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Trente ans de lutte contre l’onchocercose en Afrique de l’Ouest. Traitements larvicides et protection de l’environnement

 | 
Laurent Yaméogo
, 
Christian Levêque
, 
Jean-Marc Hougard

Références des articles présentés sur le cédérom / Papers references presented on CD-ROM

Homologie d’évolution de peuplements benthiques soumis aux épandages d’insecticides antisimulidiens

Homology of evolution of the benthic communities subject to antiblackfly insecticide spraying

J.-M. Elouard, L. Yaméogo et M. Simier

Résumé

L’utilisation hebdomadaire d’insecticides pour lutter contre les Simulles modifie l’abondance des populations benthiques. Les variations ne sont ni de la même ampleur ni du même signe, selon l’insecticide (Abate, chlorphoxime, B.t.) et les taxons.
Parmi les dizaines de rivières savanicoles traitées aux insecticides antisimulidiens, seules quelques unes font l’objet d’une surveillance de la faune non-cible. La problématique de ce travail est de savoir s’il est possible de généraliser à l’ensemble des rivières, les fluctuations d’abondance des populations observées sur une station de référence.
Sur la station de référence, l’évolution de l’abondance des populations pour les trois insecticides étudiés est mesurée à l’aide du rapport : R/P = log APTi/log AVT, où log APTi est le logarithme de l’effectif moyen pour la période de traitement à l’insecticide i et où log AVT est le logarithme de l’effectif moyen avant traitement. Pour chaque taxon ainsi que pour la faune totale on obtient donc un rapport Abate, un rapport chlorphoxime et un rapport B.t.
Les valeurs de ces rapports obtenus pour la station d’Entomokro, sont ensuite appliquées aux effectifs récoltés avant traitement sur trois autres stations. Les valeurs calculées sont comparées aux valeurs observées dans le cadre de la surveillance des rivières.
Pour la faune totale, l’écart entre les valeurs calculées et les valeurs observées est très faible, r = 0,98.
L’étude par taxon montre que la prédiction de ce modèle est excellente pour les Caenidae et les Hydropsychidae, bonne pour les Baetidae, les Chironomini, les Tricorythidae et les Orthocladiinae, médiocre pour les Tanypodinae et les Tanytarsini.

The weekly utilization of insecticides sprayed by the Onchocerciasis Control Programme to control Simulium damnosum larvae modifies the abundance of the non target benthic populations. These insecticides (B.t., Abate and chlorphoxim) have neither the same toxicity nor the same selectivity for the principal taxa. In consequence, the long-term variations of the abundance of the populations are neither of the same importance nor of the same sign (some of them remain the same or decrease while others increase), according to the product and the taxa. In long term, these variations being mainly the consequence of direct toxicity but also take into account the duration of the life cycles as well as spatial and trophic competitions.
In this study, only the saxicolous fauna is taken into account. It has been collected on rocks with the Surber sampler during the low water period (December to March).
Among the ten savannah rivers treated with antiblackfly insecticides, only few are the object of a non-target fauna monitoring. The object of this work is to find out if it is possible to generalize to all the rivers, the variations in population abundance observed for an insecticide on a control station.
In the reference station, the variation of population abundance for each of the insecticides is calculated by means of the ratio R/P = log APTI/log AVT, where log APTi is the logarithm of the average for the period treated with the i insecticide, and where log AVT is the logarithm of the average before treatment. For each taxa as well as for the total fauna, Abate, chlorphoxim and B.t. ratio were defined.
The values of these ratio obtained for the Entomokro station on the Marahoué river in the Ivory Coast are then applied to the data collected before treatment on three rivers or stations (Amou-Oblo on the Amou river in Togo, Asubende on the Pru river in Togo and Danangoro on the Marahoué river in the ivory coast). The calculated values are then compared to the values collected after treatment in the river monitoring programme.
In the reference station the ratio of the populations collected before and after treatment are sometimes greater, sometimes lower than unit (when the ratio is greater than unit, it means that there is an increase of the abundance of populations during the Processing period).
The ratios are very close to the one for the B.t. which is the less toxic insecticide against the non target fauna, the greatest for the chlorphoxim which is the more toxic product and intermediate for Abate which has an intermediate toxicity. It appears that the more insecticides were estimated to be toxic in gutter tests, the more population abundance differ from the reference ones.
For the total fauna, differences between the values calculated ans observed were very low (r = 0,98). For the taxa, the prediction of this model is excellent for Caenidae and Hydropsychidae, good for Baetidae, Chironomini, Tricorythidae and Orthocladiinae, but mediocre for Tanypodinae and Tanytarsini. The authors submit some hypotheses to explain the bad adequation of the model for these two taxa; hypotheses based on taxonomic problems and niche releasing.

