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Prendre en compte l’environnement de l’abeille pour mieux évaluer le risque lié aux insecticides
Taking the environment of bees into account to better evaluate insecticide-related risks


France
July 10, 2014

Une étude coordonnée par l’Inra et associant l’ACTA, le CNRS et l’ITSAP-Institut de l’abeille montre que le degré de sensibilité des abeilles face aux effets indésirables des pesticides varie selon les conditions environnementales. Les chercheurs ont observé qu’un insecticide de la famille des néonicotinoïdes perturbe leur capacité à se repérer, en particulier dans un paysage complexe et sous des conditions météorologiques défavorables. Ces résultats ont été publiés dans la revue Nature Communications le 10 juillet 2014.

Face au phénomène préoccupant de déclin des abeilles, chercheurs, ingénieurs, filières agricoles et apicoles se mobilisent ensemble pour tenter d’en expliquer les causes. En 2012, une étude menée par l’Inra en collaboration avec l’ACTA, le CNRS et l’ITSAP-Institut de l’abeille avait déjà montré que de faibles doses d’un insecticide pouvaient perturber l’orientation des abeilles et provoquer leur disparition pendant l’activité de butinage*. Dans la continuité de cette étude, les scientifiques ont analysé ce phénomène de désorientation en fonction de paramètres environnementaux, comme les conditions météorologiques et la complexité du paysage.

Les conditions météorologiques et la complexité du paysage comme facteurs de variation

Les chercheurs ont collé des micropuces électroniques RFID (Radio Frequency Identification) sur le thorax de près d’un millier d’abeilles. Ces micropuces ont permis de contrôler individuellement leur retour à la ruche grâce à une série de capteurs électroniques. Les butineuses ont été préalablement exposées ou non en laboratoire à des doses non létales de thiaméthoxame, principe actif d’un pesticide utilisé en agriculture. Elles ont ensuite été relâchées à 1 km de leur ruche** dans des paysages de structure différente (paysage bocager ou plaine en agriculture intensive) et dans des conditions météorologiques plus ou moins favorables (ciel dégagé et températures supérieures à 28°c ou ciel nuageux et températures entre 15 et 20°c).
Les résultats montrent une influence notable des conditions météorologiques et de la complexité paysagère sur la sensibilité des abeilles à l’insecticide. Les scientifiques ont pu établir que le pesticide induit un risque moyen de non-retour à la ruche augmentant de 3 % à 26 % lorsque les conditions météorologiques deviennent défavorables. Ce taux de disparition lié à l'insecticide est en outre modulé par l’environnement paysager, atteignant 35 % (une abeille sur trois) dans les paysages bocagers contre 18 % dans les paysages ouverts, de structure moins complexe.
La sensibilité des abeilles à l’insecticide n’est donc pas identique partout et par tous les temps, mais varie selon les conditions environnementales. Les chercheurs ont ainsi montré que, selon le contexte paysager ou météorologique, l’effet du pesticide peut être sous-estimé ou surestimé d’un facteur six.

Le bocage se transforme en labyrinthe

Pour rentrer à la ruche, les abeilles s’orientent grâce à la position du soleil et aux repères visuels (arbres, haies, lisières forestières) qu’elles ont mémorisés lors de leurs expériences de butinage passées. Dans des conditions météorologiques défavorables, les abeilles utilisent davantage les repères visuels du paysage pour s’orienter, mais l'étude montre qu’elles semblent ne plus y parvenir si elles ont été exposées à l’insecticide. L’exposition à de faibles doses d’insecticide semble ainsi altérer leur capacité à faire appel à leur mémoire spatiale. Un réseau bocager dense devient alors un véritable labyrinthe pour ces abeilles, devenues moins capables de reconnaître leurs repères visuels. Il est possible que le taux de disparition accru par mauvais temps soit également relié à des contraintes physiologiques et énergétiques supplémentaires pour que les abeilles puissent voler à faible température.

