PARTIE 1 (8 points) -   NOURRIR L’HUMANITÉ
 
Pollution par un produit phytosanitaire
Entre 1981 et 1993, le chlordécone, pesticide organochloré, a été utilisé dans les bananeraies aux Caraïbes. L’objectif était de lutter contre le charançon, un insecte qui occasionne des dégâts considérables aux plants de bananier qu’il infeste.
Son utilisation est interdite depuis 1993 pour des raisons sanitaires.
On s’intéresse aux propriétés du chlordécone et aux conséquences de son utilisation.
 
Document 1 : quelques propriétés physico-chimiques du chlordécone et risques associés
Le chlordécone est une molécule organique, de formule brute C₁₀OCl₁₀.
1- État physique
–  A température ambiante et à pression atmosphérique, le chlordécone se présente sous forme de cristaux blancs.
– Le chlordécone passe de l’état solide à l’état gazeux à partir de 350 °C.

2- Comportement dans l’environnement
– Masse maximale dissoute de quelques solutés dans un litre d’eau acide à température ambiante :
saccharose    chlorure de sodium    chlordécone
2000 g.L^-1    360g.L^-1    0,001 à 0,003 g.L^-1
– La molécule de chlordéoone se fixe préférentiellement sur le carbone de la matière organique présente dans les sols, les sédiments, l’eau et les êtres vivants.
– Cette molécule peut être aussi piégée dans les interstices des argiles.
– La teneur en chlordécone des eaux de ruissellement et des eaux de lessivage est faible.
– Dans les sols et les sédiments, le processus primaire de décomposition du chlordécone par les microorganismes (ou biodégradation) est minime.
– Cette molécule n’est pas dégradée par la lumière.

3- Risques chez l’être humain après une exposition prolongée à de fortes doses
– Des troubles neurologiques et une perturbation du fonctionnement du foie.
– Le cancer de la prostate chez les hommes.
– Une durée raccourcie de grossesse chez les femmes et donc un risque augmenté de prématurité chez le bébé avec les nombreux problèmes de santé associés (troubles respiratoires, risques d’infections augmentés, altération du développement du cerveau … ).

Source: d’après http://www.observatoire-oesticides.gouv.fr/ et http://www.cimd.fr/

 
Document 2 : modélisation illustrant l’évolution de la pollution d’un sol tropical volcanique après apport de 3 kg de pesticide par hectare et par an pendant 12 ans. L’étude est réalisée pour deux pesticides différents, le bêta HCH et le chlordécone


 
Source: d’après le modèle d’élution Cebidoche et al. (2004)
 
Document 3 : concentrations en chlordécone pour une île des Caraïbes en 2005
Milieux ou organismes    Concentration en chlordécone
Sols des anciennes bananeraies*    13 000 µg.kg^-1
Eau de rivière    0,17 à 6,6 µg.L^-1
Eau souterraine    0,01 à 0,03 µg.L^-1
Patate douce (tubercule dans le sol)    300 µg.kg^-1
Banane    inférieur à 1 µg.kg^-1
Microorganismes du plancton marin**    0,35 à 0,60 µg.L^-1
Poissons de rivière    4 µg.kg^-1
Poissons de mer**    31 µg.kg^-1
 
* Les sols tropicaux, où sont plantés les bananiers. sont d’origine volcanique et se caractérisent par un pH faible mais aussi par leur richesse en argiles.
** Les organismes marins sont contaminés par les eaux de rivières ou les sédiments arrivant à la mer.
– Teneur maximale autorisée en chlordécone dans l’eau destinée à la consommation humaine : 0,1 µg.L^-1.
– Teneur maximale autorisée en chlordécone par le ministère de l’agriculture dans les sols, végétaux et animaux: 20 µg.kg^-1.
– Valeur toxicologique de référence en chlordécone à ne pas dépasser pour l’Homme: 0,5 µg.kg_-1 de poids corporel ; pour 7 % des individus testés dans les îles, cette valeur est dépassée.

Sources: d’après hltp://archimer.ifremer.fr et http://www.observatoire-pesticides.gouv.fr/

 
COMMENTAIRE RÉDIGÉ :
Expliquer pourquoi malgré l’arrêt de l’utilisation de ce produit phytosanitaire depuis 1993, il persiste encore dans l’environnement et comment cela peut avoir des conséquences sur la santé de l’être humain.
Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et vos connaissances (qui intègrent, entre autres, les connaissances acquises dans les différents champs disciplinaires).
 
Éléments de correction personnels
Il s'agit de reprendre les données des documents en explicitant quelques notions au programme : pesticide, pollution, eaux aérinnes et souterraines (lessivage), perturbateur endocrinien...

Le chlordécone est une substance organique utilisée comme insecticide (pesticide organochloré) qui est un perturbateur endocrinien: il provoque, à forte dose et à la suite d'une exposition prolongée, chez l'être humain des troubles neurologiques et une perturbation métabolique du foie, chez l'homme il est impliqué dans des cancers de la prostate et chez la femme dans des risques accrus de grossesse écourtée et de malformations fœtales conduisant à des troubles graves à la naissance. Habituellement les perturbateurs endocriniens miment l'action (soit en stimulant soit en inhibant certaines cellules) de certaines hormones. Les composés organochlorés interviennent surtout dans la fonction sexuelle du fait qu'ils perturbent le fonctionnement des hormones stéroides qui comprennent les hormones sexuelles principales : testostérone chez l'homme et œstrogènes chez le femme.
 C'est un composé stable, peu soluble dans l'eau, qui se fixe aux substances organiques et qui se dégrade naturellement très difficilement: on le retrouve d'abord dans le sol des lieux où il a été répandu (bananeraies) du fait de sa faible mobilité, mais aussi, avec le temps dans les eaux des rivières aériennes et souterraines. On pense que l'épandage qui a été réalisé entre 1981 et 1990 ne sera éliminé du sol (mais pas du milieu naturel, car il aura rejoint les eaux) dans les années 2600 environ (cette faible mobilité est à comparer avec celle d'un autre pesticide le bêta HCH qui disparaîtrait en une dizaine d'années soit cinq fois plus rapidement. Il se concentre alors dans les tissus des organismes vivants qui poussent dans les sols pollués (patate douce) ou bien qui vivent dans des eaux polluées (plancton, poissons).