une perte au fil du temps de la capacité hygiénique de la colonie. Enfin, les scientifiques ont établi qu’en présence du boscalide, (un fongicide commun utilisé notamment en association avec certains insecticides), la toxicité de deux néonicotinoïdes, la clorthianidine et le thiamothoxam étaient presque doublée.

En conduisant plusieurs études de terrain en Hongrie, Allemagne et Royaume Unis pour évaluer les effets des insecticides néonicotinoïdes sur trois espèces de pollinisateurs, Woodcock et al. ont, quant à eux, démontré que l’exposition aux néonicotinoïdes a des effets majoritairement négatifs sur le potentiel reproductif interannuel des insectes étudiés et que même si les taux d’exposition aux néonicotinoïdes sont faibles, ils provoquent des impacts sublétaux susceptibles de diminuer la survie à long terme des populations. Des effets négatifs associés au traitement par la clothianidine ont été observés chez les ouvrières d’Apis mellifera, en Hongrie, conduisant à des colonies plus petites au printemps suivant avec un taux de déclin de 24%. Quant aux espèces sauvages Bombus terrestris et Osmia bicornis les auteurs ont démontré que l’exposition aux résidus de néonicotinoïdes, principalement ceux stockés dans les nids et découlant de la contamination environnementale généralisée, diminuait pour les premiers la production de reines et pour les seconds la production d’œufs. Ces différents impacts altérant le succès reproducteur des populations de pollinisateurs domestiques ou sauvages réduisent la capacité de ces espèces à établir de nouvelles populations d’année en année et pourraient expliquer leurs déclins, actuellement largement documentés. Par ailleurs, les résultats obtenus dans trois pays différents démontrent l’importance des facteurs spécifiques et locaux qui expliquent probablement les résultats discordants des études antérieures conduites dans un seul pays ou sur un nombre de sites réduit.


L’éclairage artificiel nocturne, une nouvelle menace pour la pollinisation. Eva Knop et al

Accédez au résumé de l'article scientifique l'éclairage artificiel nocturne, une nouvelle menace pour la pollinisation de Eva Knop et al par Philippe Gros

Accédez à la synthèse rédigée par Jean-François Silvain, directeur de recherche à l'IRD et président de la FRB

Les  pollinisateurs sont en déclin dans le monde entier, ce qui génère des inquiétudes quant à la diminution, en parallèle, du service de pollinisation qu'ils fournissent à la fois aux cultures et aux plantes sauvages et qui est essentiel. Les facteurs anthropiques liés à ce déclin incluent les changements d'habitats, l'agriculture intensive, les pesticides, les espèces exotiques envahissantes, la propagation des agents pathogènes et le changement climatique.

Les conséquences de cette augmentation de l’éclairage nocturne sur le fonctionnement des écosystèmes sont généralement inconnues, or  il a été suggéré récemment que l'augmentation mondiale et rapide des éclairages artificiels nocturnes pourrait constituer une nouvelle menace pour les écosystèmes terrestres.

L'article l’éclairage artificiel nocturne, une nouvelle menace pour la pollinisateurs d'Eva Knop et al montre que l’éclairage artificiel perturbe les réseaux nocturnes de pollinisation et a des conséquences négatives sur le succès reproducteur des plantes.

Si on éclaire artificiellement des communautés plantes-pollinisateurs, les visites nocturnes des pollinisateurs sur les plantes sont réduites de 62% par rapport aux zones non éclairées. Il en résulte une réduction globale de 13% du nombre de fruits d'une plante particulière, alors même que cette plante a également reçu de nombreuses visites de pollinisateurs diurnes.

Ces résultats démontrent également que l’éclairage artificiel de nuit affecte les pollinisateurs nocturnes au point d’entrainer une production de fruits plus faible des plantes qu'ils pollinisent, pouvant affecter en retour les pollinisateurs diurnes, étant donné que ces plantes représentent une source alimentaire importante pour eux.

L’article fournit des perspectives sur le fonctionnement des communautés de pollinisateurs et démontre que les pollinisateurs nocturnes ne sont pas redondants par rapport aux communautés diurnes.

Ces résultats contribuent à améliorer notre compréhension du déclin des pollinisateurs et de leurs services écosystémiques.

La pollinisation par les animaux est essentielle au fonctionnement des écosystèmes naturels, notamment aux communautés de plantes sauvages et apporte un service écosystémique crucial pour l'approvisionnement alimentaire mondial. 88% de toutes les angiospermes en dépendent à des degrés divers et la valeur économique estimée de la pollinisation était de 361 milliards de dollars américains en 2009.

