Introduction
Les OGM font l’objet d’une controverse qui dure depuis plus de trente ans. Les cultures transgéniques sont au cœur des débats puisqu’elles ont été rapidement et massivement adoptées par les industriels, et ce partout dans le monde. Outre les inquiétudes sanitaires, l’évaluation des risques environnementaux a fait l’objet de nombreuses recherches. Les principaux risques attribués à cette biotechnologie concernent ses effets directs sur la biodiversité, notamment la toxicité collatérale de certaines variétés sur des organismes non-cibles ainsi que la fuite de transgènes dans l’environnement (Sanvido et al. 2006 ; Ryffel 2014 ; Turrini et al. 2015 ; Tsatsakis et al. 2017). Cependant, des phénomènes liés à l’utilisation de variétés transgéniques sont plus difficiles à appréhender parce qu’ils agissent de manière indirecte sur le fonctionnement des écosystèmes.
I. Des études contradictoires concernant les effets directs
Le flux de gènes horizontal désigne un transfert de gènes, généralement par le biais du pollen, à partir d’espèces de plantes cultivées vers des plantes sauvages qui leur sont apparentées (ou l’inverse), qu’il s’agissent de plantes conventionnelles ou génétiquement modifiées. Les croisements entre individus transgéniques et sauvages sont possibles s'ils partagent un même habitat et ont des périodes de reproductions chevauchantes. De nombreux cas d'hybridations ont ainsi été rapportés entre des plantes OGM (maïs, coton et colza) et des variants non transgéniques, voire des espèces sauvages (Ryffel 2014). Dans le monde, la majorité des plantes cultivées ne sont pas originaires de leurs zones de production et il n’y a dès lors pas de proches parents sauvages à proximité auxquels elles pourraient accidentellement transférer leurs gènes (Ryffel 2014). De plus, on s’attend à ce que le flux de gènes de plantes cultivées vers leurs homologues sauvages produise des hybrides qui présentent des caractéristiques avantageuses dans un environnement agricole, mais qui ne s’épanouissent pas dans la nature où les pressions de sélections ne sont pas les mêmes, ce qui empêcherait le transgène de se fixer dans la population (Sanvido et al. 2006 ; Ryffel 2014). A l’avenir, il se peut que des plantes génétiquement modifiées soient conçues de manière à empêcher le flux de gènes vers d’autres plantes comme c’est le cas de la canne à sucre en Chine où elles ne font pas de floraison (Zhou et al. 2016). C’est essentiel pour assurer la coexistence entre cultures génétiquement modifiées et conventionnelles. Néanmoins, les flux de gènes ne concernent pas uniquement les plantes entre elles. Les micro-organismes de sol sont aussi suspectés de pouvoir internaliser et exprimer des transgènes. Il a été démontré que certaines bactéries du sol développent une résistance accrue à un antibiotique, la kanamycine, lorsqu’elles évoluent dans un sol planté de papayers transgéniques (Wei et al 2006). Cependant, les chercheurs n’ont pas pu confirmer que cela était effectivement dû à un transfert horizontal de matériel génétique ou à la simple sélection d'individus déjà résistants.
Les plantes porteuses d’un gène spécifique Bt produisent des toxines d’origine bactérienne (Cry), qui tuent les insectes ravageurs et sont censées être suffisamment sélectives pour rester inoffensives envers les espèces non-cibles et ne pas impacter les réseaux trophiques. De nombreuses études soutiennent ce postulat, indiquant la neutralité des toxines envers certains insectes (Tian et al. 2013) ou certains parasitoïdes d’insectes ciblés (Tian et al. 2018). De même, ni l'abondance ni la composition de la communauté de nématodes des sols ne semblent affectées par la culture de riz Bt (Liu et al. 2018). La diversité structurelle et fonctionnelle de la communauté microbienne ainsi que les activités enzymatiques dans le sol des rhizosphères ne semblent également pas être impactées par la culture de la canne à sucre Bt (Zhou et al. 2016). Dans les champs, il semblerait qu’aucun effet négatif notable n’ait été observé sur des espèces du sol non ciblées, ni aucun effet à long terme d’une concentration plus élevée de Bt dans le sol (Liu et al. 2018). Les réseaux trophiques d’arthropodes seraient aussi