Traduction opérationnelle
(GREPP, GREPHY, Préfectures)Soumission : Mission d’Inspection Interministérielle et Commission d’Information Parlementaire
Délimitation des zones contaminées : faite pour Guadeloupe et Martinique
AFSSA Seuil sol CLD < 0.25 mg/kg Systèmes de culture alternatifs Ϋ Assouplissement » arrêtés préfectoraux Prospective
Stockage dans les sols à charges variables et dissipation dans les eaux de
zoocides organochlorés autrefois appliqués en bananeraies aux Antilles :
relation avec les systèmes de culture (APR 2002)
Yves-Marie Cabidoche, Claridge Clermont-Dauphin, Antoine Lafont (INRA Antilles-Guyane, UR Agropédoclimatique), Philippe Cattan (CIRAD-FLHOR Guadeloupe), Raphaël Achard, Audrey Caron, Christian Chabrier (PRAM/CIRAD FLHOR)
Objectifs
Une molécule (chlordécone) appliquée de 1972 à
1978 (Kepone), interdite USA (1976), autorisée pour
la lutte contre le charançon des bananeraies
en France jusqu’en 1993 (Curlone)
Une crise de pollution des sols, des eaux (depuis 2000) et des
végétaux (depuis 2002) par des organo-chlorés (HCH et surtout chlordécone) aux Antilles Françaises
Î arrêtés préfectoraux 2003 : cultures de végétaux à organes souterrains
récoltés autorisées si analyse de sol négative, dans le cas contraire l’agriculteur doit prouver que sa récolte est indemne ( à ses frais).
Une recherche opérationnelle pour répondre à des questions d’enjeu
environnemental et sociétal urgents
1. Le chlordécone se dégrade-t-il dans les sols tropicaux volcaniques ? 2. Le chlordécone s’est-il fortement stocké dans les sols ?
3. Quelles sont les zones polluées ?
4. Quelle sont les voies de décontamination des sols ? 5. Combien de temps cela prendra-t-il ?
6. Peut-on envisager une bio-remédiation ?
7. Est-on sûr que les organes aériens récoltés ne sont pas contaminés ?
Résultats de recherche
Analyse « space for time » de la pratique des apports de chlordécone et de son
incorporation dans la diversité des systèmes de culture :
Î Reconstitution : chroniques d’apports (attention particulière aux épisodes bornés), et redistribution verticale par le travail du sol selon les divers systèmes de culture bananiers. Î Mesures : teneurs en organochlorés et en carbone, pHeauet pHKCl, densité apparente des couches 0-30, et parfois 30-50 et 70-90 cm
Modélisation : un faisceau d’ hypothèses simples, ciblées sur chlordécone…
¾Pas de biodégradation
¾Stockage (S) dans les sols au pro-rata des apports, des stocks de carbone (Ssoc), et du coefficient de partage solution / carbone du sol (Koc) maximal de la littérature ¾Dilution éventuelle dans le profil par les travaux du sol
¾Lessivage par l’eau de drainage (D), des fractions en solution (pas de temps annuel) ¾Prise en compte de la concentration de la pluie au pied du bananier (lieu des apports)
Validation Extrapolation
Cohérence du modèle avec les concentrations des eaux mesurées sur lysimètres Expérimentation et prospection de la relation sol - plante
¾ Cultures en créneaux (coll. DAF-SPV Gpe, UPROFIG) Tester le décapage partiel comme solution culturale
Teneurs plus faible dans les horizons B, mais biodisponibilité plus élevée du chlordécone / continuité phase liquide (et Koc inférieur ?)
¾ Expérimentations en station : en cours, sur sols contaminés homogénéisés et dispositifs split-root, sur patate et igname
¾ Base de données incorporant plans d’action et de surveillance
Plafond : [végétaux frais] = 0.2x[sols]
force de puits matière sèche végétale et sol équivalentes.
