La question des effets des pesticides sur la santé publique et l'environnement suscite beaucoup d'attention au Québec. Les pesticides sont largement utilisés et se retrouvent souvent dans notre environnement naturel.

Les pesticides sont utiles pour tuer les mauvaises herbes (herbicides), les champignons (fongicides), les insectes nuisibles dans l'agriculture et les puces chez les animaux de compagnie (insecticides). Ils sont également utilisés pour réduire le nombre d'insectes piqueurs en milieu urbain et rural.

Nous avons récemment étudié les effets indirects sur la santé des grenouilles d'un biopesticide utilisé depuis plusieurs décennies, principalement pour réduire le nombre de moustiques gênants.

Les protéines bactériennes sont des insecticides naturels

Le Bti est l'un des nombreux pesticides utilisés dans le monde pour réduire les populations d'insectes piqueurs qui se reproduisent dans les zones humides. Cet insecticide biologique est composé de toxines naturelles de la bactérie Bacillus thuringiensis israelensis .

Ces toxines, synthétisées sous forme de cristaux, appartiennent à la famille des protéines Cry, et ciblent les larves d'insectes piqueurs tels que les moustiques et les simulies. Une fois que les larves ont ingéré les cristaux, ils se dissolvent dans le tube digestif et se transforment en protéines toxiques qui détruisent les parois de l'intestin, tuant les larves.

En principe, les toxines Cry ne devraient pas affecter les parois intestinales des espèces de vertébrés (mammifères, oiseaux, reptiles, amphibiens et poissons) car les conditions digestives de ces espèces ne favorisent pas la transformation des cristaux en protéines destructrices. Selon Santé Canada, le Bti ne présente pas de risque élevé pour les autres animaux et les humains.

Cependant, l'utilisation du Bti reste controversée.

Effets toxiques ou pas d'effets des formulations Bti ?

Le Bti est souvent appliqué directement sur de petites étendues d'eau, comme les marais, pour cibler spécifiquement les larves de moustiques aquatiques et de simulies. Cela pourrait potentiellement avoir un impact sur d'autres espèces d'animaux aquatiques, comme les têtards de grenouilles, qui sont connus pour être sensibles aux polluants.

Certaines études ont montré que les formulations de Bti peuvent être directement toxiques pour les grenouilles, tandis que d'autres n'ont révélé aucun effet.

Par exemple, deux études argentines ont rapporté qu'une formulation commerciale de Bti, appelée Introban, était toxique pour les têtards de la grenouille créole. Cependant, nos travaux ont montré qu'une formulation de Bti appelée VectoBac n'entraînait pas de mortalité chez la grenouille des bois et les têtards de crapaud d'Amérique.

Ces résultats contrastés pourraient être attribués aux différentes formulations de Bti utilisées dans un pays ou un autre, à la puissance du produit, aux espèces utilisées ou aux conditions environnementales lors des expérimentations. Chaque produit Bti commercial contient également des additifs qui ne sont connus que de leurs fabricants et dont les effets sur les têtards ne sont pas connus.

Notre équipe a écrit sur ces différences dans un article publié dans la revue scientifique Archives of Environmental Contamination and Toxicology .

Métamorphose et microbiote intestinal

Les résultats de notre étude, publiés récemment dans la revue Environmental Science &Technology , a révélé que VectoBac peut affecter la métamorphose de la grenouille, la transition du têtard à la jeune grenouille.

Chez les grenouilles des bois et les crapauds d'Amérique, deux types de VectoBac ont modifié le temps nécessaire à un têtard pour se métamorphoser, soit en retardant la métamorphose de près de cinq jours, soit en l'avançant d'un jour, selon le traitement. Des études sur l'écologie des grenouilles ont établi que la métamorphose précoce réduit les chances de survie d'une grenouille, ce qui pourrait finalement réduire la taille de la population.

En plus de la métamorphose, les deux types de VectoBac que nous avons étudiés ont modifié la composition de la communauté bactérienne intestinale des jeunes crapauds exposés. Indeed, with the application rates recommended by the manufacturer, there was an increase in the relative abundance of certain families of gut bacteria. The impact of these changes remains unknown.

A 2017 study by Jason Rohr of the University of Pittsburgh showed that disruption of the microbiota of amphibians decreases resistance to parasites later in life. Our team will focus on determining whether Bti-induced changes in microbiota impact the physiology of frogs in the long-term.

The precautionary principle

Should the precautionary principle, which states that "a substance should be considered potentially harmful to human health and the environment until proven otherwise," be applied to amphibian habitats?

Our results indicate that the impact of commercial Bti products on amphibian health is variable among the species we studied, but our understanding remains limited. Bti formulations contain ingredients other than just natural toxins and we do not yet know if these have any effects on tadpoles.

As a result, we recommend that the application of Bti products in amphibian-rich ecosystems be targeted and minimized, taking into account sensitive periods during a frog's life cycle, including reproduction and development of eggs into young frogs.

These precautions should be applied until research is conducted to assess whether the observed changes in metamorphosis and gut microbiota have adverse effects on amphibian populations.