L’inquiétude porte sur le devenir de la pollinisation assurée par les insectes qui pourrait être menacée en raison d'une baisse mondiale des pollinisateurs sauvages et domestiques consécutivement aux activités humaines. Les principaux facteurs à l’origine de ce déclin sont la perte et la dégradation des habitats, l'agriculture conventionnelle intensive, incluant l'utilisation de pesticides, les espèces exotiques envahissantes, les organismes nuisibles et les agents pathogènes et les changements climatiques.

L’étude sur l’accélération de la sixième extinction des vertébrés continentaux de G. Ceballos et al. résumée par Philippe Gros chercheur à l’Ifremer et membre du conseil scientifique de la FRB

Consultez le résumé

L’étude alarmante, publiée le 10 juillet dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) et qui conclue à l’accélération de la sixième extinction des vertébrés continentaux, a largement été relayée dans les médias.

Dans un résumé court et précis, Philippe Gros, directeur scientifique à l’Ifremer et membre du conseil scientifique de la FRB, revient sur les points scientifiques majeurs de l’article et le compare à celui de David Tilman et al. sur la Prédiction des menaces futures sur la biodiversité et pistes pour les réduire dont la synthèse a été réalisée par Jean-François Silvain, directeur de recherche à l'IRD et président de la FRB.

 

Une étude à grande échelle, publiée dans la revue Nature, évalue les menaces futures sur la biodiversité et les pistes pour les réduire

Accédez à la transcription des éléments essentiels de l’article de David Tilman par Jean-François Silvain directeur de recherche à l’IRD et président de la Fondation pour la recherche sur la biodiversité.

Les changements environnementaux associés aux activités humaines impactent la biodiversité terrestre. Aujourd’hui, 80% des espèces de mammifères et d’oiseaux  sont menacées par les pertes d’habitats associées à l’agriculture.  En "Asie"(1), en Afrique subsaharienne et en Amérique du Sud tropicale, ces espèces présentent des risques d’extinctions majeurs qui, sans important changement de pratiques, atteindront des niveaux sans précédent au cours des prochaines décennies. Ces menaces  - mais aussi les pistes pour les réduire - ont été examinées par l’équipe de David Tilman dans l’article Prédiction des menaces futures sur la biodiversité et pistes pour les réduire paru dans la revue Nature au mois de juin. D’après les auteurs, la combinaison des solutions présentées pourrait annuler entre la moitié et les deux-tiers des risques  prévus en 2060 pour ces animaux.

Deux facteurs principaux sont corrélés avec un risque d’extinction des mammifères et les oiseaux : l’accroissement des surfaces cultivées et le revenu par habitant. Ces facteurs sont étroitement liés à la croissance démographique à l’origine de l’augmentation de la demande en protéines animales et par voie de conséquence de la demande en terres agricoles, de la destruction des habitats et de leur fragmentation. La région « Asie », dont le PIB a été multiplié par 7 ces 30 dernières années, voit ainsi le risque d’extinction de ses grands mammifères porté à 62% au cours des 5 prochaines décennies.

Par ailleurs, entre 2010 et 2060, la population humaine devrait croître de 3,2 milliards d’habitants, dont 1,7 milliards en Afrique sub-saharienne.

Les auteurs ont calculé la demande de terres pour chaque pays en 2060 et le taux de besoin de terres par pays, ceci sous l’hypothèse « business as usual ». Les Land Demand ratio les plus élevés sont attendus en Afrique sub-saharienne. Les pays de cette région devront disposer de 380 à 760 % de terres agricoles supplémentaires en 2060. 710 millions d’ha de terres agricoles seront nécessaires sur la planète dont 430 en Afrique sub-saharienne, une surface équivalente à celle des Etats-Unis.

Pour prévoir les risques en 2060, les auteurs ont réalisé une projection en prenant en compte ces taux de changement d’usage des terres et les prévisions de revenu par habitant envisagés pour 2060 pour les régions les plus à risques, c’est à dire  l’Asie,  l’Afrique subsaharienne et l’Amérique du Sud tropicale. Pour plus de la moitié des pays concernés de ces régions,  les menaces d’extinction seront sans précédent.  Selon les régions, et selon les tailles de mammifères et  d’oiseaux les risques d’extinction devraient croître d’une à deux catégories de la liste rouge de l’UICN.

Dans l’objectif de réduire de tels risques, les auteurs  distinguent deux grands types de mesures, d’une part la poursuite et l’expansion des pratiques de conservation basées sur les aires protégées et d’autre part des actions qui privilégient des changements de pratiques humaines susceptibles de réduire l’impact de l’homme sur la nature.

