Transfert d’Ivermectine dans des mésocosmes de sol intact

Caractérisation de la partition infiltration, sorption, ruissellement en conditions de pluie simulée

Doctorant (2018-2022) : Nico Hachgenei
Encadrants : Céline Duwig, Lorenzo Spadini, Guillaume Nord, Marie-CHristine Morel

L’ivermectine (IVM) est l’un des rares produits pharmaceutiques encore utilisés de manière préventive et systématique dans les élevages bovins extensifs de notre région d’étude, l’Ardèche (France), entre autres. C’est un agent antiparasitaire efficace avec une toxicité aiguë extrême pour la plupart des invertébrés, en particulier les organismes aquatiques comme la daphnie (ng/l), et est également très toxique pour différentes espèces de poissons (µg/l). En raison de sa forte sorption au sol et aux sédiments et de sa photodégradation rapide, les premières évaluations des risques environnementaux (ERA) concluent à un faible risque pour les organismes aquatiques. Des études plus récentes concluent à un risque inacceptable pour les daphnies et les organismes benthiques. L’un des paramètres critiques entre ces conclusions contradictoires est l’exportation de l’IVM à partir de la bouse de vache et son transfert vers les cours d’eau.
La région d’étude est caractérisée par un climat méditerranéen avec un été sec et des événements orageux convectifs intenses entraînant des crues soudaines régulières qui coïncident avec les saisons de traitement du bétail au printemps et en automne. La région d’étude englobe le bassin versant de la Claduègne qui fait partie de l’observatoire OHMCV et des infrastructures de recherche OZCAR et eLTER.
La question clé concernant le risque pour les organismes aquatiques est de savoir dans quelle mesure et dans quelles conditions l’IVM est mobilisé et transféré de la bouse de vache au sol et à la rivière via le ruissellement de surface et la percolation dans ce milieu sujet à des processus d’écoulement rapides. Nous abordons cette question à l’échelle de mésocosmes de sol intact de 60*30*22 (L*W*D) cm3, pour lesquels nous avons développé un échantillonnage de terrain adapté qui permet de le transporter en laboratoire. Les mésocosmes de sol sont collectés dans le bassin versant de la Claduègne. L’IVM est appliqué sous forme de bouse de vache dopée à des concentrations d’IVM environnementales réalistes avant de simuler plusieurs événements pluvieux, représentatifs de cette région méditerranéenne. Les eaux de ruissellement et de drainage sont échantillonnées pour les anions majeurs (y compris le traceur Br-), le carbone organique dissous et les concentrations d’IVM à une fréquence temporelle élevée afin d’avoir un aperçu de la dynamique intra- et inter-événement du transfert d’eau et de l’IVM. Les paramètres testés comprennent le vieillissement des bouses, les types de sols, l’humidité initiale du sol et les événements pluvieux consécutifs.

Les premiers résultats soulignent l’importance du ruissellement pour l’exportation globale de l’IVM à l’échelle de l’événement. En ce qui concerne le flux d’eau, on constate que l’humidité initiale détermine le partage ruissellement/drainage ainsi que la rapidité de la percolation par l’apparition d’un flux préférentiel. Dans ce contexte, l’hydrophobie semble jouer un rôle important.