Un résumé des valeurs de NOEL des études sur le développement et la reproduction du glyphosate et les effets toxiques correspondants est présenté au tableau 11.
TABLEAU 11
NOEL DES ÉTUDES SUR LE DÉVELOPPEMENT ET LA REPRODUCTION POUR LE GLYPHOSATE ET LES EFFETS TOXIQUES CORRESPONDANTS ÉTUDES CHRONIQUES NOEL
10 dilatation des tubules rénaux de la génération F3b à des doses
diminution de poids des petits et des adultes à 500 mg/kg/jr. Réduction du poids maternel chez les femelles F, et les petits F2a à 500 mg/kg/jr
1 000 non-ossification du sternum à la dose toxique pour la mère (3500 mg/kg/jr)
Doliner, 1991 chez les mères. Pas d'effet tératogène
Monsanto, 1980 dans US EPA, 1993
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Dans une étude chez des rats gravides exposés par gavage entre le 6e et le 19e jour de gestation, on a observé une absence d'ossification chez les foetus dont la mère avait reçu une dose de 3 500 mg/kg/jr (Doliner, 1991).
Chez les lapins gravides exposés par gavage à des doses de 0, 75, 175 ou 350 mg/kg/jr entre le 7e et le 27e jour de la gestation, on rapporte des signes cliniques de toxicité et une réduction passagère du poids corporel est apparue aux deux plus fortes doses. Des malformations ont été observées mais elles n'étaient pas liées à la dose et leur nombre n'excédait pas les valeurs pour les témoins (Monsanto, 1980 dans US EPA, 1993).
Lors d'une étude de reproduction portant sur 3 générations, on a exposé des rats par voie alimentaire. Aucun effet lié à la fertilité ou à la reproduction n'a été observé. On a cependant constaté une dilatation accrue des tubules rénaux chez les rejetons mâles de la génération F3b lorsque les mères recevaient des doses de 30 mg/kg/jr (Bio/Dynamics, 1981 dans US EPA, 1992a). Cependant, dans une autre étude chez les rats exposés sur deux générations à des concentrations de 0, 100, 500 et 1 500 mg/kg/jr, il n'y a pas eu d'atteinte rénale liée au traitement et décelable à l'examen histopathologique (Reyna, 1990 dans US EPA, 1992a).
2.6.5 Génotoxicité
Le glyphosate technique s'est avéré négatif lors d'une multitude de tests de mutation génique (in vitro), de modification chromosomique (in vitro) et de dommage à l'ADN (in vivo et in vitro). L'US EPA considère par ailleurs que les études soumises par la compagnie sont satisfaisantes. La formulation de RoundupMD s'est révélée faiblement génotoxique à des doses variant de 0,25 à 25 mg/ml lors d'un test fondé sur l'échange de chromatides soeurs (Vigfusson et Vyse, 1980).
2.7 Synthèse
Le tableau 12 présente un résumé des niveaux de toxicité trouvés dans la littérature pour chacun des différents groupes d'organismes.
Une revue de la documentation portant sur la dissipation du glyphosate dans l’environnement est présentée dans cette section sous forme de textes synthèses et de tableaux. L'air, le sol, l'eau et les sédiments, la végétation, la faune et l'homme constituent les compartiments traités. Pour chacune de ces composantes, nous présentons quelques renseignements sur la dégradation du glyphosate, sa dissipation dans la matrice étudiée et un résumé des études en milieu naturel.
Une emphase a été mise sur les études en milieu naturel réalisées par le MRN afin de tenir compte des conditions opérationnelles et des particularités trouvées au Québec. Les suivis environnementaux réalisés par le MRN visent à évaluer le comportement et la persistance du produit dans chacun des substrats étudiés. Des vérifications ponctuelles effectuées un peu partout dans la province visent ensuite à valider le comportement de base identifié ou, encore à quantifier les niveaux de résidus lors de situations particulières. Pour ne pas sous-estimer les niveaux de résidus trouvés dans les divers substrats étudiés, les prélèvements sont généralements faits dans les conditions et aux endroits favorisant une exposition importante au phytocide.
3.1 Air
Le glyphosate est un produit non volatil, c'est-à-dire qu'il ne se dissipe pas en vapeur (Monsanto Canada inc., 1985). La constante de la loi de Henry (< 1,669 X 10-12 atm.m3.mol-1) indique que le glyphosate n'est pas susceptible de se volatiliser à partir de l'eau ou des surfaces humides puisque sa pression de vapeur est faible (< 7,5 X 10-8 mm de Hg à 25 °C) et que sa solubilité dans l'eau est élevée (Doliner, 1991).
