La curiosité des grenouilles

L’écotoxicologie est une discipline relativement récente. Les premiers tests d’écotoxicité datent des années 1970. Il y a donc un peu plus de 50 ans de développements méthodologiques. Ce qui est finalement très peu si on veut tenter de caractériser les risques que présentent les substances chimiques pour toutes les espèces de l’environnement.

Dans un premier temps, l’écotoxicologie s’est inspirée de sa grande sœur, la toxicologie, qui se focalise sur l’être humain.

Ainsi les tests développés et appliqués pendant des années se concentraient sur des effets comme la mortalité ou encore la reproduction, voir la croissance des individus.

Cependant, certaines études ont montré que ces paramètres n’étaient pas suffisants pour décrire les effets complexes des polluants.

Ainsi, des chercheurs ont mis en évidence que le cuivre pouvait affecter le système olfactif des poissons à des concentrations que l’on peut détecter dans l’environnement. Ils font l’hypothèse que cette perturbation de leur odorat pourrait empêcher ces poissons de reconnaître leur prédateurs.

Cela paraît anodin, mais si les poissons ne reconnaissent plus leurs ennemis, ils se feront alors tuer plus facilement, ce qui peut amener à des diminutions drastiques de certaines populations.

Cet exemple montre que s’intéresser à la survie ou à la reproduction d’une espèce sous l’influence d’une substance toxique ne suffit pas.

Mais pour bien choisir les paramètres à étudier, il faut connaître les stratégies de survie et de reproduction des espèces. Ce que l’on appelle les traits de vie biologiques. Parmi eux, la manière de se nourrir.

Ainsi certains essais focalisent sur la vitesse d’alimentation des gammares, ces petites sentinelles des cours d’eau. D’ailleurs déclarés “Animal de l’année 2021” par Pro Natura. Ce paramètre, très sensible, peut même être mesuré avec des individus exposés dans des cages pour évaluer les effets de la pollution sur le terrain.

Trouver les bons paramètres à mesurer implique de se rapprocher de l’écologie, la science qui étudie les interactions entre les espèces et leur milieu.

Si pendant longtemps, écotoxicologie et écologie se sont ignorées, des rapprochements commencent à se faire.

Dans notre laboratoire, nous nous intéressons par exemple aux grenouilles.

Selon l’IUCN, 40% des amphibiens sont sur liste rouge, menacés d’extinction, soit bien plus que les mammifères.

Différents facteurs expliquent cet état de fait: l’anthropisation des milieux, les changements climatiques, mais également les substances chimiques comme les pesticides ou les antibiotiques que l’on trouvent dans les milieux humides.

Les amphibiens, comme les grenouilles, ont une peau très perméable qui les rend sensibles aux polluants. D’autre part, de par leur mode de vie, ils sont exposés dans l’eau pendant la phase larvaire, puis par l’air et le sol pendant la phase adulte.

Pour que les populations de grenouilles puissent se développer, les individus doivent être capables de se disperser sur le territoire, afin d’aller chercher de la nourriture, de se reproduire et de pondre. Mais le but le plus important de cette dispersion est, selon les écologues, d’augmenter le flux de gènes. C’est-à-dire d’éviter la consanguinité et d’augmenter la diversité génétique, afin d’augmenter la capacité de réponse aux stress environnementaux (prédation, changements climatiques, perte de l’habitat, pollution). Enfin, cette dispersion permet aussi de coloniser de nouveaux milieux.

Cette capacité de dispersion est donc un paramètre très important pour la survie des espèces.

Les écologues ont défini un paramètre permettant de mesurer cette dispersion, la “curiosité” ou la “hardiesse”. Plus un individu est curieux/hardi, plus il aura tendance à partir loin de son lieu de naissance et donc plus grande sera la chance qu’il puisse trouver un partenaire génétiquement différent.

Cette curiosité peut se tester en laboratoire.

On crée une arène avec une petite chambre fermée en son centre. On place la petite grenouille dans la chambre pendant quelques minutes. Puis on ouvre la chambre.

Le comportement de la grenouille est ensuite filmé. On regarde ainsi  le temps avant que la grenouille ne bouge, la distance parcourue dans l’arène, ou la surface couverte pendant un certain laps de temps.

