Le cuivre et l’agriculture bio sauvés par l’industrie chimique !

Le cuivre en agriculture biologique, qui représente 3 à 5 % du tonnage total des produits phytosanitaires, et dont l’usage est indispensable figurait sur la liste des produits que le Parlement européen voulait interdire…

Les partisans de l’agriculture bio doivent une fière chandelle à l’industrie chimique ! En effet, sans la persévérance de onze entreprises spécialisées dans les pesticides, le cuivre aurait probablement subi le même sort que la roténone. C’est-à-dire qu’il n’aurait tout simplement pas été inscrit à l’annexe 1 de la directive européenne 91/414 sur les produits autorisés par l’Europe ! Or, comme l’indique Éric Maille, technicien viticole en agriculture biologique pour la chambre d’agriculture de la Dordogne, « les alternatives ne permettent pas actuellement un abandon de ce produit (notamment en vignes et en arboriculture) ». De fait, le cuivre reste l’un des piliers de la protection phytosanitaire en bio. Pourtant, la menace de sa non inscription était réelle. Jusqu’en mai 2008, le cuivre faisait en effet partie des molécules que la commission de l’Environnement du Parlement désirait éliminer – un souhait partagé d’ailleurs par plusieurs États-membres.

Interdit aux Pays-Bas, menacé en Allemagne

Aujourd’hui, le cuivre est interdit dans plusieurs pays de l’Union européenne. Les Pays-Bas ont retiré son usage dès 1999, invoquant en premier lieu les risques pour la santé de l’utilisateur. « Même en utilisant des mesures de protection adéquates, l’usage de l’oxychlorure de cuivre présente un risque pour l’utilisateur s’il subit une exposition cutanée ou par inhalation », indiquait alors le ministère de l’Environnement hollandais. Curieusement, « cette interdiction n’est valable que pour les agriculteurs conventionnels, le cuivre étant toujours accepté en agriculture biologique », précise Jeroen Meeussen, de l’Autorité de régulation néerlandaise (CTGB). À croire que le ministère de l’Agriculture hollandais est plus soucieux de ses agriculteurs conventionnels que de ses agriculteurs bio ! Plus cohérents, d’autres pays ont supprimé tous les usages du cuivre. C’est le cas du Danemark, dont le plan de réduction des produits photos est présenté comme un modèle.

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En Allemagne, les avis sur le cuivre sont très contrastés, comme ont pu le constater les participants à la réunion du 29 janvier 2008 qui a rassemblé autorités sanitaires allemandes, instituts techniques et responsables politiques. « L’agence fédérale pour l’Environnement [considère] que l’usage du cuivre représente un risque inacceptable pour l’environnement, en particulier pour les oiseaux, les petits mammifères, les vers de terre et les organismes aquatiques », peut-on lire dans le compte rendu de la réunion. À cette date, les autorités allemandes estimaient qu’« une évaluation finale [n’était] pas possible sur la base des données existantes ».

Pourtant, le processus communautaire pour l’homologation du cuivre a été entamé dès 1999 ! La France – grande productrice de vin, et donc grande consommatrice de cuivre – a été nommée « pays rapporteur ». Elle a été chargée de préparer la monographie de la molécule auprès de la Commission. Il s’agit d’un document censé dresser l’état des connaissances en matière d’éventuels problèmes de santé, d’écotoxicité (impact sur les organismes aquatiques et les insectes) et de comportement dans le sol. Pour ce faire, les experts français ont pu compter sur l’appui d’un task force regroupant un consortium de onze sociétés privées (dont Dupont, NuFarm, Isagro et Cerexagro) et coordonné par le consultant britannique Nick Leeming. C’est ce task force qui a réalisé l’essentiel des études nécessaires à l’homologation communautaire. Non moins de 400 études sont mentionnées dans la monographie remise à la France en novembre 2003. Pour des raisons essentiellement administratives, ce document n’a été transmis qu’en juillet 2007 à la Commission européenne. Après avoir intégré les remarques des différents pays, l’Autorité européenne de sécurité des aliments (Aesa/Efsa) a rendu son propre avis, accompagné de recommandations, le 30 septembre 2008.