Texte intégral

  • 1 Les commentaires seront reçus jusqu’au 15 septembre 1992.

1Reçu le 23 juillet 1990, accepté pour publication le 17 mai 19911.

INTRODUCTION

2Les études de toxicité permettent de mesurer, en laboratoire ou sur le terrain, la toxicité générale des insecticides envers les organismes aquatiques. Néanmoins, les modifications des abondances des populations ou de structure de peuplement qui apparaissent à long terme, ne sont pas directement déductibles de la sensibilité des organismes (CAIRNS, 1986). Les modifications de chaîne trophique, de compétition spatiale et de prédation se surajoutent à la mortalité due à l’emploi des pesticides. Le phénomène de mortalité compensatoire (PETERSEN et PETERSEN, 1988) joue également son rôle. Il réduit l’ampleur de l’impact in situ par rapport à celui mesuré en laboratoire alors que la répétition hebdomadaire des expositions, telle que celle opérée dans le Programme de Lutte contre l’Onchocercose (OCP), l’augmente. Dans ce contexte, les tests fournissent une indication de la toxicité générale des produits mais ne permettent pas de déduire les modifications risquant d’apparaître à long terme. Il en va de même pour les intoxications chroniques qui s’opèrent souvent à faibles doses, celles-ci ne se traduisant pas par des réactions directes, aiguës ou mortelles.

3Les écosystèmes aquatiques des rivières savanicoles d’Afrique de l’Ouest sont relativement homogènes pour chaque grande zone biogéographique. Au niveau taxinomique de la famille et de la tribu, voire du genre, les peuplements sont identiques dans leur composition. Toutefois, l’ensemble des paramètres physico-chimiques varie d’une rivière à l’autre voire d’une station à l’autre ce qui fait que les structures sont différentes. Dans un tel contexte, un programme de surveillance se doit de mesurer l’impact des insecticides épandus par l’OCP, sur chaque rivière. Ceci n’est bien évidemment pas réalisable (« too much time, too much people, too much money » selon l’expression anglo-saxonne) ; seules quelques stations peuvent être suivies.

4Or, l’étude des modifications structurales, engendrées à long terme dans les peuplements de faune saxicole par les insecticides employés par l’OCP, a permis de mettre en évidence une typologie caractéristique de chaque produit utilisé (Abate, chlorphoxime, B.t., carbosulfan et perméthrine) (ELOUARD, 1983 ; ELOUARD et JESTIN, 1982 ; FAIRHURST et al., 1986 ; ELOUARD et FAIRHURST, 1990).

5Toutefois, afin d’envisager une surveillance allégée, nous avons voulu savoir si les modifications quantitatives de l’abondance des populations, observées sur une station donnée, étaient extrapolables à l’ensemble des rivières savanicoles. Une telle hypothèse semblait réaliste, car il a été mis en évidence que les structures de peuplements engendrées par les insecticides évoluent de façon semblable, d’une station à l’autre et d’une rivière à l’autre (ELOUARD et SIMIER, 1990) alors que les peuplements d’origine différaient.

6Si la similarité d’évolution des effectifs des populations se vérifiait, un modèle empirique pourrait être construit. Il s’agirait alors de mesurer les modifications engendrées par les insecticides sur une station de référence, puis d’appliquer les relations obtenues pour chaque insecticide, aux effectifs des taxons comptés sur d’autres rivières. Ce modèle empirique permettrait de prédire l’évolution de la faune sur un grand nombre de rivières traitées par le Programme ; la vérification de sa validité ne demanderait alors que quelques prélèvements de sondage.

MATÉRIEL ET MÉTHODES

7Dans cette étude, seule la faune saxicole est prise en compte, à l’exclusion de la dérive, car de précédentes analyses effectuées sur des périodes de traitement au téméphos (ELOUARD, 1983), ou à d’autres insecticides (FAIRHURST et al., 1986), il découle que les typologies qu’elle fournit sont les plus typées et mettent bien en évidence les modifications des structures cénotiques engendrées par les insecticides.

