Des outils pionniers en matière d’écotoxicité: axés sur le microbiote du sol et tenant compte des effets à plusieurs niveaux
Des sols sains sont essentiels pour fournir une alimentation saine et sûre, atteindre la neutralité climatique, inverser la perte de biodiversité, et mettre un terme à la désertification et à la dégradation des sols. Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), le projet ARISTO(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) a formé une nouvelle génération de scientifiques à l’évaluation à plusieurs niveaux de la toxicité des pesticides sur le microbiome du sol, et a élaboré des outils et des lignes directrices pour soutenir ces efforts.
Des outils analytiques et informatiques ciblent la toxicité des pesticides
Comme le fait remarquer le coordinateur du projet ARISTO, Dimitrios Karpouzas, de l’université de Thessalie(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre): «Les microbes sont indispensables au fonctionnement des écosystèmes. Parmi eux, les micro-organismes oxydant l’ammoniac et les champignons mycorhiziens arbusculaires jouent un rôle déterminant dans la fertilité des sols agricoles et sont sensibles aux facteurs de stress chimiques tels que les pesticides. En outre, nous disposons de bons outils pour mesurer leur population et leur activité dans les sols et les plantes.» ARISTO a mis au point des tests in vitro à haut débit portant sur une seule espèce afin d’évaluer la toxicité des pesticides pour ces micro-organismes. «L’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) envisage de normaliser notre test monospécifique pour les oxydants d’ammoniac», explique Dimitrios Karpouzas. Le projet est allé au-delà des évaluations conventionnelles de la toxicité des pesticides centrées sur un seul organisme ou un seul groupe microbien pour s’intéresser à l’ensemble de l’écosystème. «Le paradigme prend en compte les effets directs et indirects des pesticides, ainsi que les effets qui peuvent être mesurés à tous les niveaux du réseau trophique du sol», ajoute Dimitrios Karpouzas. Un nouvel outil in silico permet de prédire les produits de transformation des pesticides dans le sol et d’identifier les composants chimiques qui peuvent déclencher la toxicité sur les microbes du sol en faisant appel à des bactéries oxydantes de l’ammoniac comme indicateurs. Son utilisation comme outil de dépistage précoce au cours de la production des pesticides pourrait favoriser la commercialisation de composés ayant des effets minimes sur le microbiote du sol.
Promouvoir la science du sol et l’engagement du public
Grâce aux tests et outils d’ARISTO, les chercheurs ont constaté que les effets indirects des pesticides sur le microbiote du sol sont souvent plus prononcés que les effets directs. En outre, le test de minéralisation de l’azote «OCDE 216», qui sert actuellement à évaluer la toxicité des produits agrochimiques sur le microbiote du sol au niveau réglementaire, manque de sensibilité. Il pourrait être amélioré en recourant à des outils à plus haute résolution comme ceux développés par ARISTO. En outre, «les résultats soutiennent l’utilisation de données provenant d’essais sur des espèces uniques et du séquençage d’amplicons (une approche à haute résolution destinée à identifier les organismes de la communauté du microbiote du sol) pour dériver des valeurs seuils d’écotoxicité en vue de l’évaluation des risques. Cette démarche révolutionnerait l’évaluation de la toxicité des pesticides sur les micro-organismes du sol», souligne Dimitrios Karpouzas. Enfin, le réseau de formation d’ARISTO a non seulement acquis des connaissances scientifiques, mais les a également partagées. Les doctorants ont visité des écoles primaires et secondaires en Grèce et en Suisse, où ils ont répondu aux questions enthousiastes des élèves sur l’importance des micro-organismes du sol et la nature de la recherche internationale.
Une adoption au niveau de l’UE pour des pesticides plus sûrs et la santé des sols
Les résultats du projet ne pouvaient pas mieux tomber. L’Autorité européenne de sécurité des aliments(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) prévoit de réviser le document d’orientation sur l’écotoxicologie terrestre, et le microbiote du sol sera l’un des points centraux, compte tenu des effets directs et indirects. «ARISTO a fourni un système prêt à être adopté par les décideurs politiques, complété par des outils, des méthodes, des lignes directrices et des connaissances pour le soutenir. L’adoption révolutionnera le cadre réglementaire actuel de l’UE en matière de pesticides», résume Dimitrios Karpouzas. Les doctorants d’ARISTO acceptent déjà des emplois dans l’industrie et le monde universitaire, prêts à soutenir la mise en œuvre de pesticides plus sûrs et de sols plus sains.
