Une bombe écologique à retardement?

Les Etats-Unis sont en avance avec la mise en culture de plantes transgéniques à grande échelle. Ils sont également en avance avec les problèmes environnementaux corollaires.

Prenant appui sur des données inquiétantes provenant notamment de la Société d'entomologie des Etats-Unis (1) (ESA), plus d'une trentaine d'organisations, dont de nombreuses associations d'agriculteurs et de certificateurs biologiques, ont remis, le 16 septembre 1997, une pétition juridique à l'Agence américaine de protection de l'environnement (2) (EPA). Elles accusent l'EPA d'avoir autorisé, de façon prématurée et dans de mauvaises conditions, la culture à grande échelle de plantes transgéniques contenant un gène de la bactérie Bacillus thuringiensis (Bt).

Deux organisations qui soutiennent l'initiative pour la protection génétique figurent parmi les pétitionnaires: Greenpeace-International et l'International Federation of Organic Agriculture Movements (IFOAM) (3). Ces organisations accusent l'EPA d'avoir violé de nombreuses lois et règlements fédéraux, en particulier le National Environment Policy Act, qui réclame une déclaration d'impact que l'EPA n'a pas préparée, et au Federal Insecticides, Fugicide and Rodenticide Act, qui demande la démonstration que les plantes pesticides ne causeront pas de problème écologique.

L'EXPANSION DU GÈNE BT

Les pétitionnaires s'insurgent contre une situation déjà très avancée. En 1997, plus de 3,5millions d'hectares de cultures contenant un gène Bt ont été cultivés aux Etats-Unis: 2,8millions d'hectares de maïs Bt (principalement fabriqué par Novartis Seed), 0,7millions d'hectares de coton Bt (principalement fabriqué par Monsanto) et 10000 hectares de pomme de terre Bt. Cela représente 9% des cultures de maïs et 15% des cultures de coton aux Etats-Unis.

L'explication qui émane des laboratoires depuis les années 1980 pour justifier la situation présente est simple: l'insertion d'un gène qui permet à la plante de produire son propre insecticide devrait réduire les pulvérisations de pesticides sur les cultures. Jacques Tempé, de l'Institut national de la recherche agronomique (INRA), en France, et Jeff Schell, pionnier de l'application de la transgénèse aux plantes à l'Université de Gand, en Belgique, mettent cet argument en avant dès 1987. Alors que les essais en champ commencent à peine, ils affirment que "l'incorporation de gènes Bt dans des plantes conduira à réduire l'emploi des pesticides en agriculture" (4). Deux chercheurs américains, Charles S. Gasser et Robert T. Fraley, ayant travaillés pour la multinationale Monsanto, avancent un pas plus loin quelques années plus tard. Les "quantités d'insecticides nécessaires à la culture de ces plantes [...] pourraient être divisées par deux", affirment-ils (5).

Mais de l'avis des pétitionnaires, c'est précisément le contraire qui pourrait arriver. La dissémination de plantes transgéniques Bt sur des millions d'hectares, disent-ils, risque d'entraîner de multiples résistances dans les populations d'insectes ravageurs les plus redoutables d'ici deux à dix ans. Ce à quoi s'ajoute un risque de propagation de gènes Bt à des plantes sauvages et des effets négatifs sur des insectes non nuisibles. Ce scénario, selon les pétitionaires, "serait dévastateur pour l'agriculture durable et les efforts des agriculteurs biologiques pour lutter contre les insectes ravageurs. Et conduirait à augmenter de façon significative l'utilisation de pesticides synthétiques avec leurs effets corollaires pour l'environnement et la santé humaine".

Urs Niggli, directeur de l'Institut de recherche en agriculture biologique à Frick, en Argovie, partage ces craintes. Selon ce chercheur, qui prépare, en tant que membre de l'IFOAM, la treizième conférence scientifique de l'IFOAM à Bâle en l'an 2000, "[on] risque de perdre les plus importants insecticides biologiques. Pour l'agriculture biologique, les conséquences seraient énormes. Pour l'agriculture en général, les conséquences seraient aussi graves: les bactéries Bt sont à ce jour les seules bactéries naturelles dotées d'un tel pouvoir insecticide. Une ressource phénoménale pour le monde entier!"

Aussi, les pétitionnaires demandent à l'EPA de cesser immédiatement toute approbation de variété contenant un gène de la bactérie Bt, de commander les études nécessaires pour savoir comment contrer la montée des résistances dans les populations d'insectes nuisibles et non nuisibles et, en attendant de disposer des informations nécessaires à une juste prise de décision, de ne plus enregistrer ces variétés. La réponse de l'EPA est attendue pour les jours qui viennent. Au cas où elle serait négative, les plaignants intenteront un procès à l'EPA devant la Cour fédérale des Etats-Unis.