suffisamment stables pour ne pas être impactés, au moins sur le court terme (Szénási et al. 2014). Aussi, le pollen du maïs Bt n'a pas d'effet significatif sur le taux de survie, le taux de digestion et le taux de croissance des larves d'abeilles mellifères (Steijven et al. 2015).Toutefois, certaines études contradictoires font mention de perturbations pouvant affecter le comportement des arthropodes (Han et al. 2016), la dynamique des parasitoïdes des insectes ciblés (Szénási et al. 2014) voire le développement d’autres organismes aux rôles essentiels dans les écosystèmes, comme les mycorhizes (Liu 2010 ; Turrini et al. 2015), ou les décomposeurs et les pollinisateurs (Bohn et al. 2008). Malgré tout, il semblerait que les effets environnementaux néfastes dus aux plantes Bt restent négligeables en comparaison aux autres menaces qui pèsent sur ces organismes, comme les pesticides conventionnels (Sanvido et al. 2006). Contrairement aux cultures herbicides-tolérantes qui sont intrinsèquement liées à l’utilisation d’herbicides, l’utilisation de cultures génétiquement modifiées résistantes aux insectes a réduit l’usage d'insecticides sur le maïs, le coton et le soja. Bien que ces toxines affectent parfois la croissance et la survie de certains macro-invertébrés aquatiques (Jensen et al. 2010), les avantages pour l’environnement se traduisent notamment par une moindre contamination en insecticides des réserves d’eau et moins de dommages causés aux insectes non ciblés. Cela peut être bénéfique pour la biodiversité, par rapport aux cultures conventionnelles qui reçoivent régulièrement des applications de pesticides à large spectre (Klümper et al. 2014). Néanmoins, les opinions scientifiques divergent sur la quantité de preuves nécessaires pour démontrer que la culture d'espèces Bt peut s’inscrire dans une agriculture durable sur le long terme. C’est pourquoi les scientifiques préconisent de continuer à surveiller ces effets éventuels et de comparer les effets du gène Bt sur les cultures avec les effets d’autres pratiques agricoles courantes telles que l’utilisation de pesticides chimiques.
A l’image de l’étude de Steijven et al. (2015) à propos de l’effet des protéines Cry sur la croissance des larves d’abeilles mellifères, il existe une multitude de publications présentant des résultats acquis en laboratoire, qui décrivent les conséquences de la culture d’une plante transgénique particulière sur la fitness d’un insecte ou d’un organisme d'intérêt bien précis. Si les résultats de ses études se contredisent régulièrement, ils sont surtout difficiles à projeter sur le terrain parce que les conditions environnementales n’ont pas pu être reproduites.
II. Un manque de recul concernant les effets indirects
L'agriculture, quelle qu’elle soit - de subsistance, biologique ou intensive – a un impact sur les écosystèmes naturels. On s’attend donc à ce que le développement de nouvelles manipulations génétiques en agriculture ait aussi des répercussions sur l'environnement. L’utilisation de plantes génétiquement modifiées devrait être comparée à d'autres pratiques agricoles et options technologiques, en particulier à l’agriculture conventionnelle, laquelle a déjà eu un impact considérable sur l’environnement. Par exemple, d'après Duc et al. (2011), la culture de blé transgénique conçu pour résister aux maladies fongiques a moins d’impact sur les taux de décomposition des matières organiques dans le sol que certaines variétés commerciales classiques. Le choix de l’espèce et de la variété céréalière conventionnelle que l’on cultive semble ainsi pouvoir avoir des conséquences plus importantes sur le fonctionnement des écosystèmes que l’utilisation de plantes transgéniques ou non. Il est donc essentiel de relativiser les effets des plantes transgéniques en comparant ces-dernières, non seulement à leurs génotypes sauvages d’origine, mais aussi à des parents conventionnels, de même espèce ou non. Ce résultat remet en question les conclusions de trop nombreuses études sur les risques liés aux OGM qui n’ont pas réalisé cette comparaison entre effets induits par des variants transgéniques et ceux induits par leurs équivalents conventionnelles, en omettant ainsi la variabilité inter-variétés.