Contamination d’organes aériens
Systèmes de culture bananiers Bananeraie pérenne extensive Bananeraie pérenne intensive Bananeraie conventionnelle Intensive
Cycles Désynchronisés Désynchronisés Synchrones
Durée 15 à 50 ans 15 à 50 ans 3 à 4 ans
Travail du sol Non Manuel, érosion mécanique sèche sur
pente
Cultivateur à disques lourds + sillonnage, jusqu’à 40 à 70cm
Configuration Quinconce Quinconce Rangs simples (Guadeloupe) ou doubles
(Martinique) 2200 pieds/ha
Apport chlordécone Peu, ancien, ou pas Tardif (> 1982) Ancien, régulier sur période 1972-93
Occurrence Andosols (Guadeloupe) Andosols (Guadeloupe) Andosols, sols bruns (Guadeloupe,
Martinique) Sols ferrallitiques (Gp) Sols jeunes / cendres (Mq)
Réponses aux questions
1, 2, 3 : aucun indice de dégradation dans les andosols, stockage au pro-rata des apports passés, dans les 10 premiers centimètres en
bananeraies pérennes, dilué par les travaux du sol ailleurs
Î Au-delà des teneurs pondérales 0-30 cm, évaluer les stocks sur 80 cm 3 : contamination des sols limitée aux bananeraies intensives à l’époque «chlordécone » (sauf cas d’usage illégal sur agrumes en Martinique) Effet « type de sol » (au-delà du stock de C) sur la contamination résiduelle, mais peut-être anéanti par la biodisponibilité
4 : décapage vain, sauf sous bananes pérennes ; pas de biodégradation pour chlordécone (probable pour HCH) ; attendre la lixiviation, définir des systèmes de culture non contaminables (ou non alimentaires)
5 : contamination des andosols pour plusieurs siècles 6 : bioaccumulation insuffisante / phyto-remédiation
7 : contamination d’organes aériens avérée (parties les plus précocement formées et remplies des herbacées), fruits d’arbres ligneux indemnes
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0 0.5 1 1.5 2
CLD mg/kg Sol Sec encaissant
C L D m g /k g P F N avet Surface Créneau
Difficultés rencontrées
¾ Demande inter-ministérielle très pressante / crise
¾ Molécule « orpheline » (peu étudiée), non fabriquée (approche
expérimentale très coûteuse, pas de marquage 14C)
¾ Approche « autopsique » :
9 Plusieurs enquêtes vaines / disparition des acteurs
9 Faibles traçabilité des apports et mémoire collective (encadrement, services de l’Etat) (Îrôle essentiel de chercheurs pérennes) ¾ Laboratoires distants (temps de retour > 45 jours), analyses onéreuses ¾ Faux positifs ou faux négatifs, sauf LDA26 et GIRPA = +/- 30% ¾ Variabilité spatiale : pollution en «copeaux», méthodes échantillonnage
Patate douce y = 0.86x - 0.06 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 CLD dans tubercules mg/kg MS CL D d a n s f e u il le s mg /k g M S
Recherches futures
¾ Variabilité des Koc apparents / sols (interactions organo-minérales des
sols argileux, sequestration microporale) Amorce IRD-CIRAD
¾ Formes assimilables (chlordécone-hydrate?), forces de puits des tissus
végétaux, ligants éventuels Amorce CIRAD
¾ Systèmes de culture à moindres intrants / régulations biotiques
Amorce INRA-APC, CIRAD Sol contaminé Très peu Beaucoup, en surface Beaucoup, profondément
Culture indemne < Limite Maximale ProvisoireCulture contaminée Culture en créneau ? Culture de racines impossible
Production scientifique :
Cattan P., Cabidoche Y.-M., Lacas J.-G., Voltz M., 2005. Occurrence of runoff on high infiltrability andosol under two banana cropping systems. Soil Tillage Research, sous presse.
Clermont-Dauphin C., Cabidoche Y.-M., Meynard J.-M., 2004. Effects of intensive mono-cropping of bananas on properties of volcanic soils in the uplands of the French West Indies. Soil Use and Management, 20, 105-113.
y = 1.99x R2 = 0.76 y = 6.22x R2 = 0.83 y = 0.95x R2 = 0.99 y = 1.09x R2 = 0.96 y = 1.88x R2 = 0.96 0.1 1 10 100 0.1 1 10 100
Chlordécone mesuré 0-30cm mg/kg sol sec
C h lo rd éco n e cal cu lé 0-30cm m g /k g so l se c
andosol, banane pérenne andosol, labouré sol ferrallitique, labouré sol andique sur cendres, labouré terrasses sols ferrallitiques sol brun rouille, labouré égalité
Contamination d'un andosol \ bananeraie pérenne, apport de 3kg/ha/an de chlordécone 1972-78 et 82-93
apport de 320 kg/ha/an de HCH "technique" 1965-75
0.01 0.10 1.00 10.00 100.00 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 Année T e neu r so l 0-30 cm en m g /k g chlordécone betaHCH 0.001 0.01 0.1 1 0.01 0.10 1.00 10.00 100.00 Chlordécone sol mg/kgSs C h lo rd é c one pla n te m g /k gP f Igname Madère Malanga Patate cive Igname UPROFIG patate06/05RR madèreTH radis navet patate08/05 épluchures [vgtx]= 0,2[sol] LMP1 AFSSA Sol 0.25 mg/kg