On peut ensuite comparer le comportement de grenouilles qui ont été exposées à une ou des substances chimiques, avec celui de grenouilles non exposées. Cette comparaison permettra de mettre en évidence un effet négatif du/des polluants, si il existe.

Beaucoup plus sensibles que des tests sur la survie ou la reproduction, ces essais peuvent être effectués avec des concentrations environnementales. En effet, les tests classiques, sur la survie ou la reproduction, nécessitent souvent, pour voir des effets, d’utiliser des concentrations élevées, bien au dessus de celles que l’on détecte dans l’environnement.

Ces recherches, à l’interface entre l’écologie et l’écotoxicologie, sont donc particulièrement importantes pour mieux définir les risques des substances chimiques, et finalement définir des normes environnementales.

 

Merci à Laurent Boualit, doctorant dans notre labo, pour sa relecture attentive et pour m’avoir fait mieux connaître les amphibiens.

 

Références:

Agatz A, Brown CD. 2014. Variability in feeding of Gammarus pulex: moving towards a more standardised feeding assay. Environmental Science Europe 26: 15.

Beyers DW, Farmer MS. 2001. Effects of copper on olfaction of colorado pikeminnow. Environmental Toxicology and Chemistry 20. 907-912.

Nathalie Chèvre

Nathalie Chèvre

Nathalie Chèvre est maître d'enseignement et de recherche à l'Université de Lausanne. Ecotoxicologue, elle travaille depuis plus de 15 ans sur le risque que présentent les substances chimiques (pesticides, médicaments,...) pour l'environnement.

13 réponses à “La curiosité des grenouilles

  1. Merci pour votre article qui informe parfaitement le citoyen.
    Je suis riverain des vignes du Lavaux et entre les 6 petits cours d’eau entre Cully et Lutry, Juste aprés les jours d’épandages d’hélicoptères et aprés les traitements avec du Rundup des vignes, je remarque un certain nombre de batraciens morts comme par exemple les Salamandre sur le bord des ruisseaux.
    Est ce que les produits utilisés sont donc aussi dangereux?
    Je me promène régulièrement avec mes enfants qui jouent sur ces chemins de randonnées, est ce qu’il y a un risque pour la santé ? car j’ai aussi vu que les fontaines publiques de Riex par exemple sont notés avec l’interdiction de boire l’eau.

    1. Bonjour, l’interdiction de boire de l’eau des fontaines est souvent liée au fait que cette eau n’est pas analysée par un laboratoire et donc ne peut être qualifiée de “potable”. A ma connaissance ce n’est pas lié à des concentrations détectables de substances chimiques. Mais par acquis de conscience vous pouvez vous adresser à la commune de Riex.
      Concernant les risques des épandages pour les batraciens, il n’y à l’heure actuelle quasi aucune étude sur le sujet. C’est ce qui nous a d’ailleurs motivés à travailler sur ces espèces. Impossible donc de dire si les salamandres mortes que vous trouvez ont été impactées par un pesticide ou par autre chose. Ou si c’est seulement le hasard.
      Concernant la santé de vos enfants, je dirais que si ils ne se promènent pas dans la vigne lors de l’épandage lui-même, il n’y a pas de risque aigu. Ils ne vont pas inhaler le pesticide, ni le toucher.
      Les préoccupations actuelles sur la santé sont plutôt liées à une exposition sur le long terme. Dans le cas des pesticides, des études se focalisent ainsi sur les agriculteurs et leur famille, et sur les personnes qui vivent en bordure de zone agricole. La maladie de Parkinson a d’ailleurs été reconnue comme maladie du travailleur agricole en France en 2014: https://www.santepubliquefrance.fr/les-actualites/2018/les-agriculteurs-et-la-maladie-de-parkinson.
      Mais là également il y a encore beaucoup d’inconnue comme pour la plupart des polluants auxquels nous sommes exposés quotidiennement.
      J’espère avoir répondu à vos interrogations, au moins en partie.

  2. Mais alors nous qui habitons dans les vignes au dessus de Lutry ça craint ?!?
    On est entouré de vignes et je vois tout le temps des bidons de Roundup pour désherber !
    Et que dire de la petite école de Savuit qui est en plein dans les vignes ?
    Les enfants jouent à la récré dehors quand ils traitent les vignes!
    Mais c’est terrible ce que j’apprend.