8La récole de la faune saxicole a été réalisée mensuellement au moyen de cinq prélèvements à l’échantillonneur de Surber (20 x 20 cm2) dans les zones de rapides (0,8 <v <1,4 ms-1) sur les rochers couverts de Podostemaceae. La période sélectionnée s’étend de la décrue à l’étiage, c’est-à-dire des mois de décembre à mars. En effet, l’utilisation du Surber n’est pas significative durant la période de montée des eaux (avril, mai) du fait de l’impossibilité de connaître la date d’immersion des rochers et par conséquent la durée de leur colonisation par les insectes lotiques. De plus, l’échantillonnage de la faune saxicole est impossible durant la saison des hautes eaux en raison de l’immersion profonde des substrats rocheux.

9Les critères de sélection des stations ont été l’existence de données de références prétraitement conséquentes, suivies de périodes de traitement à l’un ou à plusieurs des insecticides employés par le Programme de Lutte contre l’Onchocercose, également conséquentes. Les stations de Danangoro et d’Entomokro sur la rivière Marahoué (Bassin du Bandama, Côte-d’Ivoire) ainsi que la station d’Amou-Oblo sur l’Amou (bassin du Mono, Togo) et la station d’Asubende sur la Pru (bassin des Volta), répondaient à ces critères. Les données disponibles pour certaines stations couvrent plus de 13 années de surveillance.

10Le Programme de Lutte contre l’Onchocercose emploie de façon opérationnelle cinq insecticides qui sont le téméphos ou Abate® et le chlorphoxime (organophosphorés), le Bacillus thuringiensis (B.t., insecticide biologique), le carbosulfan (carbamate) et la perméthrine (pyréthrinoïde). Pour des raisons de forte toxicité envers les organismes aquatiques, l’emploi des deux derniers est restreint à la période des hautes eaux.

11Afin d’obtenir des typologies stables, peu marquées par les taxons rares ou sporadiquement abondants ou encore par trop saisonniers, nous n’avons retenu que les huit taxons : Baetidae, Caenidae, Tricorythidae, Hydropsychidae, Chironomini, Tanytarsini, Orthocladiinae et Tanypodinae. Les Simulies (Simulium damnosum s.l. et Simulies autres) ont été négligées car trop caractéristiques des périodes prétraitement.

RÉSULTATS

12La station d’Entomokro sur la Marahoué a été retenue comme station de référence car nous disposions 1) de nombreuses données de référence ; 2) des données concernant des séquences importantes d’utilisation des trois insecticides épandus de décembre à mars.

13L’évolution de l’abondance des populations pour les trois insecticides étudiés (Abate, chlorphoxime, B.t.) est mesurée à l’aide du rapport :

14où log APTI est le logarithme de l’effectif moyen pour la période de traitement à l’insecticide i et où log AVT est le logarithme de l’effectif moyen avant traitement.

15Pour chaque taxon, ainsi que pour la faune totale on obtient donc un rapport Abate (R/P ABA), un rapport chlorphoxime (R/P CHL) et un rapport B.t. (R/P B.t.) (tableau 1).

16Les valeurs de ces rapports obtenus pour la station d’Entomokro sont ensuite appliquées aux effectifs récoltés avant traitement sur les stations de Danangoro (Marahoué), d’Amou-Oblo (Amou) et d’Asubende (Pru). Les valeurs obtenues (valeurs calculées = C) sont comparées aux données recueillies dans le cadre de la surveillance des rivières (valeurs observées = 0) (tableau 1).

17Pour la faune totale, l’écart entre les valeurs calculées et les valeurs observées est très faible (fig. 1) ; le coefficient de corrélation entre les deux séries de valeurs étant r = 0,98.

18L’étude par taxon montre que la prédiction de ce modèle est excellente pour les Caenidae et les Hydropsychidae, bonne pour toutes les valeurs sauf une en ce qui concerne les Baetidae, les Chironomini, les Tricorythidae et les Orthocladiinae. Elle est par contre médiocre pour les Tanypodinae et les Tanytarsini.

Tableau 1. Moyennes des valeurs mesurées (O) et valeurs estimées (C) pour chacun des insecticides utilisés, à partir des données d’Entomokro. Table 1. Means of measured (O) and estimated (C) population abundances for each insecticides.

Tableau 1. Moyennes des valeurs mesurées (O) et valeurs estimées (C) pour chacun des insecticides utilisés, à partir des données d’Entomokro. Table 1. Means of measured (O) and estimated (C) population abundances for each insecticides.

