Mettre les pesticides sur la carte pour la recherche et la conservation des pollinisateurs

Données scientifiques volume 9, Numéro d'article : 571 (2022) Citer cet article

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Détails des métriques

Les pollinisateurs sauvages et gérés sont essentiels à la production alimentaire et au fonctionnement des écosystèmes naturels ; cependant, leurs populations sont menacées par de multiples facteurs de stress, notamment l'utilisation de pesticides. Étant donné que les espèces de pollinisateurs peuvent parcourir des centaines, voire des milliers de mètres pour se nourrir, des recherches récentes ont souligné l’importance d’évaluer le déclin des pollinisateurs à l’échelle du paysage. Cependant, la capacité des scientifiques et des défenseurs de l'environnement à y parvenir a été limitée par le manque de données accessibles sur l'utilisation des pesticides à des échelles spatiales pertinentes et dans des unités toxicologiques significatives pour les pollinisateurs. Ici, nous synthétisons les informations de plusieurs grands ensembles de données accessibles au public sur les modes d'utilisation des pesticides, l'utilisation des terres et la toxicité afin de générer de nouveaux ensembles de données décrivant l'utilisation des pesticides par ingrédient actif (kg, 1997-2017) et la charge globale d'insecticide (kg et doses mortelles pour les abeilles domestiques). , 1997-2014) pour les combinaisons état-culture dans les États-Unis contigus. De plus, en reliant les ensembles de données sur les pesticides aux données sur l'utilisation des terres, nous décrivons une méthode pour cartographier les indicateurs de pesticides à des échelles spatiales pertinentes pour la recherche et la conservation des pollinisateurs.

Des mesures)

DL50 • Pesticide • superficie des terres cultivées • couverture terrestre

Type(s) de technologie

conception dose-réponse • Enquête • télédétection

Type(s) de facteur

ingrédient actif du pesticide • contact vs oral • état • année • groupe de cultures

Caractéristique de l'échantillon - Organisme

Apis mellifera

Caractéristique de l'échantillon - Environnement

écosystème des terres cultivées

Caractéristique de l'échantillon - Emplacement

États-Unis d'Amérique contigus

Avec près de 90 % des espèces de plantes à fleurs bénéficiant des services des pollinisateurs pour produire des graines et produire des fruits, les pollinisateurs sont une composante essentielle d’écosystèmes sains et diversifiés et contribuent de manière significative à la production alimentaire1,2,3,4. Cependant, les populations de pollinisateurs sauvages et gérés sont confrontées à de sérieux défis5. Des déclins de population ont été documentés chez plusieurs espèces d’abeilles et de papillons6,7,8, y compris la population orientale du papillon monarque (Danaus plexippus), comme l’indique la forte réduction de la taille des colonies hivernantes depuis le milieu des années 19909. Les apiculteurs américains perdent chaque année environ un tiers de leurs colonies d’abeilles mellifères10. Les causes du déclin des pollinisateurs sont multiples et quelque peu distinctes selon les taxons, mais les preuves actuelles suggèrent que les abeilles sauvages, les abeilles mellifères et les papillons partagent au moins deux facteurs de stress clés : la perte d'habitat et l'exposition aux pesticides5,11,12. La perte d'habitat limite les ressources alimentaires et de nidification disponibles pour soutenir les populations de pollinisateurs, tandis que l'exposition aux pesticides peut tuer carrément les pollinisateurs ou entraîner des effets sublétaux sur le comportement, l'immunité et la reproduction5,11,12,13,14. De plus, l’utilisation d’herbicides peut influencer indirectement les pollinisateurs en réduisant la disponibilité de leurs plantes alimentaires15.

Au cours de la dernière décennie, les chercheurs ont réalisé des progrès significatifs dans le développement de modèles permettant de prédire l’abondance des pollinisateurs et les services écosystémiques en fonction du paysage. Pour les abeilles sauvages, le « modèle de Lonsdorf » traduit la couverture terrestre en abondance de sites de nidification et de ressources florales saisonnières (prévues sur la base de l'opinion d'experts), et combine cela avec des distances de vol pour dériver des indices d'abondance d'abeilles et de service de pollinisation sur chaque cellule d'un paysage16. ,17 ; le modèle a également été adapté aux abeilles mellifères18. Pour les papillons monarques, les chercheurs ont récemment développé un modèle spatial qui simule le cycle annuel de la population de monarques de l’Est, identifiant les régions où des mesures de conservation pourraient améliorer la stabilité de la population de monarques19. Malgré la valeur significative des modèles actuels de pollinisateurs basés sur la disponibilité des ressources, ils pourraient être améliorés en intégrant les modèles d'utilisation des pesticides.

Il y a eu trois obstacles principaux à l’intégration de l’utilisation des pesticides dans la recherche à l’échelle du paysage sur la santé des pollinisateurs. Premièrement, bien que les États-Unis disposent d’une quantité substantielle de données publiques sur l’utilisation des pesticides, leur toxicité et l’utilisation des terres, ces données sont réparties dans des bases de données gouvernementales disparates, chacune avec une nomenclature et une organisation idiosyncrasiques. Deuxièmement, la mosaïque de données disponibles sur l’utilisation des pesticides est rapportée principalement à l’échelle des comtés, des États ou des moyennes nationales. En revanche, les populations de pollinisateurs sont structurées à des échelles spatiales plus petites ; par exemple, les distances de recherche de nourriture des abeilles sont généralement de plusieurs centaines à plusieurs milliers de mètres20. Enfin, il existe des centaines d’ingrédients actifs de pesticides courants dont la toxicité pour les pollinisateurs varie de plusieurs ordres de grandeur13. Transformer l’utilisation de pesticides en unités de toxicité pertinentes peut aider à évaluer les effets globaux21,22,23,24.