    1. Le but n’était pas de vous inquiéter outre mesure. Ce n’est pas parce que vous vivez proche d’une zone agricole que vous allez forcément développer une maladie.
      L’exposition des agriculteurs que je citais, (avec la maladie de Parkinson comme conséquence potentielle), est beaucoup plus importante que celle des personnes qui vivent en bordure de zone agricole.
      Je pourrais prendre un autre exemple, celui de la pollution de l’air. J’habite en ville où nous sommes très fortement exposés aux particules fines, cancérigènes et toxiques. La justice britannique a d’ailleurs reconnu mi-décembre qu’une enfant de 9ans était décédée suite à la pollution de l’air à Londres: https://www.lemonde.fr/planete/article/2020/12/17/ella-adoo-kissi-debrah-9-ans-tuee-par-la-pollution-de-l-air_6063670_3244.html
      Néanmoins, je ne vais pas forcément développer de l’asthme ou un cancer. La probabilité est plus forte cependant parce que j’habite en ville.

      Mais vous avez raison, pour les riverains de zones agricoles, la question se pose des effets des pesticides sur leur santé. Le Nouvelliste avait d’ailleurs fait un sondage à ce sujet cet été: https://www.lenouvelliste.ch/articles/valais/canton/suite-de-notre-enquete-sur-les-pesticides-temoignages-de-riverains-957432.
      Mais pour l’instant nous n’avons pas de réponses claires à sujet.
      Je vous renvoie aussi à l’émission “On en parle” de fin octobre 2020 où ma collègue Aurélie Berthet répond sur les questions de santé et pesticides: https://pages.rts.ch/la-1ere/programmes/on-en-parle/11679394-guichet-les-pesticides-29-10-2020.html?mediaShare=1.

      Générations futures, en France, a également fait un site assez bien construit: https://victimes-pesticides.fr/riverains/
      Malheureusement je ne connais pas d’équivalent pour la Suisse.

      Ce qui est clair cependant pour moi, c’est que par précaution, il serait important de ne pas être dehors lors des épandages!

      1. Peut-on expliquer le nombre d’enfants handicapés mentaux anormalement élevé dans la région Lavaux par l’épandage honteux de ces produits chimiques que les locaux appellent sarcastiquement du ´petit lait’ ? Pour ma part il n’y a aucun doute.

        1. Pour répondre à votre interrogation, il faudrait une étude de type épidémiologique. Il faut évaluer si le nombre de handicaps dont vous parlez est plus élevé qu’ailleurs, et si c’est le cas, il y a d’autres facteurs qui peuvent jouer en rôle et qui doivent aussi être pris en compte en suivant l’historique des familles concernées.
          Donc cela me paraît difficile de tirer des conclusions sans une étude approfondie.
          Une telle question s’est posée alors qu’un nombre anormalement élevé d’enfants nés sans bras ou avant-bars a été observé dans différentes zones en France ces dernières années. A ma connaissance, aucune raison n’a encore pu être trouvée. A côté des pesticides, des médicaments pourraient aussi été mis en cause: https://fr.wikipedia.org/wiki/Affaire_des_b%C3%A9b%C3%A9s_n%C3%A9s_sans_bras

          1. Vous avez raison, mais en Lavaux, il y a une sorte d’omerta sur tout ce qui touche la vigne et ses traitements par des produits chimiques. En Lavaux, on cache tout, les produits chimiques et ces pauvres enfants ! Alors je doute que l’entre-soi du coin laisse faire une étude en la matière. Les langues se délient un peu depuis la crise qui ne fait qu’accentuer un problème existentiel de ces vignerons. Ils sont à mon sens voués à la faillite pour la plupart, pour un vin somme toute cher et médiocre. Pour le moment, les quelques vignerons bio-dynamiques essaient de sortir du lot, mais sont haïs par leurs collègues pro-chimiques. Les choses devront changer, et les coeurs finiront par s’ouvrir… C’est peut-être l’espoir de voir la fin de ce balai mortifère d’hélicoptères et sulfatages à tout va. Et qui sait de voir advenir une nouvelle génération de vignerons avec une meilleure conscience. Qui prendront aussi soin des salamandres et les grenouilles.

