lundi 25 janvier 2016

66- Protection des plantes -4- Aux frontières du naturel

AUX FRONTIÈRES DU NATUREL…

L'agriculture biologique doit résoudre les mêmes problèmes que l'agriculture conventionnelle. De fait, elle utilise de nombreux pesticides, extraits ou décoctions de plantes (extrait de neem, roténone, nicotine, pyrèthre, purins d'ortie, etc.) ou minéraux (savon potassique, composés de cuivre, soufre, calcium ou même arsenic selon les pays, etc.) ou autres, mais dont la finalité est la même, préserver la productivité de la culture.
Or ces dernières années, certaines molécules comme le spinosad, insecticide synthétisé par des bactéries, ont été autorisées en agriculture biologique, considérant que sa fabrication est naturelle, bien que le processus soit totalement industriel. Dans ce cas précis, c'est le géant américain de la chimie Dow Chemical qui la fabrique.

Tout ceci est très bien, mais nous conduit à une réflexion très sérieuse, sur un sujet qui envenime gravement le débat sociétal sur l'utilisation de la chimie en agriculture.
Il y a longtemps que je réfléchis à un article sur ce délicat sujet. Pour être honnête, je ne savais pas vraiment par quel bout le prendre.

qui traduit un article original de Andrew Kniss (http://weedcontrolfreaks.com/2016/01/how-to-make-a-natural-weed-killer/).
Bon, comme vous le voyez, c’est en quelque sorte une réaction en chaine, mais il se trouve que le sujet est non seulement intéressant, mais même assez fondamental.
La question de fond en est : «quand on parle de pesticides, où s’arrête le naturel ?», et la question corollaire «sur quels critères réels doit-on considérer un pesticide naturel ou non ?».


Mais laissons parler le spécialiste. Je reprends intégralement la traduction française de Wackes Seppi, dont provient aussi une partie des illustrations, les autres venant de l’article original d’Andrew Kniss.
Certaines parties pourront vous paraitre très techniques ou scientifiques. Mais ça vaut réellement le coup de le lire jusqu’au bout.


« Comment produire un herbicide naturel par Andrew Kniss* (6 janvier 2016)


Il y a plus d'un an, j'ai produit un article sur un herbicide « maison » à base de sel, de vinaigre et de savon à vaisselle.

« Beaucoup d'entre vous l'ont probablement vu affiché sur Facebook, Twitter, Pinterest, ou sur votre site de jardinage préféré. Une de mes descriptions préférées l'appelle une "potion herbicide magique, naturelle". »

Cette potion particulière tue certainement les mauvaises herbes, mais elle n'est pas naturelle (et elle n'est certainement pas sans produits chimiques). Elle contient du savon à vaisselle et du vinaigre, les deux étant synthétisés industriellement ; elle n'est donc pas naturelle au sens de la plupart des définitions du mot. C'est décevant, parce que les gens rêvent vraiment d'un désherbant naturel. Ils veulent détruire les mauvaises herbes autour de leur maison et dans leur jardin, mais ils n'aiment pas l'idée d'utiliser un pesticide de synthèse. La plupart des gens (moi y compris) préféreraient utiliser quelque chose de naturel, toutes autres choses étant égales par ailleurs. Malheureusement, il y a très peu de produits vraiment naturels qui sont des herbicides efficaces.

Cela étant dit, je tiens à vous présenter une substance chimique fascinante dénommée bilanaphos. Au début des années 1970, le bilanaphos a été découvert de façon indépendante par deux laboratoires différents, l'un en Allemagne et l'autre au Japon. Les deux groupes ont isolé cette substance chimique à partir de bactéries Streptomyces : S. viridochromogenes en Allemagne, et S. hygroscopicus pour le groupe japonais. Le bilanaphos est produit naturellement par ces bactéries naturelles. Donc, au sens d'à peu près toutes les définitions, le bilanaphos est naturel.



Bilanaphos – une substance naturelle isolée à partir d'au moins deux espèces de bactéries Streptomyces.


