Tendances temporelles multi-résidus de pesticides d'un bassin versant volcanique tropical humide cultivé

Abstract

Aux Antilles, le paysage agraire est construit autour des monocultures destinées à l' export (banane et canne à sucre). Ces systèmes de culture, particulièrement sous climat tropical humide, favorisent le développement d' adventices et autres ravageurs et agents pathogènes, et sont ainsi très dépendants des usages de pesticides pour sécuriser leurs rendements. Cette utilisation des pesticides se fait au prix d' impacts sur notre écosystème, dont la qualité de ses eaux de surface, qui constituent plus de 90 % de la source en eau potable localement. Or, les dynamiques des concentrations en pesticides des eaux de surface demeurent méconnues. Afin de mieux gérer et protéger cette ressource, notre objectif est d' analyser la dynamique des concentrations des eaux de surface de Martinique des pesticides majeurs pour en déceler les tendances à l' augmentation ou à la diminution à court et moyen termes, ainsi que la probabilité de dépasser les seuils de potabilité et de potabilisation. Le bassin versant du Galion en Martinique (45 km2) présente les caractéristiques typiques d' un milieu insulaire volcanique tropical humide cultivé. Depuis 2016, les concentrations hebdomadaires en pesticides des eaux superficielles sont mesurées en trois stations de l' Observatoire des Pollutions Agricoles aux antilLEs (OPALE). Elles sont installées dans le réseau hydrographique du Galion et équipées de préleveurs automatiques collectant des échantillons d' eau toutes les 95 min. Chaque semaine, un mélange de ces échantillons pour chacune des stations fait l'objet d'une analyse portant sur 476 molécules pesticides. Pour chacune des années, nous avons dénombré les molécules quantifiées, puis focalisé nos analyses sur les douze molécules les plus quantifiées. Pour chaque molécule, nous avons analysé i) les variabilités intra- et inter-annuelles aux trois stations par des tests de Kruskal-Wallis sur les moyennes mensuelles ou saisonnières, et ii) les tendances sur l' ensemble de la période de mesure par des tests paramétriques de Mann-Kendall. Pour ces derniers, nous avons pris en compte l'autocorrélation temporelle via huit tests de significativité basés sur le test de Mann-Kendall. Nous considérons un résultat significatif si la majorité des tests l' indique. Enfin, iii) nous avons examiné la probabilité de dépassement des seuils de potabilité et de potabilisation afin d'obtenir des informations sur la gestion de la qualité de l'eau. Nos résultats indiquent une réduction significative du nombre de molécules quantifiées, passant de 34 à 17 (- 50 %) de 2016 à 2023, mais la somme des concentrations toutes molécules confondues ne diminue pas dans les mêmes proportions. Les molécules les plus présentes sont diverses, et comprennent des insecticides interdits, des herbicides communs à toutes les cultures, des herbicides spécifiques à la canne à sucre, des fongicides post-récolte de la banane et un fongicide contre la cercosporiose. Certaines de ces molécules sont systématiquement quantifiées (chaque semaine pour chacune des stations). D' autres sont présentes seulement dans 10 % des échantillons analysés. Le glyphosate, est quantifié dans 15 % des échantillons, mais lorsque quantifié ses concentrations sont peu variables (de l' ordre de 10-1 μg.l-1). Un autre herbicide, le 2,4-D se caractérise par une présence très variable entre sites, quantifié dans moins de 5 % des échantillons à deux sites et dans 15 % au troisième site. En ce qui concerne les insecticides interdits, une pollution stable est observée tout au long de l'année. La chlordécone, interdite depuis 1993, est quantifiée à chaque site toutes les semaines et présente une concentration plus élevée entre novembre et mai (saison sèche), avec des maximales dépassant la dizaine de μg.l-1. Une saisonnalité importante est observée pour les concentrations mesurées, entrainant une hausse de la probabilité de dépasser le seuil de potabilité autour de mai-juin (fin de saison sèche). De plus fortes concentrations moyennes et des tendances plus marquées sont observées au site nommé 'La Digue' , qui se caractérise par des surfaces agricoles importantes. Aucune molécule ne présente une tendance similaire aux trois sites, soulignant l' importance des facteurs agricoles et environnementaux dans ces contaminations. Au site de La Digue, parmi les insecticides interdits, la chlordécone ne présente pas de tendance significative alors que la chlordécone‐5bhydro et l' HCH-β diminuent et que le chlordécol augmente. Parmi les herbicides (glyphosate et son produit de dégradation AMPA, 2,4-D et métolachlore), seul l' AMPA présente assez de quantifications pour faire l' objet d' un test de tendance, que se révèle être à la hausse. Parmi les fongicides, les post-récolte soit ne présentent pas de tendance (azoxystrobine), soit diminuent (imazalil, thiabendazole) alors que celui contre la cercosporiose augmente (fluopyram)