  3. https://www.bbc.com/mundo/noticias-51575375
    Ceux qui ne lisent pas l’espagnol pourront balancer le texte dans Google Trad, ou le chercher dans leur langue sur la BBC.

    Le titre est:

    “ces entreprises qui gagnent des milliards en vendant des pesticides dangereux, dans les pays en voie de développement et qui sont les plus impactés en Amérique latine”.

    Ce qu’il faut bien comprendre, c’est que les tourteaux de soja (résidu après pressurage de l’huile) sont importés pour nourrir le bétail suisse “boeuf/porc/couvée, suisse”.

  4. Merci pour toutes ce précision sur cet énorme problème dans nos vignes.
    C’est juste qu’en Suisse il existe une chape de plomb sur ce problème de santé public.
    Pour information l’Office fédéral de l’aviation OFAC ainsi que la Direction Générale de l’environnement VD ont reçu un grand nombre de photos et video depuis quelques années sur les épandages sauvages par Hélicoptère sans respecter les limites fixées par le document de l’office fédéral qui regit l’épandage en Suisse, proche des maisons, sur des personnes employés dans les vignes, sur des zone de forets, sur des chemins pédestres etc… etc … et en finalité ils n’ont JAMAIS rien fait! POURQUOI ? ça c’est la question!
    Tous ces gens rsiquent donc un jour pour leur santé et il sera difficile de trouver un responsable puisque tout le monde cache les faits!

  5. Selon Pascal Picq, au paléolithique cohabitaient 3 espèces humaines (Homo denisova, Homo Neanderthal et Homo sapiens) et à la fin du paléolithique supérieur, début du mésolithique, ne persistait plus que Homo sapiens devenu Homo sapiens sapiens (nous). La raison de ces disparitions reste inconnue. D’autres espèces animales ont disparus et continuent à disparaître et la pollution de notre environnement lié à nos activités semble en être une des causes. Vos mesures ecotoxicologiques et vos recherches en attestent. Les offices fédéraux s’en tiennent à des valeurs limites pour ne pas compromettre l’activité économique de type productiviste. On se demande si la poursuite effrénée de cette voie économique est encore raisonnable. A lire vos excellents rapports faisant l’objet de votre blog, il me semble que vous n’êtes pas très écoutée en haut lieu.

  6. Les politiciens n’écoutent pas la voix de la raison mais celle du porte-monnaie uniquement ! Vos articles Chère Madame, nous éclairent sur les agissements de certain soutenu par des corporations sans scrupules!
    A la lecture de ces risques pour la santé humaine POURQUOI nos politiciens ne font RIEN ?
    On peut voir depuis le moi de mai que les hélicoptère épandent à quelques mètres de la rivière « Le Chatelard » et sur les arbres le long de cette rivière.
    Le produit épandu est le CUPROXAT + Souffre mouillé est décrit comme ceci sur les documents du fabriquant :
    EUH 401
    H410
    SP 1
    “Tenir hors de portée des enfants ” + “utilisez masque et protection lors de manipulation”
    C’est donc complètement dingue qu’on laisse faire ça non avec ce genre de produit ?
    C’est révoltant même !

    1. Le cuprotax est un produit à base de cuivre si j’ai bien lu. Donc pour l’instant également encore autorisé en culture bio. Même si la question de son utilisation dans le cadre de ce type de culture se discute actuellement.
      En effet, si le cuivre est un élément essentiel à la vie, c’est également un polluant. Pour le milieu aquatique comme vous le mentionnez.

      A noter cependant que pour le cuivre détecté dans les cours d’eau, une source est l’agriculture, l’autre, les résidus du trafic routier (usure des freins, des pneus) et les toitures/chenaux en cuivre. Suivant que l’on soit en zone agricole ou urbaine.

      Concernant l’épandage par hélicoptère, nous avions travaillé sur cette thématique il y a plus de 20ans, du temps de ma thèse à l’EPFL. Et effectivement, nous étions arrivés à la conclusion qu’une partie non négligeable de ce qui est appliqué pouvait se disperser avec le vent. C’est une pratique que je croyais abandonnée je dois avouer.

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