Les scientifiques d'Allemagne et du Japon ont très tôt trouvé que le bilanaphos avait des propriétés herbicides fortes ; quand il était appliqué sur les plantes, celles-ci mourraient. Après une étude plus approfondie, les scientifiques du groupe allemand ont déterminé que seule une partie de la substance chimique bilanaphos complète était nécessaire pour l'activité herbicide. En fait, lorsque le bilanaphos pénètre dans la plante, environ la moitié de la molécule est rapidement coupée, ce qui laisse subsister une petite molécule – la phosphinothricine. C'est cette molécule plus petite qui joue le rôle de l'herbicide dans la plante.



Lorsque la substance naturelle bilanaphos (à gauche) entre dans la cellule de la plante, la plante supprime deux résidus alanine, laissant subsister la phosphinothricine (à droite). La phosphinothricine a une activité herbicide dans la plupart des plantes, en inhibant l'enzyme glutamine synthétase.


Nous avons donc une substance naturelle (bilanaphos) qui est convertie naturellement par les plantes en une autre substance (la phosphinothricine) qui agit très efficacement comme un herbicide. Et il se trouve que certaines espèces de Streptomyces produisent aussi naturellement une petite quantité de phosphinothricine. Cela ressemble beaucoup à un herbicide naturel, non ? Pas si vite…

La phosphinothricine (mieux connue aux États-Unis comme glufosinate [en France, glufosinate ammonium]) est largement utilisée aujourd'hui comme herbicide. Elle est la matière active des herbicides comme Rely (principalement utilisé dans les vergers et les vignes aux États-Unis) et Liberty (le plus souvent utilisé en conjonction avec les cultures Liberty Link), [et Basta en France]. Mais même si le produit chimique se trouve à l'état naturel et a été découvert par extraction à partir de bactéries d'origine naturelle, l'herbicide commercial est produit par voie de synthèse. Donc, on ne le considère pas comme un herbicide « naturel ».

L'histoire de la phosphinothricine, bien que très intéressante, n'est pas unique. Un grand nombre de scientifiques du monde entier explorent la nature à la recherche de nouveaux produits chimiques qui ont des propriétés utiles, antibiotiques, pesticides ou autres. Les scientifiques de l'USDA estiment qu'entre 1997 et 2010, environ 69% des nouvelles matières actives de pesticides enregistrées par l'EPA étaient soit des produits naturels, soit des produits de synthèse dérivés de sources naturelles (comme la phosphinothricine) ou de nature biologique. Par exemple, un autre herbicide couramment utilisé sur le maïs a été découvert après une première observation du fait que peu de plantes pouvaient pousser sous un buisson de Callistemon dans un jardin. Mais les herbicides constituent en fait la fraction la plus petite (moins de 7%) de ces nouveaux pesticides d'origine naturelle ; environ 30% des matières actives des nouveaux insecticides et fongicides sont soit des substances naturelles, soit des substances dérivées de produits naturels.

Actuellement, la FDA a du mal à définir le mot «naturel» sur les étiquettes alimentaires. C'est un terme de marketing souvent utilisé sans définition claire. Il peut être encore plus difficile à définir en relation avec les pesticides. Comme le montre l'exemple de la phosphinothricine, les limites entre le naturel et le synthétique peuvent rapidement devenir floues. Est-ce naturel parce que ça se trouve dans la nature ? Ou faut-il extraire la substance physiquement de la nature pour pouvoir être considéré comme naturel ?

La distinction « naturel ou non » peut nous distraire de ce qui est vraiment important dans le débat sur les pesticides. Si la substance est structurellement la même, le produit d'origine naturelle et les versions produites par synthèse partageront les mêmes propriétés. Les propriétés de la substance sont beaucoup plus importantes, à mon avis, que la source de la substance. Le pesticide est-il sans danger pour les applicateurs et l'environnement ? Est-il dégradé rapidement dans l'environnement en produits non toxiques ? Si oui, alors je me préoccupe bien moins de savoir s'il est naturel ou non, quelle que soit notre définition de « naturel ».