La communauté scientifique s'accorde à dire que l'utilisation de pesticides et d'herbicides agricoles conventionnels a endommagé les habitats des oiseaux des champs, des plantes sauvages et des insectes et a fortement réduit leurs effectifs. L’adoption de cultures génétiquement modifiées tolérantes à certaines formes moins toxiques d’herbicides a donné lieu à un changement marqué dans l’utilisation des herbicides, plutôt en faveur de formes moins toxiques (Klümper et al. 2014). En revanche, la quantité totale d’herbicides utilisés a augmenté, ce qui pourrait davantage nuire aux habitats des oiseaux des champs et d'autres espèces non-cibles. L’utilisation généralisée d’herbicides et de cultures résistantes aux insectes pourrait entraîner l’émergence de “mauvaises herbes” et d’insectes résistants (Tsatsakis et al. 2017). Cela s’est souvent produit suite à la pulvérisation d’herbicides et d’insecticides conventionnels. Plusieurs espèces de végétaux non désirés dans les champs ont développé une résistance à certains herbicides utilisés de façon généralisée sur des cultures génétiquement modifiées résistantes aux herbicides (Ryffel 2014). De la même façon, les cultures Bt “insecticides” pourraient entraîner l’émergence d’insectes résistants à la toxine de Bacillus thuringiensis. Les conséquences d’une invasion de végétaux envahissants et d’insectes ravageurs résistants seraient désastreuses. La communauté scientifique est actuellement en train de développer des nouvelles cultures génétiquement modifiées pouvant résister à des stress environnementaux tels que la sécheresse, la salinité de certains sols ou encore la présence de polluants dans l’environnement. Elles pourraient permettre de cultiver des sols qui, à l’heure actuelle, n’offrent qu’un faible rendement agricole. Ces cultures pourraient être soit avantageuses, soit nuisibles pour la société, en fonction de la plante cultivée, de son trait caractéristique et de l’environnement. Au-delà de l'acquisition de nouveaux phénotypes, comme la résistance aux herbicides (qui sont suspectés d’être délétères envers les bactéries et les mycorhizes), les effets pléiotropes constituent une crainte nouvelle concernant les flux génétiques. Les évidences de modifications phénotypiques incontrôlées suite à des modifications génétiques sont grandissantes. Les effets pléiotropes pourraient donc aussi avoir lieu chez n’importe quel organisme sujet au transfert horizontal de gènes, rendant les conséquences de ce mécanisme encore plus imprévisibles sur les écosystèmes (Liu 2010 ; Turrini et al. 2015 ; Tsatsakis et al. 2017).
Conclusion
Cette controverse est à l’image de la complexité écologique et génétique. L’émergence et l’utilisation de cette technologie sans en comprendre tous les rouages, couplée aux études contradictoires sur les effets environnementaux délétères, souligne la difficulté de conclure de manière aussi manichéenne sur la dangerosité des cultures transgéniques. Les études menées sont soit trop peu fidèles aux conditions naturelles, soit pas assez longues pour être révélatrices des dynamiques sur le long terme. De plus, la non-standardisation des protocoles et les innombrables variables pouvant influer sur les expérimentations rendent les résultats peu fiables pour généraliser des observations (Sanvido et al. 2006 ; Turrini et al. 2015 ; Tsatsakis et al. 2017). Il est aujourd’hui indéniable que des effets environnementaux délétères existent. Cependant, l’enjeu est désormais d’identifier la constance, l’ampleur et la variabilité de ces effets lorsqu’ils sont observés, tout en identifiant les paramètres ayant une influence, rendant les risques plus ou moins vraisemblables.
Publiée il y a plus de 5 ans par Y. Juvé.
Les cultures transgéniques sont-elles nocives pour les écosystèmes naturels et/ou agricoles ?
Les avancées biotechnologiques survenues depuis une quarantaine d’années dans divers domaines scientifiques ont permis le développement de la transgenèse comme outil d’étude et d’amélioration végétale. Celle-ci permet d’intégrer au bagage génétique d’un organisme des informations génétiques d’origines diverses, conférant à l’hôte un caractère phénotypique nouveau comme un facteur de résistance aux insectes, à certains agents pathogènes ou à des perturbations environnementales, un état de tolérance aux herbicides à large spectre, une teneur accrue en composés nutritionnels ou encore une séquence d’ADN faisant de la plante une «usine biologique» pour la production de composés biochimiques. La transgenèse végétale constitue ainsi un moyen efficace d'augmenter les rendements de l’industrie agroalimentaire pour faire face aux exigences commerciales et aux besoins alimentaires qui accompagnent la croissance de la population humaine.
De nombreux pays (Brésil, USA, Chine, etc.) ont ainsi autorisé le déploiement à grande échelle de nombreuses variétés transgéniques, souvent désignées sous le terme plus général d’organismes génétiquement modifiés (OGM), alors qu’il n’existe pas de consensus scientifique sur leurs impacts environnementaux. De nombreuses questions d’ordres socioéconomique et écologique ont été posées quant à la pertinence de ces nouvelles lignées dans les systèmes agricoles, et quant à leurs effets négatifs possibles sur les multiples composantes du milieu environnant. Ces nouvelles lignées favorisent-elles une utilisation rationnelle des pesticides de synthèse, tel qu’avancé par leurs promoteurs ? Montrent-elles des effets indus sur les organismes non ciblés dans les écosystèmes agricoles et naturels ? Ont-elles un impact sur la biodiversité à l’échelle de l’écosystème ? Risquent-elles de compromettre l’efficacité des outils phytosanitaires implantés dans les systèmes de production biologique ? La coexistence des systèmes de production transgéniques, conventionnels et biologiques est-elle une utopie ?
Publiée il y a plus de 5 ans par Université de Montpellier.Dernière modification il y a plus de 5 ans.