Impact des pesticides sur les populations aviaires des vignobles français: une approche intégrative – VITIBIRD

Ce projet repose sur plusieurs dispositifs méthodologiques uniques (plan d’échantillonnage national, suivi historiques et à long terme des populations d’oiseaux, site expérimental BACCHUS, laboratoires d’analyses chimiques et biologiques, et infrastructures expérimentales) qui représentent les piliers du projet VITIBIRD.

Les outils analytiques de l'Université de Bordeaux ont permis de mesurer le degré de contamination des vertébrés vivant en zones viticoles par plusieurs pesticides à l'aide de techniques innovantes adaptés aux échantillons collectés.

Les suivis historiques de comptage des oiseaux communs (MNHN) ont permis de décrire l’évolution de la biodiversité aviaire et de l’état des populations d’oiseaux dans les paysages viticoles au cours des 30 dernières années. Le réseau de bagueurs volontaires a permis quant à lui d'obtenir des données de contamination des oiseaux sur plus d'une trentaine de sites viticoles et non viticoles.

Les outils analytiques et les dispositifs expérimentaux du CNRS ont permis de tester la causalité des relations observés sur le terrain et de mieux comprendre l'impact de pesticides "clés" sur le fonctionnement physiologique et les performances des oiseaux.

Le dispositif paysager expérimental BACCHUS (INRAe) a permis de tester conjointement in natura l’impact des pratiques agricoles (bio vs. Conventionnel) et de la complexité paysagère sur le degré de contamination des oiseaux et sur leur état de santé. Ce site atelier a permis également d'appréhender l'impact des pratiques et du paysage viticole sur les services écosystémiques rendus par les oiseaux en terme de contrôle des ravageurs de la vigne.

Les travaux de VITIBIRD montrent que les vignobles constituent des environnements particulièrement exposés aux pesticides. Les oiseaux qui y vivent sont contaminés par un mélange de plusieurs substances, avec des niveaux nettement plus élevés que dans les forêts ou les zones céréalières. Les recherches ont notamment mis en évidence des niveaux très importants de fongicides de la famille des triazoles, ainsi qu’une contamination importante par le cuivre. Les vignobles apparaissent ainsi comme des milieux particulièrement marqués par la contamination chimique.

À l’échelle nationale, nos résultats montrent que plus l’utilisation de pesticides est importante, moins les oiseaux sont abondants dans les paysages agricoles. Les effets varient toutefois selon les types de cultures et les pratiques agricoles. Dans les territoires viticoles, la proportion de terres consacrées à la vigne est associée à une diminution de la biodiversité aviaire, tandis que la présence de forêts, prairies et autres éléments naturels du paysage favorise la diversité des oiseaux.

VITIBIRD a également montré que les pesticides peuvent avoir des conséquences importantes sur les oiseaux, même lorsque les doses auxquelles ils sont exposés ne provoquent pas leur mort immédiate. Des expériences sur un fongicide largement utilisé dans les vignobles, le tébuconazole, ont révélé des perturbations du métabolisme, du système hormonal et des défenses immunitaires. Son exposition peut également affecter le développement des embryons et la survie des jeunes. Elle peut enfin rendre les oiseaux plus sensibles à certaines maladies, comme le paludisme aviaire, ce qui pourrait avoir des conséquences sur leur survie.

Enfin, le projet montre que les oiseaux jouent eux-mêmes un rôle dans le fonctionnement des vignobles. Les mésanges consomment notamment des insectes susceptibles d’endommager la vigne et peuvent donc contribuer au contrôle naturel des ravageurs. Toutefois, elles consomment également certains organismes qui sont eux-mêmes des prédateurs de ces ravageurs. Les effets des oiseaux sur la régulation biologique sont donc complexes et dépendent des interactions entre les différentes espèces.

Dans l’ensemble, VITIBIRD montre que pesticides, pratiques agricoles et paysage agissent conjointement sur la biodiversité et le fonctionnement des vignobles. Le maintien des forêts, prairies et autres éléments naturels apparaît ainsi comme un levier important pour préserver la biodiversité et les fonctions écologiques des paysages viticoles.

Les résultats de VITIBIRD ouvrent de nouvelles perspectives pour mieux comprendre et réduire les impacts de la viticulture sur la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes.

Une première étape consistera à élargir l’étude des contaminants auxquels les oiseaux et les autres organismes sont exposés. Au-delà des pesticides déjà étudiés, il sera important de prendre en compte d’autres substances comme le glyphosate, les PFAS, le TFA ou encore le cuivre, et de suivre leur présence dans un plus grand nombre de vignobles. Il faudra également mieux comprendre comment les animaux sont exposés à ces substances et dans quelles situations plusieurs contaminants se retrouvent simultanément.

Cette approche permettra d’étudier une situation plus proche de la réalité : dans les vignobles, les animaux sont rarement exposés à une seule molécule. Les recherches futures chercheront donc à comprendre comment plusieurs contaminants peuvent agir ensemble, certains pouvant renforcer ou au contraire atténuer leurs effets. Elles permettront également de mieux comprendre pourquoi certaines espèces sont plus sensibles que d’autres et comment les conséquences de ces expositions peuvent varier selon les périodes de la vie.

Une autre perspective importante sera de changer d’échelle, en comparant différents vignobles et différentes régions. Cela permettra de mieux distinguer les effets du climat, des pratiques agricoles et de la structure des paysages sur la biodiversité. L’objectif sera notamment d’identifier les caractéristiques des paysages et les pratiques permettant de maintenir des populations d’oiseaux diversifiées tout en limitant leur exposition aux contaminants.