Mais il y a des questions liées à la source du produit qui peuvent être importantes. En particulier, lequel a l'impact le plus important : la synthèse dans un laboratoire ou l'extraction à partir de sources naturelles ? J'entends rarement des discussions sur cette question, bien que ce soit là l'une des questions les plus importantes liées aux produits naturels (à condition qu'ils soient considérés comme sûrs). Si nous pouvons extraire efficacement une ressource renouvelable de la nature, et éviter les dépenses liées à l'énergie et aux combustibles fossiles de la production par voie de synthèse, alors un composé produit naturellement me semble être plutôt une bonne chose. Mais si extraire quelque chose de la nature signifie que nous aurons un plus grand impact négatif sur l'environnement que la production en usine, alors, s'il vous plaît, donnez-moi la version de synthèse.


Références :

Hoerlein (1994) Glufosinate (Phosphinothricin), A Natural Amino Acid with Unexpected Herbicidal Properties. p 73-145 in  Reviews of Environmental Contamination and Toxicology (Vol 138)

Dayan et al. (2011) Rationale for a natural products approach to herbicide discovery. Pest Management Science. 68:519–528

Cantrell et al. (2012) Natural Products as Sources for New Pesticides. Journal of Natural Products. 75:1231-1242.

____________________

* M. Andrew Kniss est Professeur d'écologie et de gestion des mauvaises herbes à l'Université du Wyoming. »


L’homme s’est toujours inspiré de la nature pour évoluer. Les chimistes également. Malgré la puissance de son imagination, l’homme n’a pas encore trouvé de meilleure source d’inspiration que la Nature elle-même.

Mais au bout du compte, on en arrive à une remarque pertinente et pleine de conséquences profondes :
Si les pesticides copies de molécules naturelles, mais fabriqués de manière synthétique, étaient autorisés en agriculture biologique, la plupart des cultures trouveraient des solutions raisonnables pour la quasi-totalité des problèmes phytosanitaires habituels, et on pourrait réellement assister à une explosion de l’agriculture biologique.

À propos la fabrication synthétique de molécules naturelles, je me demande si quelqu’un s’est déjà penché sur une question, pourtant fondamentale : quelle surface agricole devrait-on consacrer à la production de molécules naturelles, si la totalité de la production agricole mondiale devenait bio ?
Est-il raisonnable, dans la perspective d’une population de 9 à 10 milliards d’habitants, voire davantage, de ne pas consacrer le maximum de ressources à la production d’aliments et de matières premières, par pur souci idéologique ?

Alors, quand l’idéologie bio saura-t-elle assouplir ses critères, afin que l’agriculture raisonnée puisse enfin trouver la place qu’elle mérite ?
Ne devrait-on pas donner à la chimie de l’imitation de la nature un protagonisme plus important ?
Est-on bien sûr que l’extraction de substances naturelles ne soit pas préjudiciable à l’environnement, et au personnel qui y travaille ?
N’est-il pas grand temps que, raisonnablement on se penche sur les vrais besoins, en faisant abstraction des limites fixées par le dogme ?

On sait faire une agriculture très respectueuse de l’environnement, tout en étant productive, efficace pour résoudre les problèmes de l’humanité, ne gaspillant pas, et raisonnablement rentable pour les agriculteurs.
Dans l’état actuel des connaissances et des moyens disponibles, au contraire de ce que prétendent certains, il n’est pas possible de faire une production d’aliments 100% bio pour nourrir 7,5 milliards d’habitants. En revanche, il serait possible de le faire dans un pourcentage très élevé, si on acceptait les « pesticides copies ».

Il est fort dommageable pour tout le monde que le débat ait été ainsi corrompu par un dogme à courte vue, aboutissant ces dernières années sur une authentique "agri-sharia", véritable guerre sainte contre la chimie, sans aucune réflexion de fond, basée avant tout sur un matraquage médiatique sans appui scientifique impartial, reprenant essentiellement les erreurs du passé.
Personne ne nie aujourd'hui que la "Révolution verte" ait eu de conséquences négatives sur bien des aspects, malgré ses bonnes intentions originelles.
Mais l'absence de connaissances scientifiques était à la base de ces erreurs, et les besoins des années d'après-guerre la justifiaient.

Les choses ont beaucoup changé en 50 ans, mais il semble que seuls les agriculteurs le sachent.

Un peu d'appui politique réel, et quelques rectifications médiatiques bien senties suffiraient peut-être à remettre les pendules à l'heure.

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