Abréviations :
Taxons :
BAE = Baetidae
CAE = Caenidae
TRI = Tricorythidae
PSY = Hydropsychidae
CHI = Chironomini
TAT = Tanytarsini
OCL = Orthocladiinae
TAP = Tanypodinae
Stations :
EK = Entomokro
DAN = Danangoro
AMOU = Amou-Obio
PRU = PRU
Insecticides :
ABA = Abate ou téméphos
CHL = Chlorphoxime
B.t = Bacillus thuringiensis
AVT = Avant traitement
(= Before treatment)
R/P = log APTi/log AVT

DISCUSSION ET CONCLUSION

19Les valeurs des rapports entre les effectifs dénombrés après et avant l’action d’un insecticide sont tantôt supérieures, tantôt inférieures à l’unité (tableau 1). Lorsque ce rapport est supérieur à l’unité, cela signifie qu’il y a une augmentation des effectifs durant la période soumise aux épandages d’insecticides antisimulidiens. Or, les mesures faites lors des tests des insecticides montrent que tous les produits sont plus ou moins toxiques vis-à-vis de la faune non-cible. Une relation directe entre la toxicité directe et l’abondance des populations devrait se traduire par une réduction de toutes les populations, réduction plus ou moins proportionnelle à leur sensibilité, ce qui n’est pas le cas. Les réactions des populations mesurées in situ ne correspondent pas toujours à la toxicité évaluée lors des tests.

Figure 1. Corrélation entre les valeurs observées et les valeurs théoriques calculées selon le modèle empirique, des populations des taxons peuplant les stations de Danangoro (D), d’Asubende (As) et d’Amou-Oblo (Am). Prédiction pour l’Abate (a), le chlorphoxime (chl) et le B.t. (bt).
Correlation between the observed and the theoretical values following the empirical model, for the populations of the taxa living on the Danangoro (DAN), Asubende (PRU) and Amou-Oblo (AMOU) sampling sites. Prediction for Abate (a), chlorphoxim (chl) and B.t. (bt).

20Mais on notera que les valeurs des rapports sont les plus proches de l’unité pour le B.t., insecticide considéré comme le moins toxique envers la faune non-cible (DEJOUX et al., 1985), alors qu’elles sont les plus fortes pour le chlorphoxime relativement plus toxique (DEJOUX et TROUBAT, 1976 ; DEJOUX et al., 1982) les valeurs du rapport pour l’abate étant intermédiaires comme l’est aussi sa toxicité (ELOUARD, 1983). La mesure de la toxicité directe permet donc de préjuger de l’ampleur des modifications qui risquent d’apparaître dans le milieu, mais pas de les quantifier.

21La prédictibilité du modèle empirique pour les effectifs de la faune totale est excellente, ce qui constitue un résultat très prometteur dans le cadre des études d’impact global des insecticides sur la faune invertébrée. Toutefois, étant donné que la prédiction peut s’avérer médiocre pour certains taxons, il est possible que les résultats concernant l’ensemble de la faune soient artéfactuels. Ce point mériterait d’être vérifié.

22Les raisons justifiant le mauvais ajustement du modèle pour les Tanytarsini et les Tanypodinae nous échappent. Cette inadéquation pourrait provenir de leurs modes de distribution (distribution agrégative vis-à-vis de paramètres du milieu non pris en compte dans cette étude) ou de problèmes de prolifération de leurs populations lors de la libération de certaines niches. Enfin, pour les Tanytarsini, il se peut que nous n’ayons pas affaire aux mêmes espèces d’une station à l’autre, vu leur nombre dans la zone du programme (plus de 30 espèces présentes).

23Il faut également retenir que les calculs ont été faits en considérant que seuls les insecticides utilisés durant la période décembre-mars, régulaient les populations de la faune saxicole. Il est bien évident que certaines années, il perdure une pertubation engendrée par la perméthrine utilisée durant la saison des hautes eaux (ELOUARD et SIMIER, 1990). Des recherches approfondies sur les périodes de recrutement, la durée des cycles et les potentiels de recolonisation sont nécessaires pour déterminer l’incidence de tels épandages sur les valeurs mesurées durant la décrue et l’étiage et donc sur l’adéquation du modèle à tous les taxons.

24En ce qui concerne ce modèle empirique, nous concluons qu’il constitue une bonne approche de la réalité puisque, dans la majorité des cas, l’estimation est satisfaisante et toujours du même ordre de grandeur que la valeur observée. Il constituera donc un outil permettant d’estimer, au moins pour certains taxons, l’évolution des populations sur des rivières peu surveillées. Ces résultats nous informent en retour, et bien que cela semble un truisme, que les mêmes causes produisent les mêmes effets, à savoir que les populations de la majorité des taxons évoluent de façon semblable quand elles sont soumises aux mêmes insecticides.