Un avis peu catégorique

Or, la lecture attentive de cet avis laisse perplexe. En effet, les experts européens concluent par une série de questions et de demandes de compléments d’information, qui auraient sans nul doute été fatales à l’inscription de n’importe quel autre produit. Les auteurs notent ainsi que « les données présentées dans le dossier concernant le devenir dans le sol du cuivre s’appuient principalement sur une revue de la littérature. […] Bien que l’information soit considérée comme complète qualitativement, cela ne permet pas de dériver de paramètres quantitatifs pour conduire une évaluation de risque pour l’environnement ». Pire, l’Elsa indique qu’« il n’a pas été possible pour les experts d’établir une conclusion au sujet de la fiabilité de ces études ». L’agence conclut que « les experts sont tombés d’accord sur le fait qu’une revue de la littérature plus élaborée (plus compréhensible) est nécessaire ».

Certes, les doses de 20 kg/ha, couramment utilisées jusque dans les années quatre-vingts, ont été abandonnées. Depuis 2002, les doses maximales recommandées oscillent en effet entre 3 et 5 kg/ha et par an. Cependant, « 5 kg correspondent à déverser sur les sols une demi-tonne de cuivre au bout d’un siècle », remarque Denis Dubourdieu, professeur d’oenologie à l’université de Bordeaux. « Imaginez l’état des sols si l’on avait utilisé le cuivre depuis le début de la culture de la vigne, c’est-à-dire au moins 2000 ans ! », poursuit-il. Thierry Coulon, directeur technique de l’Institut français de la vigne, confirme qu’« il existe de nombreux exemples où, dans des sols acides, les quantités de cuivre fongicide accumulées depuis un siècle d’usage empêchent aujourd’hui l’herbe, le blé ou même des arbres fruitiers, de pousser ». Il estime que « dans le meilleur des cas, on peut descendre jusqu’à 400 gr/ha et par application ». Il encourage donc une utilisation très raisonnée du cuivre. Entre 2001 et 2004, Dominique Forget, directeur de Château Couhins – un domaine expérimental viticole de l’Inra –, a réalisé une évaluation agri-environnementale de la conduite de la vigne en agriculture biologique et en production intégrée. Bien que « par la diversité de ses pratiques et l’imagination de ses praticiens, l’agriculture biologique offre des pistes intéressantes à exploiter », explique-t-il, « l’impact environnemental de la production intégrée est plus favorable que celui de l’agriculture biologique, notamment au niveau des indicateurs phytosanitaires ». Principale raison invoquée : le « nombre de passages pour les applications de cuivre, qui a un impact important sur le sol mais aussi sur les eaux de profondeur et l’air ».

Les impacts à long terme

Mais le cuivre ne pose pas seulement des problèmes de saturation des sols. Selon le document de l’Efsa, son impact à long terme sur les oiseaux, les vers de terre et les organismes aquatiques, n’a pas été suffisamment étudié. « Sur la base des informations reçues, un risque élevé à long terme pour les vers de terre a été identifié », indiquent les experts, qui ajoutent que « le risque de bioaccumulation dans les organismes aquatiques n’a pu être correctement établi en raison de données manquantes ».

Pour les abeilles, le risque par contact a été défini comme faible, « excepté pour l’oxychlorure de cuivre et pour la bouillie bordelaise ».

« Le risque pour les abeilles par ingestion a été défini comme élevé dans la première étape de l’évaluation de risque, et les experts ont suggéré qu’il manquait des données pour aborder plus en profondeur les risques pour les abeilles », poursuit l’Efsa. Un constat qui ne semble curieusement pas embarrasser les associations apicoles et leurs amis écologistes ! Or, « il n’est pas rare de voir les vignes presque “peintes” en bleu après un traitement de bouillie bordelaise, ce qui implique un contact direct potentiel entre le cuivre et les abeilles », rappelle Thierry Coulon.