BIOPESTICIDE

Pour tous les acteurs intéressés par l'agriculture, la bactérie Bt est une vraie superstar. Des milliers de lignées de cette bactérie produisent des toxines. Les biologistes moléculaires ont déjà cloné plus de 100gènes exprimant des toxines différentes, répartis en 24familles clairement distinctes: une gamme énorme. Lorsqu'une de ces protéines est toxique pour un insecte, par exemple le doryphore qui ravage les cultures de pomme de terre, le risque de toxicité pour les autres insectes est en principe nul.

Depuis environ un demi-siècle, et tout d'abord de façon empirique, des agriculteurs ont mis ces propriétés à profit en sorte de préserver l'environnement, la qualité de la nourriture produite et... leur propre santé. Pourtant, l'utilisation de formulations de ce biopesticide reste faible par rapport à celle des pesticides chimiques. La part de biopesticide Bt pourrait être plus grande, mais les industriels privilégient la piste des plantes transgéniques. Ces deux options sont très différentes. Elles ont toutefois un point commun, celui précisément qui est au centre du litige: elles doivent se protéger contre la montée de résistances chez les insectes. De ce point de vue, leurs stratégies diffèrent fortement.

Il est assez facile de se prémunir contre ce phénomène avec des formulations de bactéries Bt, explique la scientifique américaine Sally Fox, qui a travaillé pour la firme Mycogen et développe maintenant sa propre entreprise (qui fabrique des variétés de cotons naturellement colorés) (6). Pour une raison particulière: la bactérie Bt ne produit pas directement les toxines, mais des protéines précurseurs qui forment des cristaux -des protoxines- qui ne deviennent toxiques que dans certaines conditions, notamment dans le tube digestif de certains insectes. La spécificité de cette action, commente Sally Fox, "est fascinante".

Lorsque la protoxine se transforme en toxine dans le tube digestif d'un insecte cible, il peut se passer deux choses. Soit les enzymes de l'animal confèrent à la toxine la propriété de solubiliser les parois de son tube digestif, et dans ce cas ces parois se dissolvent et l'insecte se désintègre par une sorte d'involution; soit la toxine paralyse l'insecte qui devient alors une proie de choix pour tous ses prédateurs naturels, renforçant du même coup leur vigueur au sein de l'écosystème agronomique.

Les agriculteurs, poursuit Sally Fox, ne pulvérisent pas directement les toxines, "mais des formulations de la bactérie contenant des cristaux de protoxines. Or, ces cristaux se dégradent en un à deux jours sous les rayons ultra violets (UV)". Ce qui est trop court pour que les insectes puissent développer des résistances. Aucune surprise, par conséquent, si "le seul cas documenté de résistance aux toxines Bt est apparu dans un centre de stockage, ou les rayons UV, trop faibles, ne parviennent pas à briser les cristaux de protoxines. Dans ces conditions, sept générations ont suffi pour que les insectes deviennent résistants", ajoute Sally Fox.

"Disposant de cette information, les entomologistes se sont alarmés à l'idée qu'on introduise dans des plantes des gènes qui produiraient directement et constamment la toxine active. Comment lutter contre la résistance dans de telles conditions? Dès 1985, des discussions ont été amorcées lors de la réunion annuelle de l'ESA. Une "task force" a été mise sur pied. Mais les discussions, qui se poursuivent aujourd'hui, note Sally Fox, n'ont jamais pour but de savoir si les insectes développeront des résistances aux toxines Bt, mais quand ils le feront!"

CHANGER DE GÈNE?

Se référant au cas précis de la résistance éventuelle des pyrales au maïs Bt, Axel Kahn, directeur du secteur Sciences de la vie et agriculture de la multinationale française Rhône-Poulenc, estime que si de telles pyrales survenaient, leur seul inconvénient serait de rendre la variété de plante transgénique en cause inintéressante, sans mettre en danger d'autres cultures (voir notre édition du 26 mars). Il suffirait alors de créer une nouvelle variété de maïs en incorporant un autre gène de la bactérie Bt.

La situation ne semble pourtant pas si simple. Car même s'il ne faut pas mélanger toutes les données, une étude de chercheurs menée sous la houlette du directeur du Département d'entomologie de l'Université d'Arizona, Bruce Tabashnik, membre de l'ESA, n'est pas rassurante. Elle montre que des populations de teignes soumises à une toxine Bt peuvent développer des résistances croisées à quatre toxines, réduisant d'autant le spectre de gènes disponibles exprimant d'autres toxines. Dans ce cas, la parade des industriels consisterait à chercher d'autres organismes (bactéries et champignons) produisant eux aussi des toxines insecticides ou, puisqu'on en connait pas pour le moment, à créer artificiellement des mutations afin de synthétiser de nouvelles toxines...

