0 - Provincie West

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0 - Provincie West
Bach Kim Nguyen
et
Eric Haubruge
Unité d’Entomologie fonctionnelle et évolutive
Gembloux Agro-Bio Tech
Université de Liège
5030 Gembloux
@mail: [email protected]
Les pesticides sont-ils responsables de
la disparition des abeilles?
L’abeille domestique ,
un maillon important de l’agriculture
L’abeille domestique ,
un maillon important de l’agriculture
L’incidence de la pollinisation par les insectes est difficile à évaluer.
Toutefois, dans nos régions, un tiers de notre alimentation est
directement ou indirectement tributaire de l’activité des insectes
pollinisateurs.
Dans des pays comme la Belgique et la France, on a calculé que 20 %
de la valeur de la production des cultures entomophiles (tournesol,
arbres fruitiers, légumineuses, …) revient aux Apoidea.
L’abeille domestique ,
un maillon important de l’agriculture
Outre l’amélioration de la pollinisation de cultures, l’abeille
domestique revêt de multiples intérêts dont le maintien de la diversité
génétique, la production de miel, le rôle de bioindicateur et, en tant
qu’être vivant, social de surcroît, elle constitue également un modèle
biologique d’intérêt majeur.
Quel est le taux de mortalité des colonies d’abeilles?
Mean winter loss (%) 2009-2010
35
30
30
28
Mean winter loss (%)
26
26
24
25
21
20
20
15
10
5
0
19
18
17
15
15
15
9
7
4
20
9
7
7
Le dépérissement des colonies d’abeilles domestiques
Tout semble avoir commencé en 1997
En France
La mort des abeilles
Le Gaucho – Le Régent
Le dépérissement des colonies d’abeilles domestiques
Le retour du « Printemps silencieux »
Le dépérissement des colonies d’abeilles domestiques
Les insecticides, le suspect numéro 1 !!!!
L’imidaclopride, insecticide systémique, est produit et commercialisé par la
société BAYER ® dans 140 pays et pour les protections de 70 cultures différentes
Le dépérissement des colonies d’abeilles domestiques
Insecticide
Les insecticides ont pour cible principalement le système nerveux
Le dépérissement des colonies d’abeilles domestiques
« Appliquer le principe de précaution »
Le gouvernement français a interdit sur tout le
territoire français l’utilisation de deux insecticides (le
GAUCHO et le REGENT) en culture de maïs et de
tournesol; ces pesticides étant considérés comme
responsable de la destruction des abeilles et de
l’entomofaune (4 arrêtés législatifs successifs en 1999,
2002, 2004 et 2006 sur le Gaucho)
Le dépérissement des colonies d’abeilles domestiques
Et en Wallonie
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: état des lieux
– Plusieurs types de symptômes sont observés ou
décrits:
• Mortalité
• Troubles du développement
• Troubles de la reproduction
• Troubles de la reine
• Perte de production de miel
• Troubles du comportement
Les causes dudépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: état des lieux
Au niveau de la ruche
Localisation des abeilles
mortes variables
L’étude multifactorielle des causes du dépérissement
des colonies d’abeilles domestiques: état des lieux
Au niveau de la ruche
Ruches vides
d’abeille ou
amoncellement
important d’abeilles
sur le plancher
Les causes dudépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: état des lieux
48 symptômes recensés au niveau de la colonie ou de l’individu
• contradictoires
ex: ruche vide d’abeille ou importante quantité d’abeilles
mortes au fond de la ruche
• abstraits
ex: Comportement anormal
Acariose
Nosémose
ABPV
• conspécifiques
ex: abeilles tremblantes
abeilles rampantes
CBPV
SPV
Intoxication
Amibiase
Dysentrie
Les causes dudépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: état des lieux
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Evaluation de la
situation
Etude
Etude
monofactorielle
multifactorielle
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Quantification de la mortalité
17 %
On constate un taux de mortalité de 17% en 2004-2005
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Identification de la période de mortalité
J
F
M A M J
J
A S
O N D J
2004
F
M A
2005
7,14%
14,29%
78,57%
93 % de la mortalité est durant la période hivernale.