Plus grave, le cuivre n’est pas une substance anodine pour les mammifères, et en particulier pour l’homme. Comme le soulignent les experts de l’Efsa, les incertitudes sur les risques à long terme pour les mammifères n’ont pas été levées. « La première étape de l’évaluation de risque pour les mammifères indiquait un risque potentiel aigu et chronique. L’évaluation de risque affinée fournie par le notifiant n’était pas transparente », note l’avis. En outre, « la toxicité par inhalation n’a pas été évaluée correctement (génotoxicité et exposition à moyen terme) vis-à-vis de l’exposition des opérateurs », ajoute l’Efsa. Un constat d’autant plus inquiétant que dans plusieurs scénarios examinés dans le rapport d’homologation, l’agence européenne indique que « l’exposition des ouvriers entrant dans les parcelles traitées était au-dessus de l’AOEL (niveau acceptable d’exposition pour l’opérateur), même lorsque les vêtements de protection comme la chemise à manches longues, les pantalons longs et les gants, étaient portés » !

Le rapport souligne enfin la difficulté d’établir une dose journalière admissible (DJA) pertinente, sachant qu’il existe déjà un « bruit de fond » résiduel de cuivre dans les aliments et dans l’eau de consommation. « La dose journalière admissible pourrait être dépassée lorsque l’on intègre dans l’évaluation de risque pour les consommateurs européens les sources complémentaires d’apport en cuivre et la valeur maximale tolérée de cuivre de 2 mg/l dans l’eau », indique le rapport.

Entre bénéfices et dangers

Or, comme le souligne le Dr Jean-Louis Thillier, « le cuivre et ses composés sont largement répandus dans la nature et l’on retrouve fréquemment du cuivre dans les eaux superficielles et dans certaines eaux souterraines, mais avec des teneurs qui dépassent rarement 0,005 mg/l. Par le biais des tuyaux de cuivre utilisés dans les systèmes d’alimentation en eau domestique, l’eau distribuée contient considérablement plus de cuivre que l’eau provenant de la source originelle. La concentration de cuivre dans l’eau consommée se situe donc entre 0,02 et 2 mg/l. Elle est le plus souvent inférieure à 0,3 mg/l.» De plus, certains aliments comme les mollusques (notamment les huîtres), les abats, les noix, les haricots secs, les produits de la vigne, les fruits à noyau et le cacao, sont particulièrement riches en cuivre. Leur teneur peut varier entre 0,02 et 0,4 mg/kg. L’ensemble de ces facteurs rend difficile la préparation d’un régime alimentaire fournissant moins de 2 mg de cuivre par jour. « Les expositions quotidiennes moyennes à partir de l’air, des aliments et de l’eau, dans le cas d’une personne pesant 70 kg, buvant 1,5 l d’eau par jour et inhalant 20 m3 d’air par jour est de 2,5 mg/jour », estime le Dr Thillier, qui note que tout comme le fer, le cuivre est un minéral indispensable à l’organisme humain : « Le cuivre est un oligo-élément essentiel qui joue un rôle fondamental dans la biochimie de tous les organismes vivants. Il est nécessaire à de nombreuses réactions enzymatiques, dont le transport du fer. La carence en cuivre (moins de 2 mg/jour) s’accompagne d’anémie, qui résulte de l’incapacité des réticulocytes à obtenir le fer de la transferrine et à synthétiser l’hème à partir du fer (III) et de la protoporphyrine à un rythme normal. D’autres systèmes enzymatiques nécessitent du cuivre, comme les monoamine-oxydases nécessaires à la régulation des neurotransmetteurs et des neuropeptides, la lysyleoxydase, essentielle à l’entretien du tissu conjonctif dans les poumons, les os et l’élastine de l’appareil cardiovasculaire, la cytochrome c-oxydase, qui intervient dans le métabolisme oxydatif et le fonctionnement du cerveau, ou encore la superoxyde-dismutase, nécessaire à la destruction des radicaux superoxydes ». De graves cas de carences en cuivre ont été observés chez des enfants souffrant de malnutrition, avec pour conséquence un risque d’anémie, de neutropénie et de perturbation de la formation des os. Cependant, dans certaines circonstances, le cuivre peut aussi être très toxique, avertit le Dr Thillier : « La sensibilité à la toxicose du cuivre dépend de nombreux facteurs dont la génétique, l’âge et l’alimentation. Cela semble refléter non seulement les variations de l’efficacité de l’absorption et de l’excrétion du cuivre, mais aussi des différences dans l’absorption d’autres hépatotoxiques ou de certains facteurs de protection, dans l’expression spécifique du transport de cuivre et du stockage des protéines. Bon nombre des effets toxiques du cuivre, tels que l’augmentation de la peroxydation des lipides dans les membranes cellulaires, sont liés à son rôle dans la génération de radicaux libres de l’oxygène. » Des quantités de sulfate de cuivre de l’ordre du gramme ont entraîné la mort par suicide, alors que des effets de toxicoses graves ont été signalés après ingestion de doses variant entre 40 et 50 mg dans des boissons gazéifiées en contact avec des contenants en cuivre ¹. Dès 1975, l’équipe du Pr Burch a montré que l’ingestion chronique de plus de 15 mg de cuivre se révèle rapidement toxique pour les humains ². « Dans le cadre d’une étude des cas cliniques observés chez les humains, on a constaté que la plus faible dose orale qui provoquait une irritation gastro-intestinale s’élevait à 5 mg/jour ³ . Jusqu’à très récemment, on estimait qu’un apport quotidien inférieur à 5 mg/jour présentait peu de danger, mais devant l’avancement de l’état des connaissances, on commence à avoir des données sur la toxicité chronique du cuivre à des doses moindres », note le Dr Thillier. D’où la réévaluation à la baisse des quantités de cuivre dans les aliments et l’eau potable effectuée par certaines autorités de réglementation. « Il existe deux groupes qui sont davantage menacés par les effets toxiques d’une ingestion chronique de doses élevées de cuivre : les personnes présentant des carences en glucose-6-phosphate (G-6P) déshydrogénées et les personnes touchées par la maladie de Wilson, une erreur innée du métabolisme du cuivre qui provoque l’accumulation de cuivre dans le cerveau, le foie et les reins », explique le Dr Thillier. Alors qu’il travaillait dans le service de médecine interne et d’hépato-gastroentérologie du Pr Jean Bertrand (CHU Tours), il a noté une incidence accrue des granulomes dans le foie et des tumeurs malignes des poumons chez des personnes travaillant dans des vignobles en Touraine, et qui avaient été exposées à des jets pulvérisés de sulfate de cuivre mélangé à de la chaux pour limiter le mildiou – un constat effectué d’ailleurs par d’autres auteurs au Portugal et en Italie ⁴.