PLAN DE GESTION

L'ESA n'est pas convaincue par ces pistes. Elle préfère prévenir que guérir. Bienqu'elle ne soit pas opposée aux plantes transgéniques, sa position est ferme: tant qu'un plan de gestion intégré pour prévenir la montée de la résistance de ces insectes ne sera pas proposé, ces plantes ne devraient selon elle pas recevoir d'autorisation de mise en culture".

De son côté, Walter Vetterli, ingénieur agronome, coordinateur du programme agricole au WWF suisse, explique un autre aspect important de la gestion des cultures pour éviter la montée des résistances. Dans la lutte biologique contre les insectes, indique-t-il, "l'application du biopesticide laisse des zones refuges non traitées dans un champ, où les ravageurs [non résistants] peuvent survivre. Les résistances qui pourraient apparaître sont ainsi diluées dans l'ensemble de la population de ravageurs" (7). Lorsqu'on insère un gène de la bactérie Bt dans une plante, la situation est différente. Dans ce cas, les zones refuges sont des zones où des plantes normales sont cultivées. La loi américaine exige que ces zones couvrent 4% des surfaces cultivées par rapport aux surfaces cultivées avec les plantes Bt. Bruce Tabashnik, lui, estime que des zones refuges de 20 à 40% seraient plus sûres.

Pour ajouter sa pièce au dossier, l'"Union of Concerned Scientists" (UCS) (8), elle aussi sur le pont, a mandaté sixscientifiques parmi les meilleurs spécialistes de la lutte contre les insectes, dont Bruce Tabashnik, en provenance de cinq universités (Arizona, Massachussets, Minnesota, Michigan State et North Carolina State) pour évaluer la situation et proposer une gestion des cultures de maïs Bt, de coton Bt et de pomme de terre Bt mieux adaptée aux risques qu'elles présentent. Les six experts ont remis leur rapport en janvier (9). Même verdict: selon eux, toutes les conditions sont réunies pour que les insectes développent des résistances aux toxines Bt dans les deux à quatre prochaines années.

"La question de la résistance est urgente", conclut Margaret Mellon, directrice du programme agriculture et biotechnologie de l'UCS, dans l'introduction à ce rapport. "Nous devons adopter des plans efficaces pour retarder son arrivée maintenant, ou perdre notre chance, peut être à jamais".

FUITE EN AVANT

Estimant la requête des pétitionnaires recevable, l'EPA a réuni une commission d'experts et organisé deux journées d'audition au début du mois de mars. Mais la pression des industriels impliqués est telle qu'un consensus n'a pas été obtenu. L'EPA a donc décidé d'organiser une seconde audition à l'issu de laquelle elle prendra sa décision.

Le sort de cette affaire est d'autant plus important qu'à quelques détails près, toutes les firmes fabriquent les mêmes plantes. Elles s'attaquent d'ailleurs entre elles à ce sujet. Un procès au niveau fédéral vient de donner tort à l'entreprise Mycogen, qui cherchait à faire valoir ses droits sur deux brevets face à Monsanto. Mycogen demandait des royalties sur plusieurs de ses produits contenant un gène Bt. De nombreux partenaires de Monsanto, comme DeKalb ou Delta and Pine Land, auraient été affectés. "A force d'innovation, les grands du secteur ont probablement accumulé un peu trop de propriétés industrielles comparables et ont privilégié la course en avant aux dépends de négociations pour assainir le terrain", commente le journaliste Philippe Deroin, qui rapporte l'affaire (10).

Et certes, à ce jour, seuls le maïs Bt, le coton Bt et la pomme de terre Bt sont approuvés pour le commerce aux Etats-Unis. Mais les firmes ont investis dans le développement d'autres plantes Bt dont certaines sont d'ores et déjà testées en champ: l'aubergine, le broccoli, la cacahuète, le colza, la luzerne, la noix, le pamplemousse, le peuplier, le pommier, le riz, le sapin, le tabac, la tomate...

Jacques Mirenowicz

(1) L'entomologie est la branche de la zoologie qui traite des insectes.

(2) L'EPA est l'équivalent de l'Office fédéral de l'environnement, des forêts et des paysages (OFEFP) en Suisse.

(3) L'IFOAM vient de fêter ses 25ans. Son but est de fédérer l'agriculture biologique mondiale. Elle regroupe plus de 500organisations distribuées dans une centaine de pays, et couvre tous les secteurs professionnels: agriculteurs, industriels, négociants, certificateurs, consommateurs, éducateurs et scientifiques.

(4) La Recherche, mai 1987.

(5) Pour la Science, août 1992.

(6) www.foxfibre.com/cotton.

(7) Dossier pour un débat, La Librairie fph, à paraître.

(8) L'UCS est une organisation à but non lucratif indépendante, dédiée à l'avancement de politiques publiques responsables sur des thèmes où sciences et technologies jouent un rôle critique. 9Now or Never, Margaret Mellon et Jane Rissler, UCS, 1998.

(10) Biofutur, 176, mars 1998.

Cet article est le cinquième d'une série concacrée au génie génétique.

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