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Etude
monofactorielle
Environment
Pesticides
Maladies
• 16 sites
• 16 sites
• 84 sites
• Observations de terrain
• Collectes d’échantillons
• Observations de terrain
• Relevé de données
cartogrphiques
• Analyses de laboratoire
• Analyses de laboratoire
(HPLC-MS/MS, GC-MS/MS)
(analyses microscopiques,
microbiologiques et
moléculaires)
Les données sur l’environnement, les pesticides et les maladies sont traitées
séparément
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Environnement
Data of crop occupation (DGA)
Km
33km
Nous avons collecté toutes les données cartographique agricole
(Rayon de 3 Km) entre 1999 et 2007
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Environnement
Mortality rates = 49,0470 - 0,0417871 Number of plots
S = 26,8638
R-carré = 8,9 %
R-carré(ajust) = 2,4 %
Mortality rates (%)
90
3 km
80
Fobs=1,37
70
60
P=0,261
50
40
30
20
10
0
Mortality rates - winter
2004-2005
Number of plot
1
0
1112
2327,31
2
52
536
1463,19
3
4
760
1977,19
4
0
613
1553,68
5
0
796
1879,65
6
50
839
2418,59
90
7
55
664
1822,66
80
8
0
595
1785,6
9
25
513
1578,9
Agricultural area (ha)
400
500
600
700
800
900
1000
1100
Number of plots
10
30
603
2495,53
11
17
439
1130,92
12
0
818
2227,31
13
0
429
1276,4
14
0
469
1351,61
15
84
458
991,87
16
48
401
836,49
Mortality rates = 47,2238 - 0,0144036 Agricultural area
S = 27,0978
Mortality rates (%)
Apiary
R-carré = 7,3 %
R-carré(ajust) = 0,7 %
Fobs=1,106
70
P=0,311
60
50
40
30
20
10
0
1000
1500
2000
Agricultural area (ha)
2500
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Environnement
Existe-t-il une relation entre les hauts taux de mortalité
et l’environnement agricole?
Aucune corrélation n’a été identifiée entre le nombre de parcelles
agricoles autour des ruchers et les taux de mortalités de colonies.
(Fobs = 1,37; p = 0,261)
Aucune corrélation n’a été identifiée entre la surface agricole
totale autour des ruchers et les taux de mortalités de colonies.
(Fobs = 1,106; p = 0,31)
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
40
20
0
M o rta lity ra te
60
80
Environnement
0
10
20
Maximun of hives
30
40
Test of Ho: var1 and var2 are independent
Prob > |t| =
0.0035
Il y a une corrélation entre les taux de
mortalité et le nombre de colonies par rucher
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Pesticides
Technique
miel
abeilles
cire
TOTAL
Nombre total d’analyses
LC-MS/MS
109
99
98
306
d’échantillons réels
GC-MS/MS
89
105
95
289
198
204
193
595
Une méthode d’analyse a été développée. Elle est basée sur la séparation par
chromatographie en phases gazeuse et liquide couplé à une détection avec un
spectromètre de masse en tandem.
56 molécules peuvent être détectées dans trois matrices: le miel, la cire et les
abeilles.
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Pesticides
Pesticide
Technique
de
détection
Miel
Nombre
total
d’analyses
Nombre
d'échantillons
de MIEL
positifs
%
Concentration
min
max
A - Rotenone
LC-MSMS
109
22
20,2%
0,05ppb< x < 0,5ppb
> 2ppb
A - Coumaphos
GC-MSMS
89
11
12,4%
124ppb
> 400ppb
F - Flusilazole
LC-MSMS
109
8
7,3%
0,005ppb< x < 0,05ppb
0,005ppb< x < 0,05ppb
I - Methiocarb sulfoxide
LC-MSMS
109
8
7,3%
0,5< x < 5ppb
0,5< x < 5ppb
F - Trifloxystrobin
LC-MSMS
109
6
5,5%
0,05ppb< x < 0,5ppb
0,05ppb< x < 0,5ppb
I - Imidacloprid
LC-MSMS
109
5
4,6%
0,05ppb< x < 0,5ppb
0,05ppb< x < 0,5ppb
A - Bromopropylate
GC-MSMS
89
2
2,2%
5ppb< x < 50ppb
5ppb< x < 50ppb
F - Bitertanol
LC-MSMS
109
1
0,9%
0,12 ppb
0,12ppb
I - Carbofuran
LC-MSMS
109
1
0,9%
> 0,6ppb
> 0,6ppb
I - Pirimicarb
LC-MSMS
109
1
0,9%
0,04ppb< x < 0,1ppb
0,04ppb< x < 0,1ppb
F - Vinclozolin
GC-MSMS
89
1
1,1%
> 40ppb
> 40ppb
11 pesticides détectés
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Pesticides
Abeilles
Pesticides
Technique
de
détection
Cire
Nombre
total
d'analyses