Les recherches devront également mieux quantifier les bénéfices apportés par la biodiversité aux vignobles. Il s’agira notamment de déterminer dans quelle mesure les oiseaux et les autres organismes contribuent au contrôle naturel des ravageurs, mais aussi d’étudier d’autres fonctions importantes comme la pollinisation. Ces bénéfices pourront être mis en regard des coûts et bénéfices économiques des différentes pratiques agricoles, afin d’identifier des solutions à la fois favorables à la biodiversité et compatibles avec la production viticole.

Enfin, VITIBIRD pourra être élargi à une approche « One Health », en considérant simultanément la santé des écosystèmes, des animaux et, plus largement, l’environnement dans lequel vivent les populations humaines. L’étude d’autres groupes d’animaux, comme les chauves-souris, les amphibiens ou les poissons, permettra de mieux comprendre la circulation des contaminants dans les écosystèmes.

À terme, ces recherches doivent permettre de proposer des stratégies de gestion des vignobles conciliant réduction des contaminations, protection de la biodiversité, maintien des services rendus par les écosystèmes et durabilité économique de la viticulture.

Le projet, débuté en 2021, a d’ores et déjà permis au travers de 4 publications de démontrer la (1) contamination des oiseaux par les fongicides dans les paysages viticoles, (2) les effets sublétaux de cette contamination pour les oiseaux considérés, (3) l’impact des pratiques viticoles sur la biodiversité aviaire.

L'impact des pesticides sur la biodiversité et la santé est au cœur des débats, notamment dans les agroécosystèmes viticoles où les pesticides sont massivement utilisés. Le projet VITIBIRD vise justement à étudier les impacts des principaux pesticides utilisés dans les vignobles (fongicides, insecticides, herbicides) sur des vertébrés bioindicateurs de ces agroécosystèmes. Il vise également à déterminer si des pratiques agricoles et paysagères spécifiques permettent de réduire cet impact en fournissant des habitats alternatifs et en réduisant l’exposition aux pesticides. VITIBIRD reposera sur des dispositifs méthodologiques originaux et robustes (plan d’échantillonnage national, suivi historiques et à long terme des populations d’oiseaux, site expérimental BACCHUS, laboratoires d’analyses chimiques et biologiques renommés, et infrastructures expérimentales). Premièrement, nous mettrons en place de outils innovants pour mesurer le degré de contamination des vertébrés vivant en zones viticoles par plusieurs pesticides. Nous examinerons à l’aide du dispositif paysager expérimental BACCHUS l’impact des pratiques agricoles et de la complexité paysagère sur ce degré de contamination. Deuxièmement, et à l’aide de suivis historiques, nous évaluerons l’évolution de la biodiversité aviaire et de l’état des populations d’oiseaux dans les paysages viticoles au cours des 30 dernières années. Nous déterminerons quelles sont les espèces qui ont le plus déclinés lors de cette période, et nous identifierons les caractéristiques qui rendent les espèces sensibles aux pratiques viticoles. A l’aide du dispositif BACCHUS, nous testerons enfin l’impact du paysage et des pratiques viticoles sur la biodiversité et la démographie aviaire. Troisièmement, nous examinerons les relations qui existent entre les pratiques viticoles, la complexité du paysage et la santé des oiseaux, en se focalisant particulièrement sur les systèmes physiologiques essentielles au bon fonctionnement de l’organisme (axes hormonaux, métabolisme) et sur les dommages moléculaires qui peuvent être engendrés par les pesticides. A l’aide d’expériences in natura et en captivité, nous testerons l’impact des pesticides les plus retrouvés chez les oiseaux sauvages sur ces systèmes physiologiques (perturbation endocrine, métabolisme) et sur ces dommages (stress oxydant, érosion des télomères). Finalement, nous évaluerons les services écosystémiques rendus par les oiseaux en paysage viticole (contrôle de ravageurs). Nous utiliserons des approches expérimentales pour mesurer les interactions trophiques qui existent entre les différentes espèces d’oiseaux, les ravageurs de la vigne et les autres espèces d’auxiliaires de culture. En utilisant le dispositif BACCHUS, nous testerons l’impact des pratiques viticoles et de la complexité paysagère sur les services écosystémiques rendus par les oiseaux et sur le contrôle biologique des ravageurs de la vigne. VITIBIRD reposera sur l’expertise complémentaire de plusieurs équipes et instituts de recherche (CNRS, INRAE, MNHN, Universités) en écotoxicologie, agroécologie, écophysiologie et biologie de conservation. Ce projet présente un fort potentiel pour avoir un écho important auprès du plus grand nombre (scientifiques, étudiants, médias, gestionnaires) car il repose sur une approche transdisciplinaire et implique de nombreux acteurs (scientifiques, étudiants, collectivités, volontaires, associations, professionnel de la viticulture). En conclusion, VITIBIRD améliorera nos connaissances sur (1) le transfert des pesticides dans l’environnement, (2) l’impact des pesticides et des pratiques viticoles sur la biodiversité et sur la santé, et (3) les bénéfices socio-économiques rendus par la biodiversité dans les paysages viticoles. Via les connexions du consortium avec de multiples organismes éducationnels, socio-professionnels et décisionnaires, ce projet devrait permettre d’émettre des conseils et des avis afin d’améliorer la gestion du milieu viticole.