Major et Mamarbachi (1987) ont étudié les concentrations de glyphosate présentes dans la zone respiratoire des travailleurs affectés aux travaux de pulvérisation lors d'une application terrestre en milieu forestier. Les durées des prélèvements effectués étaient égales aux périodes de travail et ont varié de 54 à 400 minutes. Des concentrations moyennes d'environ 1 à 5 µg/m3 ont été détectées selon les postes de travail. Une concentration maximale de 10,50 µg/m3 a été observée chez un mélangeur.
32 3.2 Sol
3.2.1 Dégradation
Il a été clairement démontré que la dégradation du glyphosate par les microorganismes du sol est la principale voie de dégradation du glyphosate dans l'environnement (Rueppel et al., 1977, Sprankle et al., 1975b et Torstensson et Aamisepp, 1977 dans Malik et al., 1989). Des études ont été réalisées avec plusieurs types de sol, du sol sableux léger au sol loameux argileux. En conditions non stériles aérobiques et anaérobiques, le glyphosate est très rapidement dégradé par les microorganismes (Malik et al., 1989). Le contenu en matière organique et le pH d'un sol ont très peu d'effet sur le taux de dégradation du glyphosate (Mosher et Penner, 1978, Torstensson et Stark, 1981 et Stark, 1982 dans Malik et al., 1989). L'addition de phosphate à certains sols a augmenté le taux de dégradation du glyphosate alors que l'addition de Fe3+ et de Al3+ a significativement diminué le taux de dégradation du glyphosate (Sprankle et al., 1975b et Mosher et Penner, 1978 dans Malik et al., 1989). Le taux de dégradation du glyphosate est principalement influencé par l'effet de/s ions qui influencent la disponibilité de l'herbicide pour la dégradation en diminuant l'adsorption au sol dans le cas du phosphate et la précipitation en sels de métaux dans le cas du Fe3+ et du Al3+ (Malik et al., 1989; Torstensson, 1985).
Figure 1. Processus de dégradation du glyphosate par les micro-organismes du sol
Le principal métabolite du glyphosate dans le sol a été identifié comme étant l'acide aminométhylphosphonique (AMPA) après incubation de sol contenant du glyphosate marqué au
14C. Le métabolite a également montré une rapide dégradation en CO2 marqué au 14C, mais à un taux légèrement plus lent que celui du glyphosate. La dégradation du glyphosate dans le sol amène la formation de phosphate, de CO2, et de deux molécules de carbone qui peuvent être rapidement incorporées dans une variété de produits naturels (Malik et al., 1989).
3.2.2 Dissipation
Le glyphosate est pratiquement immobile dans le sol. D'après les résultats obtenus dans différents types de sol loameux, le glyphosate est considéré comme immobile et est classé 2 dans le système de classification de la mobilité des pesticides de Helling et Turner (Doliner, 1991). Ce système présente 5 classes avec aucune mobilité dans la classe 1. La mobilité augmente légèrement à un pH élevé et à de hauts niveaux de phosphate inorganique dans le sol. Son principal métabolite (AMPA) est classé comme légèrement mobile (Torstensson, 1985). Selon un modèle de simulation (sans tenir compte d'aucune forme de dégradation du produit), le glyphosate ne se trouve que dans les cinq premiers centimètres de sol dans un loam sableux en simulant 6 cm d'eaux de percolation (USDA, 1989).
Le glyphosate est rapidement inactivé dans le sol en raison de sa forte adsorption aux particules de sol (Torstensson, 1985). La configuration électronique et le comportement du glyphosate sont presque entièrement dirigés par le pH de l'environnement où il se trouve. À des niveaux de pH trouvés dans l'environnement (5-8), le glyphosate apparaît principalement comme une molécule avec trois charges négatives et une charge positive (Thompson, 1992b). Sprankle et al. (1975b dans Torstensson, 1985) ont trouvé que le glyphosate est lié aux particules de sol par sa portion acide phosphonique. Les phosphates inorganiques sont en compétition pour les sites d'adsorption. Les liens du glyphosate avec de la matière organique saturée en cations augmentent de la façon suivante : Na+ = Mg2+ < Zn2+ < Ca2+ = Mn2+ = Fe3+ = Al3+, alors que dans des argiles saturées en cations, les liens augmentent de la façon suivante : Ca2+ < Mn2+ < Zn2+
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< Mg2+ < Fe3+ < Al3+. La forte adsorption aux ions Fe3+ et Al3+ indique que le phosphate peut être impliqué dans l'adsorption. La sorption du glyphosate n'est pas corrélée avec la capacité de sorption totale d'un sol en phosphate, mais avec sa capacité de sorption inoccupée en phosphate (Hance, 1976 dans Torstensson, 1985). Le contenu en matière organique et le pH du sol ont peu d'effets sur l'adsorption, mais l'addition de phosphate diminue l'adsorption sur les sols qui ont une capacité de sorption inoccupée en phosphate. L'adsorption du glyphosate est réversible (Torstensson, 1985).