Flux des (trans-)gènes et impact sur la biodiversité – GMBIOIMPACT

Les surfaces cultivées en PGM ont connu depuis dix ans une progression très rapide (90 millions d'hectare cultivés en 2005). Des impacts écologiques liés à la mise en culture des PGM ont été identifiés. Il s'agit de la modification du potentiel invasif des plantes, de l'érosion de la biodiversité et de la modification des communautés végétales et animales. La question des flux de gènes au sein des paysages agricoles s'avère au cœur de ces impacts car ils sont conditionnés en amont par la probabilité d'échappement du transgène par l'intermédiaire du pollen et/ou des graines. L'agroécosystème est un paysage complexe de part les perturbations régulières induites par sa très grande anthropisation, ses discontinuités spatiales et enfin ses variations temporelles (rotations culturales). Ainsi, les études sur les flux de gènes réalisés à plus petite échelle sont difficilement extrapolables. L'étude de ces flux se doit aussi d'être effectuée sur le long terme pour tenir compte de la variabilité spatiale et temporelle de l'environnement. Une intégration convenable des différentes sources d'hétérogénéité (démographique, génétique et spatiale) dans les modèles statistiques d'analyse de données d'une part, et une prise en compte de ces hétérogénéités dans les modèles de prédiction d'autre part, s'avère donc indispensable.
Le colza a été choisi comme modèle d'étude pour l'étude. Cette espèce a des aptitudes particulières à disperser ses gènes et ses individus. La dissémination de ses gènes peut se faire à courte et à longue distance, par le pollen via le vent et les insectes et par les graines via les engins agricoles et les véhicules. Cette espèce est capable de former des populations en bordures des voies de transport (populations férales) qui peuvent persister plusieurs années et des repousses en champ alimentées par une banque de graines persistante et importante. Les flux de gènes issus des champs et des populations férales peuvent avoir lieu à la fois dans l'espace et dans le temps, via les graines et le pollen. Des avancées sont encore nécessaires quant à l'intégration de ces flux à l'échelle du paysage. Ainsi, l'évaluation de modèles développés pour quantifier les effets des systèmes de culture sur les flux de gènes entre cultures, populations férales et repousses montrent une sous-estimation des flux de pollen dans l'espace.
Les études prévues s'appuient largement sur les données de cartographie, de démographie, de génétique obtenues dans le paysage du site de Selommes (région Centre). Afin de mieux prédire les flux de transgènes à l'échelle d'un paysage agricole :
(1) nous mènerons des expérimentations visant à estimer plus finement la dispersion à longue distance du pollen et des graines ainsi que celle des plantes férales des bordures (processus d'invasion) ;
(2) nous développerons plusieurs méthodes statistiques à partir des données démographique et génétique pour répondre à la question de l'origine, du maintien des populations férales et à celle des flux géniques ;
(3) nous construirons des modèles de simulation pour prédire l'évolution des populations à l'origine des flux et relais de ces flux.
(4) nous conduirons ensuite des études visant à déterminer l'impact de la gestion des bordures des champs sur la biodiversité (plantes et insectes) et sur le transfert potentiel des transgènes par le pollen, ceci en comparant un paysage d'open field (Selommes) et un paysage bocager (Pleine-Fougère, Bretagne). Des recommandations de gestion de la biodiversité en relation avec les pratiques agricoles seront formulées à l'issue de ce projet grâce à des enquêtes auprès des agriculteurs et des agents de l'état.