Contamination of Pesticide residues and Human Health Risk Assessment of the Selected Agricultural Soils in Oyo State, Nigeria

La Fête de Jardin Invisible

Imaginez le sol de votre jardin comme une piste de danse géante et animée. Depuis des décennies, les agriculteurs invitent des invités spéciaux à cette fête : les pesticides. Ce sont des gardes du corps chimiques conçus pour empêcher les insectes de manger les cultures, mais comme des fêtards indisciplinés qui refusent de partir, certains de ces produits chimiques restent coincés dans la terre bien après la fin de la fête. Dans le monde de la science, on appelle cela la « contamination », et les invités spécifiques qui nous inquiètent sont les « résidus de pesticides ». Certains de ces invités sont vieux, têtus et bannis de la fête (comme les organochlorés), tandis que d'autres sont plus récents, plus rapides et sont toujours invités (comme les pyréthrinoïdes). La grande question que les scientifiques se posent est : « Quelle quantité de ce désordre chimique se trouve réellement sur la piste de danse, et est-ce dangereux pour les gens qui vivent à côté ? » Il ne s'agit pas seulement de terre sale ; il s'agit de savoir si la nourriture cultivée dans cette terre, ou la poussière soulevée par celle-ci, pourrait rendre les gens malades.

L'histoire de détective chimique dans l'État d'Oyo

Dans cette étude, une équipe de scientifiques de l'Université des sciences et technologies de l'État de Lagos a agi en tant que détectives chimiques dans l'État d'Oyo, au Nigéria. Ils se sont rendus dans deux régions agricoles, Ibarapa et Oke-Ogun, pour enquêter sur le sol de quatre villes spécifiques : Araromi, Jakode, Itasa et Oke-Ola. Ils voulaient savoir si le sol accueillait une fête secrète et toxique. Pour ce faire, ils n'ont pas seulement regardé la terre ; ils ont prélevé des échantillons de la couche supérieure de 20 centimètres (environ 8 pouces) du sol — la « zone racinaire » où les plantes boivent et où les produits chimiques traînent. Ils ont collecté dix petits morceaux de sol de chaque endroit, les ont mélangés en un grand échantillon « composite », et les ont envoyés dans un laboratoire de haute technologie.

En utilisant une machine super sensible appelée Chromatographie en phase gazeuse–Spectrométrie de masse (GC–MS), qui agit comme un scanner d'empreintes digitales microscopique, l'équipe a recherché deux groupes principaux d'invités chimiques : les Organochlorés (les vieux, bannis et têtus) et les Pyréthrénoïdes (les nouveaux, actuellement utilisés).

Ce qu'ils ont trouvé : Une foule mixte d'invités indésirables

Les résultats étaient un peu comme entrer dans une pièce où les vieux invités bannis ne sont jamais partis, et où les nouveaux invités viennent d'arriver. Les scientifiques ont découvert que plusieurs résidus ont été détectés dans tous les sites, bien que chaque produit chimique ne soit pas présent dans chaque endroit. Ce n'était pas seulement un ou deux produits chimiques ; c'était tout un mélange.

• La Vieille Garde (Contamination héritée) : Ils ont trouvé des niveaux élevés d'« organochlorés » comme l'heptachlor, l'aldrine, le dieldrine et l'endosulfan. Ce sont des produits chimiques qui ont été bannis il y a longtemps car ils sont dangereux et ne se décomposent pas facilement. Le fait qu'ils soient encore là, parfois à des niveaux atteignant 1,33 ppm (parties par million) pour l'époxyde d'heptachlor, prouve que ces produits chimiques sont comme des fantômes qui refusent de s'effacer.
• La Nouvelle Garde (Apports actuels) : Ils ont également trouvé des « pyréthrinoïdes » comme la lambda-cyhalothrine et la cyperméthrine. Ce sont des produits chimiques que les agriculteurs utilisent probablement encore aujourd'hui. Les niveaux les plus élevés de ces produits ont été trouvés à Jakode et Araromi.

Les scientifiques ont utilisé un type spécial de mathématiques (appelées Analyse en composantes principales et Analyse de regroupement) pour trier ces produits chimiques. Ils ont découvert que les produits chimiques n'étaient pas simplement dispersés de manière aléatoire. Au lieu de cela, ils formaient des groupes soudés : les vieux produits chimiques têtus restaient ensemble, et les nouveaux produits actifs restaient ensemble. Cela a confirmé que le sol fait face à une « double dose » de pollution : les restes du passé et les nouvelles applications du présent.

La Zone de Danger : Est-ce sûr ?

La partie la plus critique de l'étude consistait à demander : « Est-ce sûr pour les humains ? » Les scientifiques ont comparé la quantité de poison trouvée dans le sol par rapport aux limites de sécurité fixées par l'Organisation mondiale de la Santé (OMS) et l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO).

La nouvelle n'était pas bonne.

• Les limites ont été dépassées : Plusieurs analytes ont dépassé les limites de sécurité dans tous les lieux. Par exemple, la limite de sécurité pour l'heptachlor est de 0,01 ppm, mais ils ont trouvé jusqu'à 1,10 ppm. C'est plus de 100 fois la limite de sécurité !
• Le score de risque : Ils ont calculé un « Quotient de Risque » (QR) pour voir à quel point l'exposition est dangereuse.
  • L'époxyde d'heptachlor et le dieldrine présentaient des niveaux de risque « Critiques », avec des scores allant de 3 400 à 13 300.
  • L'aldrine et l'endosulfan présentaient des niveaux de risque « Très Élevés », avec des scores compris entre 820 et 1 550.
  • Même les produits chimiques plus récents comme la Lambda-Cyhalothrine présentaient des scores de risque « Élevés ».

Pour obtenir une image plus claire du danger, l'équipe a lancé une simulation informatique appelée simulation de Monte Carlo. Imaginez lancer des dés 10 000 fois pour voir quelle est la probabilité d'une catastrophe. Dans ce cas, la simulation a montré qu'il y a une probabilité supérieure à 90 % que le risque pour la santé humaine dépasse les niveaux de sécurité selon des hypothèses d'exposition réalistes. En d'autres termes, il est très probable que les populations de ces zones soient exposées à des niveaux dangereux de ces produits chimiques.

Le Point Chaud et la Conclusion

L'étude a également cartographié l'endroit où les problèmes étaient les plus graves. Ils ont découvert que Jakode était un « point chaud » (hotspot), ce qui signifie qu'elle présentait la plus forte concentration de ces produits chimiques toxiques par rapport aux autres villes.

Les chercheurs ont conclu que le sol de ces zones agricoles n'est pas seulement sale ; c'est un réservoir de stockage à long terme de produits chimiques dangereux. Le problème n'est pas seulement une mauvaise pomme ; c'est tout un panier. Le sol retient les vieux produits chimiques bannis tout en absorbant simultanément les nouveaux. Comme ces produits chimiques peuvent passer du sol à la nourriture que nous mangeons ou à l'air que nous respirons, l'étude suggère que la méthode actuelle d'agriculture et de gestion de ces produits chimiques met la santé humaine gravement en danger. Les scientifiques recommandent aux autorités de ne pas traiter ces produits chimiques comme des problèmes distincts, mais de se concentrer plutôt sur le « mélange » de toxines, en particulier dans les points chauds comme Jakode, afin de protéger les populations locales.