Bibliographie

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

CAIRNS J., 1986. What is meant by validation of predictions based on laboratory toxicity tests? Hydrobiologia, 137: 271-278.

DEJOUX C, GIBON F.M., LARDEUX F. et OUATTARA A., 1982. Estimation de l’impact du traitement au chlorphoxime de quelques rivières de Côte-d’Ivoire durant la saison des pluies 1981. Rapp. ORSTOM, Lab. Hydrobiol. Bouaké, no 47 : 62 pp.

DEJOUX C., GIBON F.M. et YAMEOGO L., 1985. Toxicité pour la faune non-cible de quelques insecticides nouveaux utilisés en milieu aquatique tropical. IV. Le Bacillus Ihuringiensis var. israelensis. Rev. Hydrobiol. trop., 16 (1) : 31-49.

DEJOUX C. et TROUBAT J.-J., 1976. Toxicité comparée de deux insecticides organophosphorés sur la faune aquatique non-cible en milieu tropical. Rapp. ORSTOM, Lab. Hydrobiol. Bouaké, no 1 : 60 pp.

ELOUARD J.-M., 1983. Impact d’un insecticide organophosphoré (le téméphos) sur les entomocénoses associées aux stades préimaginaux du complexe Simulium damnosum Theobald (Diptera : Simuliidae). Thèse de Doctorat d’Etat, Université Paris XI, centre d’Orsay, ORSTOM publ. : 576 pp.

ELOUARD J.-M. et JESTIN J.-M., 1982. Impact of the temephos on the non target fauna. A. Utilisation of correspondance analysis for studying surveillance data collected in the Onchocerciasis Control Programme. Rev. Hydrobiol. trop., 15 (1) : 23-31.

ELOUARD J.-M. et FAIRHURST C., 1990. Impact des insecticides antisimulidiens employés par le Programme de Lutte contre l’Onchocercose sur les entomocé noses aquatiques. Emploi alterné de l’Abate, du chlorphoxime et du Bacillus thuringiensis. Bull. IFAN, 47, A (1) : 165-183.

ELOUARD J.-M. et SIMIER M., 1990. Structure des peuplements d’insectes lotiques soumis aux épandages d’insecticides antisimulidiens dans le cadre du Programme de Lutte contre l’Onchocercose. Rapp. OCP/VCU/90.21, 62 pp.

FAIRHURST C.P., ELOUARD J.-M. et SAMMAN J., 1986. Onchocerciasis Control Programme Aquatic Monitoring. Summary of results. Rapp. University of Salsford - ORSTOM, Lab. Hydrobiologie Bamako, 22 pp.

PETERSEN R.C. et PETERSEN L.B.-M., 1988. Compensatory mortality in aquatic populations : its importance for interprétation of toxicant effects, Ambio, 17 (6) : 381-386.

Notes de fin

1 Les commentaires seront reçus jusqu’au 15 septembre 1992.

Table des illustrations

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Titre Tableau 1. Moyennes des valeurs mesurées (O) et valeurs estimées (C) pour chacun des insecticides utilisés, à partir des données d’Entomokro. Table 1. Means of measured (O) and estimated (C) population abundances for each insecticides.
Légende Abréviations :Taxons :BAE = BaetidaeCAE = CaenidaeTRI = TricorythidaePSY = HydropsychidaeCHI = ChironominiTAT = TanytarsiniOCL = OrthocladiinaeTAP = TanypodinaeStations :EK = EntomokroDAN = DanangoroAMOU = Amou-ObioPRU = PRUInsecticides :ABA = Abate ou téméphosCHL = ChlorphoximeB.t = Bacillus thuringiensisAVT = Avant traitement(= Before treatment)R/P = log APTi/log AVT
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Légende Figure 1. Corrélation entre les valeurs observées et les valeurs théoriques calculées selon le modèle empirique, des populations des taxons peuplant les stations de Danangoro (D), d’Asubende (As) et d’Amou-Oblo (Am). Prédiction pour l’Abate (a), le chlorphoxime (chl) et le B.t. (bt).Correlation between the observed and the theoretical values following the empirical model, for the populations of the taxa living on the Danangoro (DAN), Asubende (PRU) and Amou-Oblo (AMOU) sampling sites. Prediction for Abate (a), chlorphoxim (chl) and B.t. (bt).
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Auteurs

© IRD Éditions, 2003

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