Une nouvelle source de variabilité des effets d’un pesticide

Les scientifiques doivent maintenant explorer la complexité de ces interactions environnementales et toxicologiques. Ils avaient déjà mis en évidence depuis plusieurs années des effets d’interaction entre différents insecticides (effet « cocktail ») ou entre insecticides et agents pathogènes – l’effet des insecticides étant exacerbé chez des abeilles déjà affaiblies par des virus ou des parasites. Cette nouvelle étude révèle une interaction d’un type différent : entre pesticides et contexte environnemental. En caractérisant les conditions environnementales les plus à risque pour les abeilles, elle permet aux scientifiques de mieux évaluer les risques toxicologiques sur le terrain et d’améliorer la conception des réseaux de veille épidémiologique.

* http://presse.inra.fr/Ressources/Communiques-de-presse/abeilles-desorientees-par-faible-dose-insecticide
** Distance habituelle de butinage chez les abeilles domestiques

 


Taking the environment of bees into account to better evaluate insecticide-related risks

A study coordinated by INRA and involving ACTA, CNRS and ITSAP-Institut de l'Abeille, has shown that the level of sensitivity of bees to the adverse effects of pesticides varies as a function of environmental conditions. The scientists observed that a neonicotinoid insecticide disturbed their ability to find their bearings, particularly in a complex landscape and under unfavourable weather conditions. These findings are published in the journal Nature Communications on 10 July 2014.

Faced with the worrysome phenomenon of "bee decline", researchers, engineers, farmers and beekeepers have been working together to try and explain its causes. In 2012, a study carried out by INRA in collaboration with ACTA, CNRS and ITSAP-Institut de l’Abeille had already shown that low doses of an insecticide could disturb the orientation of bees and increase losses during their foraging activities*. As a continuation of this study, the scientists have since analysed this disorientation phenomenon as a function of both environmental parameters, weather conditions and landscape complexity.

Meteorological conditions and landscape complexity as factors for variation

The scientists fixed RFID microchips onto the thorax of nearly a thousand bees. These microchips were able to check on the return to the hive of individuals, thanks to a series of electronic sensors. The foraging bees had or had not been exposed previously in the laboratory to non-lethal doses of Thiamethoxam, the active substance in a pesticide used by farmers. The bees were then released 1 km from their hive** into landscapes with different structures (a bocage landscape (with enclosures) or a plain given over to intensive agriculture) and under more or less favourable weather conditions (clear skies and temperatures higher than 28°C or cloudy skies and temperatures between 15°C and 20°C).

The results revealed a significant influence of weather conditions and landscape complexity on bee sensitivity to the insecticide. The scientists were able to establish that the pesticide induced an average risk of loss that rose from 3% to 26% (or one bee in four) when the weather conditions became unfavourable. This insecticide-related loss rate was also modulated by the landscape environment, reaching 35% (one bee in three) in bocage landscapes versus 18% in open landscapes with a less complex structure.

The sensitivity of bees to the insecticide was therefore not identical everywhere and in all types of weather, but varied as a function of environmental conditions. The scientists were thus able to show that depending on the landscape or weather context, the effects of a pesticide could be under- or over-estimated by a factor of six.

Bocage which becomes a maze

To return to the hive, bees navigate according to the position of the sun and visual landmarks (trees, hedges, forest boundaries) that they have memorised during their past foraging experiences. In unfavourable weather conditions, bees tend to use visual landmarks more to navigate, but this study showed that they did not appear to achieve this if they had been exposed to the insecticide. Exposure to low doses of pesticide thus appeared to alter their ability to call upon their spatial memory. A dense network of trees and hedges (bocage) thus became a veritable maze for these bees who had become less able to recognise their landmarks. It is possible that the increased loss rates during poor weather may also be linked to the additional physiological and energy constraints involved when flying at low temperatures.

A new source of variability concerning the effects of pesticides

The scientists now need to explore the complexity of these environmental and toxicological interactions. Several years ago, they had already evidenced the interactive effects of different insecticides (the "cocktail" effect) or between insecticides and pathogenic agents - the effects of the insecticides being exacerbated in bees already weakened by viruses or parasites. This new study reveals an interaction of a different type: between pesticides and the environmental context. By characterising the environmental conditions that constitute the most risks for bees, scientists will be better able to evaluate toxicological risks in the field and improve the design of epidemiological watch networks.

http://presse.inra.fr/en/Resources/Press-releases/Bees-disoriented-by-low-level-insecticide-doses 
** The usual foraging range of domestic honey bees

 



More news from: INRAE (Institut National de la Recherche Agronomique)


Website: https://www.inrae.fr

Published: July 10, 2014



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