Nombre
d'échantillons
positifs
%
Nombre
total
d'analyses
Nombre
d'achantillons
positifs
%
A77 Bromopropylate
GC-MSMS
105
0
0,0%
95
28
29,5%
A52 Coumaphos
GC-MSMS
105
1
1,0%
95
27
28,4%
A24 Flusilazole
LC-MSMS
99
0
0,0%
98
26
26,5%
A70 Rotenone
LC-MSMS
17
17,3%
A37 Pirimicarb
LC-MSMS
10
10,2%
A73 Trifloxystrobin
LC-MSMS
10
10,2%
A25 Tau-Fluvalinate
GC-MSMS
105
0
0,0%
95
9
9,5%
A08 Bitertanol
LC-MSMS
99
0
0,0%
98
4
4,1%
A18 Difenoconazole
LC-MSMS
99
0
0,0%
98
4
4,1%
A04 Atrazine
LC-MSMS
99
0
0,0%
98
3
3,1%
A86 Lindane
GC-MSMS
105
1
1,0%
95
2
2,1%
A46 Vinclozolin
GC-MSMS
105
0
0,0%
95
2
2,1%
A43 Terbuthylazine
LC-MSMS
99
0
0,0%
98
1
1,0%
A72 Terbuthylazine-2hydroxy
LC-MSMS
99
0
0,0%
98
1
1,0%
A81 Chlorpyrifos
GC-MSMS
105
0
0,0%
95
1
1,1%
99
0
0,0%
98
2 pesticides
détectés
dans
les abeilles
et 15
99
0
0,0%
98
dans
la cire
99
0
0,0%
98
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Lors des analyses réalisées sur les échantillons collectés lors de la
saison 2004 – 2005, 79,17% des colonies contenaient au moins un
pesticide. Au total, 18 pesticides différents ont été détectés dans
les 16 ruchers.
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Existe-t-il une relation entre les taux de mortalité élevés et la
présence de pesticides dans les ruches?
Régression analyses
Fobs
P-value
R²
Pesticides
0,252
0,623
0,018
Insecticides
0,000
0,996
0,00
Acaricides
5,94
0,029
0,298
Fongicides
0,274
0,609
0,019
Herbicides
0,737
0,405
0,05
Molluscicides
1,778
0,204
0,113
Le nombre d’acaricides par rucher est un des facteurs à prendre en
considération.
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
De l’imidaclopride a été détectés dans deux ruchers mais aucune
mortalité n’a été observé dans ces ruchers durant la saison 20042005 sur ces sites.
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Existe-t-il une relation entre les taux de mortalité élevés et la présence de
culture de maïs traitée par enrobage de semence avec de l’imidaclopride?
Km
33km
Data of crop occupation (DGA)
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Existe-t-il une relation entre les taux de mortalité élevés et la présence de
culture de maïs traitée par enrobage de semence avec de l’imidaclopride?
Rucher 1
Surface
agricole totale
Surface de
maïs totale
Surface totale de
maïs traité à
l’imidaclopride
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Rucher 1
Total agricultural area :
2327,31 ha (1112 plots)
Total corn area :
426,81ha (219 plots)
Total treated corn area :
4,54ha (4 plots)
Rucher 2
Total agricultural area :
2421,3 ha (818 plots)
Total corn area :
108,92 ha (54 plots)
Total treated corn area :
23,25 ha (13 plots)
0% de mortalité
Existe-t-il une relation entre les taux de mortalité élevés et la présence de
culture de maïs traitée par enrobage de semence avec de l’imidaclopride?
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Rucher 3
Total agricultural area :
2418,59 ha (839 plots)
Total corn area :
112,78 ha (47 plots)
Total corn treated area:
0 ha (0 plots)
Rucher 4
Total agricultural area :
1463,42 ha (536 plots)
Total corn area :
151,52 ha (87 plots)
Total corn treated area :
0 ha (0 parcelles)
>49% de mortalité
Existe-t-il une relation entre les taux de mortalité élevés et la présence de
culture de maïs traitée par enrobage de semence avec de l’imidaclopride?
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Existe-t-il une relation entre les taux de mortalité élevés et la présence de
culture de maïs traitée par enrobage de semence avec de l’imidaclopride?
Max 1000 m
Max 1500 m
Max 1750 m
Nous avons
considérés 6
scénarios
Max 2000 m
Max 2500 m
Max 3000 m
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Existe-t-il une relation entre les taux de mortalité élevés et la présence de
culture de maïs traitée par enrobage de semence avec de l’imidaclopride?
Table 2.