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L’ Afssa prépare une recommandation d’usage n’ exédant pas 500g/ha pour un total de huit applications par an

Enfin, les études épidémiologiques révèlent que l’exposition professionnelle à certains métaux, et notamment au cuivre, constitue un facteur de risque pour les maladies de Parkinson et d’Alzheimer. « Le Cuivre (II) est le métal le plus efficace dans la promotion de l’oligomérisation de la protéine alpha-synucléine pour former des fibrilles, qui sont les principaux constituants des inclusions intracellulaires (corps de Lewy) dans les neurones dopaminergiques de la substance noire ⁵», confirme le Dr Thillier, qui ajoute : « Des études structurales du peptide amyloïde-β(Aβ) ont fourni des preuves solides liant le Cuivre (II) à la maladie d’Alzheimer [[Barnham, K. J. et al., J. Biol. Chem. 2003 ; Bush, A. I., Masters, C. L. & Tanzi, R. E., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100, 2003 ; Atwood, C. S. et al., J. Biol. Chem., 1998 ; Huang, X. et al., J. Biol. Chem., 1999.]]. En outre, un rôle pour le cuivre dans les maladies à prion a également été prouvé, et l’interaction de Cu (II) avec des fragments de la protéine prion est structurellement caractérisée ⁶.»