Quatre pistes sont présentées par les auteurs :

  • Poursuivre les programmes de conservation : ceux-ci ont permis de sauver 31 espèces d’oiseaux et 20 % des mammifères menacés au cours du siècle dernier.  Il faut donc développer et mieux gérer les aires destinées à protéger les espèces, faciliter leur inter-connection et réduire la consommation de viande de brousse et le braconnage.

  • Augmenter les rendements agricoles pour rapprocher la production des besoins : 96 pays, en Afrique, en Amérique du sud et dans la région « Asie », ont des rendements inférieurs à la moitié de ce qui pourrait être obtenu avec des méthodes et des technologies adaptées.

  • Changer les régimes alimentaires : des régimes alternatifs riches en végétaux peuvent réduire la demande de terres agricoles et la propagation des maladies chroniques comme le diabète.

  • Spécialiser la production : des accords commerciaux pourraient diminuer la demande en terres agricoles en concentrant la production agricole dans les régions qui ont le potentiel de production le plus élevé.

 

D. Tilman et al. Future threats to biodiversity and pathways to their prevention. Nature 546, 2017.

(1)  Dans le cadre de cet article l'Asie comprend l'Asie du sud-est, le Chine et l'Inde

 

Un article de synthèse, publié dans la revue PNAS en juin, montre comment les réserves marines peuvent atténuer les effets du changement climatique et favoriser l’adaptation des écosystèmes et des populations.

Accédez à la transcription de l’article de C.M. Roberts et al. par Hélène Soubelet, docteur vétérinaire et directrice de la Fondation pour la recherche sur la biodiversité.

Un article de synthèse signé par les plus grandes autorités mondiales en matière d’océanographie biologique - comme les scientifiques C.M. Roberts(1), J. Lubchenco, ancienne sous-secrétaire au commerce de l’administration Obama, D. Pauly(2) ou encore P. Cury(3) - démontrent comment les aires marines protégées contribuent à la fois à la préservation des espèces, à l’atténuation du changement climatique et à son adaptation. Pour  que ces zones soient un outil efficace pour préserver les espèces et faire face au changement climatique, les scientifiques estiment qu’il faudrait protéger 30% du domaine marin, or seuls 3,5% sont actuellement couverts.

Les aires marines protégées ont un rôle majeur à jouer dans l’atténuation et l’adaptation aux changements globaux. En plus de préserver la biodiversité, une bonne gestion des réserves marines peut contribuer à l’adaptation des écosystèmes et des populations humaines aux cinq impacts majeurs du changement climatique sur les océans : l’acidification, la montée des eaux, l’intensification des tempêtes, les changements dans la distribution des espèces, la baisse de productivité et l’appauvrissement en oxygène. Les aires marines protégées peuvent même devenir des outils efficaces et peu coûteux pour réduire l’avancée du changement climatique. En effet, elles favorisent la séquestration et le stockage du carbone et constituent une « police d’assurance » pour les sociétés humaines en limitant les pressions directes sur l’environnement.

graphique P Curry

Parmi les effets positifs des aires marines protégées pour l’adaptation aux effets du changement climatique, on peut retenir que :

  • la protection des zones littorales humides (mangroves, marais, herbiers) maintient une forte activité photosynthétique qui, en utilisant le CO2, réduit l’acidification des eaux. Ces zones constituent des refuges pour les organismes calcifiants
  • la création d’aires marines protégées en haute mer favorise la préservation d’une grande abondance des poissons téléostéens méso-pélagiques qui jouent un rôle majeur dans le cycle du carbone
  • les aires marines protégées régulent les menaces telles que la surexploitation des milieux, l’urbanisation côtière ou le dragage non durable et sanctuarisent des zones tampons (zones humides côtières, les vasières et les récifs) qui protègent les infrastructures et les zones anthropisées contre l’élévation du niveau de la mer

Parmi les effets positifs des aires marines protégées pour l’atténuation du changement climatique, on peut retenir que :

  • les océans constituent un puits de carbone majeur. Les animaux jouent des rôles cruciaux dans les processus biogéochimiques. Les aires marines protégées contribuent ainsi à la préservation du rôle crucial des océans dans la régulation du climat
  • les aires marines empêchent le déstockage du carbone en limitant des méthodes de pêche hauturières intensives – comme le chalutage- qui participent à la remise en suspension du carbone sédimentaire
  • les écosystèmes complexes favorisent des processus comme la dispersion des pollutions, la protection côtière, ou encore la production alimentaire tout en évitant les changements de régime des écosystèmes aux conséquences graves et inattendues

C.M. Roberts et alMarine reserves can mitigate and promote adaptation to climate changePNA 114, 6167-6175, 2017


(1)            Université d'York

(2)            Université de la Colombie-Britannique

(3)          IRD et membre du conseil scientifique de la Fondation pour la recherche sur la  biodiversité