Scenario Distance of pollen-collecting
(expressed in meter)
1
< 1,000
Number of plots (ha)
Treated
40 (58)
Total
188 (412)
Option
Surface of plots treated around apiaries (ha)
Total surface of plots around apiaries (ha)
2
< 1,500
61 (98)
344 (732)
Surface of plots treated around apiaries (ha)
Total surface of plots around apiaries (ha)
3
< 1,750
70 (122)
441 (936)
Surface of plots treated around apiaries (ha)
Total surface of plots around apiaries (ha)
4
< 2,000
82 (129)
555 (1134) Surface of plots treated around apiaries (ha)
Total surface of plots around apiaries (ha)
5
< 2,500
109 (193)
791 (1699) Surface of plots treated around apiaries (ha)
Total surface of plots around apiaries (ha)
6
< 3,000
122 (226)
1027 (2235) Surface of plots treated around apiaries (ha)
Total surface of plots around apiaries (ha)
Legend:
#
for the Spearman's rank correlation (95% confidence interval) ; * statistically significant at P = 0.05
Test
#
Spearman's rank correlation = 0.76 (-0.92 to -0.41)
Spearman's rank correlation = 0.47 (-0.79 to 0.05)
Spearman's rank correlation = 0.73 (-0.93 to -0.47)
Spearman's rank correlation = 0.50 (-0.81 to 0.01)
Spearman's rank correlation = 0.75 (-0.91 to -0.38)
Spearman's rank correlation = 0.49 (-0.80 to 0.02)
Spearman's rank correlation = 0.75 (-0.91 to -0.38)
Spearman's rank correlation = 0.55 (-0.83 to -0.06)
Spearman's rank correlation = 0.61 (-0.86 to -0.14)
Spearman's rank correlation = 0.53 (-0.82 to -0.02)
Spearman's rank correlation = 0.57 (-0.84 to -0.08)
Spearman's rank correlation = 0.50 (-0.81 to -0.01)
P
0.0009
*
0.08
0.0013
*
0.0466
*
0.0009
*
0.05
*
0.0009
*
0.03
*
0.0121
*
0.036
*
0.02
*
0.046
*
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Nous avons trouvé dans les ruches:
Varroa destructor
Paenibacillus larvae
Nosema apis
Virus (SBV, DWV)
Melissoccocus pluton
Ascosphera apis
Aspergillus flavus
Galleria mellonela
Achroia grisella
Braula coeca
Tyrophagus putrescentae, Trombidium sp.
Fungi
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Varroa destructor
Omniprésent
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
• 31 sites
• Observations sur le terrain
• Données cartographiques
• Echantillonnage
• Analyses chimiques
(HPLC-MS/MS, GC-MS/MS),
biomoléculaires,
microscopiques et
microbiologiques
Environment
Etude multifactoriel
Pesticides
Maladies
Multifactorial analysis – multiple regression
(Stepwise)
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Tous les facteurs étudiés par la voie monofactoriel sont inclus
dans une analyse multifactorielle en régression (Stepwise Minitab 13.20). Cette analyse exploratoire permet d’étudier et
de modéliser la relation entre une variable et plusieurs
prédicteurs.
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Step
Constant
Varroa – Deformed
39
Honeybees
Valeur de T
P
Food quantity
Valeur de T
P
American foulbrood
Valeur de T
P
1
25,17
2
20,55
43
3,38
0,002
3
16,50
47
3,94
0,000
4,53
0,000
35
2,19
0,037
39
2,58
0,016
40
2,22
0,035
L’analyse multifactorielle appliquée aux résultats obtenus en
2004 – 2005 a permis de mettre en évidence d’autres facteurs de
risques: le manque de nourriture durant l’hivernage et la loque
américaine au stade clinique.
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Lors de l’analyse monofactorielle, plusieurs facteurs de risques
ont été mis en évidence:
• Le nombre de ruches par rucher
• Le traitement contre Varroa destructor
Et dans l’analyse multifactorielle nous avons identifié:
•Varroa destructor
• La quantité de nourriture durant l’hivernage
• La loque américaine au stade clinique
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Poursuite de l’étude
2007 – 2008 -2009
Etude virale
Etude du pollen
Analyse chimique
Qualité nutritive
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
• Over 97% of all apiaries tested had at least one virus
• Only infection with ABPV had a significant effect - infected colonies were 14 times
more likely to die than uninfected colonies.
• We found clear evidence that co-infection with two or more viruses had a
pronounced effect on colony survival.