De la prudence au compromis

Toutes ces données expliquent les réticences de la Commission à continuer d’autoriser un usage important de ce minéral. « Les nombreuses interrogations qui persistaient après la remise du dossier de l’Elsa expliquent que, lors de la réunion du comité permanent de la Commission en décembre 2008, les experts ne se sentaient toujours pas en mesure de proposer une inscription », note une source bruxelloise bien au fait du dossier. En clair, même après huit années de procédure et en dépit de tout l’effort consacré par le task force et par le pays rapporteur, le dossier du cuivre comporte encore beaucoup d’incertitudes. Il est donc difficile de comprendre pourquoi les associations écologistes se montrent aussi silencieuses à ce sujet, alors qu’elles auraient matière à brandir l’étendard du principe de précaution…

En dépit de l’abstention de quelques pays, une majorité qualifiée a été réunie lors de la réunion du comité permanent du 23 janvier 2009. Cette majorité n’a toutefois accepté qu’une utilisation restreinte de certains produits à base de cuivre (notamment la bouillie bordelaise), sur les deux cultures de référence que sont le raisin et la tomate. « Il fallait trouver un compromis afin de satisfaire les exigences des pays-membres, dont certains insistaient sur la nécessité du cuivre », commente la direction de la Santé de la Commission. Parmi les éléments de ce compromis figure l’autorisation accordée pour seulement sept ans, et non dix ans comme c’est le cas habituellement. Une façon pour la Commission de signifier qu’elle souhaite trouver rapidement une solution alternative. Autre élément de compromis : la Commission exige la mise en place par les États-membres d’un programme de surveillance, et surtout la réalisation d’études complémentaires sur les sujets litigieux « pour au plus tard dans deux ans ». Enfin, chose inhabituelle, la Commission délègue aux pays-membres la possibilité d’accorder des extensions d’usage au cas par cas. « Un tel transfert de compétences est pourtant en contradiction avec la volonté d’harmonisation voulue par la Commission », observe un spécialiste des affaires communautaires. Ce transfert permet surtout à la Commission de faire endosser la responsabilité aux États-membres en cas de problème. L’Afssa, elle, prépare une recommandation d’usage n’excédant pas 500 gr/ha pour un total de huit applications par an. Une mesure pleine de bon sens, estime le Dr Jean-Louis Thillier, qui rappelle que « tout comme la National Academy of Sciences, l’Organisation mondiale de la santé (OMS) recommande un apport quotidien de 30 μg/kg de poids corporel par jour dans le cas d’un homme adulte (ou 2,1 mg/jour), et de 80 μg/kg de poids corporel par jour pour les nourrissons. Ces recommandations sont fondées sur des études de bilans réalisées chez des enfants et des adultes, notamment sur des études concernant les apports nécessaires pour compenser la perte quotidienne de cuivre due au métabolisme et à l’excrétion.
En revanche, les apports deviennent toxiques dès 5 mg/jour. D’où la nécessité de réglementer certains biocides, dont la bouillie bordelaise.»

1. National Academy of Sciences. Drinking water and health. Vol. 1. Washington D.C.,1977
2. Burch, R.E., Hahn, H.K.J. et Sullivan, J.F., Newer aspects of the roles of zinc, manganèse and copper in human nutrition, Clin. Chem.,1975
3. Chuttani, H.R., Acute copper sulphate poisoning, Am. J. Med., 1965 ; U.S. Environmental Protection Agency. National primary drinkingwater régulations ; synthetic organic chemicals, inorganic chemicals and microorganisms ; proposed rule, Fed. Regist., 1985
4. Pimental, J.C. et Menezes, A.P., Liver granulomes containing copper in vineyards sprayer’s lung. A new etiology of hepatic granulomatosis, Am. Rev. Respir. Dis., 1975 ; Villar, T.G., Vineyard sprayer’s lung : clinical aspects, Am. Rev. Respir. Dis., 1974.
5. Paik, S. R., et al, Biochem. J., 1999
6. Brown, D. R. & Kozlowski, H., J. Chem. Soc. Dalton Trans., 2004 ; Viles, J. H. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA,1999 ; Aronoff-Spencer, E. et al., Biochemistry 2000 ; Garnett, A. P. & Viles, J. H., J. Biol. Chem., 2003