Les causes du dépérissement des colonies d’abeilles
domestiques: évaluation de la problématique
Pesticides dans le pollen (2007 et 2008)
Pesticide
Nombre total
d’analyses
Nombre
d’échantillons
positifs
%
Coumaphos*
A
81
3
3,7
Diflufenican*
H
81
2
2,5
Difenoconazole
F
81
2
2,5
Methiocarb sulfoxide*
I
81
1
1,2
Roténone*
A
81
1
1,2
Simazine*
H
81
1
1,2
Diethofencarb
F
81
1
1,2
Imidacloprid
I
81
1
1,2
Vinclozolin
F
81
1
1,2
Fluazifop-p-butyl
H
81
1
1,2
Chlorpyriphos
I
81
1
1,2
Le dépérissement des colonies d’abeilles domestiques:
les conclusions
• L’imidacloprid (Gaucho ®) n’est pas responsable
des mortalités observées en Belgique.
• 79% des colonies suivies contenaient au moins un
pesticide. Au total, 18 pesticides différents ont été
détectés.
• Le nombre d’acaricides détectés dans les ruchers
présente un lien avec la surmortalité des colonies
d’abeilles domestiques en Wallonie.
Le dépérissement des colonies d’abeilles domestiques:
les conclusions
• La varroa est le premier agent responsable de la
mortalité.
• Manque crucial de méthode de lutte contre la varroa
• Proposition d’une stratégie de lutte
– Un traitement longue durée
– Un traitement ponctuel (hors couvain) fin de l’automne
Le dépérissement des colonies d’abeilles domestiques:
les conclusions
• Six virus, particulièrement dommageables à l’abeille, ont
été détectés massivement dans les ruchers.
• Leur abondance est corrélée à la mortalité des abeilles
et à la charge en varroa.
• L’impact de ces virus sur des abeilles affaiblies par la
présence de varroas constitue une cause probable de
mortalité massive d’abeilles.
Le dépérissement des colonies d’abeilles domestiques:
les perspectives et les priorités
•
Mettre au point des méthodes de lutte intégrée contre les parasites
•
Mettre en place une stratégie de sélection des races d’abeilles
•
Mieux étudier les synergies entre les facteurs de risques
•
Mettre au point des tests toxicologiques au niveau de la
colonie/société d’abeilles et non pas au niveau de l’individu
•
Limiter les interactions entre les pollinisateurs avec les pesticides
Le dépérissement des colonies d’abeilles domestiques:
un grand nombre de pesticides dans les ruches…
Pologne
USA
Espagne
Belgique
15 pesticides
I
11 pesticides
H, F, I
8 pesticides
F, I
121 pesticides
H, F, I
Turquie
10 pesticides
I
Portugal
8 pesticides
I
Jordanie
12 pesticides
H, I
Inde
10 pesticides
I
Brésil
14 pesticides
H, F, I
France
Grèce
12 pesticides
H, F, I
10 pesticides
I
Le dépérissement des colonies d’abeilles domestiques:
les causes mulitfactorielles se confirment…
Pourcentage de mortalité des abeilles domestiques
Insecticide - Fongicide
Effets de synergie d'une association insecticide-fongicide : cas de la deltaméthrine (D.) et du prochloraze
(P.1) pulvérisés soit séparément (I et II), soit l'un après l'autre (III et IV), soit en mélange (V). Doses
utilisées : deltaméthrine : 0,125 g/ha, prochloraze : 25 g/ha.
Belzunces L., Colin M., 1993. Abeilles et pesticides. Effets synergiques des traitements phytosanitaires chez l'abeille à des
doses sublétales. L'Abeille et le Miel, n° spécial, avril 1993.
Le dépérissement des colonies d’abeilles domestiques:
les causes mulitfactorielles se confirment…
Insecticide - Parasite
Spores de Nosema.
@INRA
Alaux C., Brunet J.-L., Dussaubat C., Mondet F., Tchamitchan S., Cousin M., Brillard J., Baldy A., Belzunces
L.P., Le Conte Y. Interactions betweenNosema microspores and a neonicotinoidweakenhoneybees (Apis
mellifera). EnvironmentalMicrobiology, (2009) doi:10.1111/j.1462-2920.2009.02123.x
Merci de votre attention
Unité d’Entomologie fonctionnelle et évolutive
• Eric Haubruge (Prof.)
• Bach Kim Nguyen
Laboratoire d’ Epidémiologie et analyse des risques
• Claude Saegerman (Prof.)
Centre d’Analyse des Résidus en Traces
• Edwin De Pauw (Prof.)
• Joëlle Widart
• Catherine Pirard