Comme bon nombre de polluants, les composés per- et polyfluoroalkylés, ou PFAS, atteignent souvent les mers et les océans. Si la présence de certains d’entre eux est surveillée, beaucoup d’autres ne font pas l’objet de réglementations. Ils sont pourtant observés à des taux élevés dans les écosystèmes marins, sans pour autant que leurs effets soient connus, révèlent des travaux inédits.

Vous avez sans doute déjà entendu parler des « polluants éternels », ou composés per- et polyfluoroalkylés (PFAS), mais saviez-vous qu’il en existe des milliers ? Et que les plus abondants ne sont pas tous surveillés dans l’environnement, alors même que leur dangerosité reste inconnue ?

Cette réalité apparaît pourtant lorsque l’on étudie des organismes marins, comme les moules, les crevettes et les poissons, des côtes françaises. Ces analyses délicates et très spécifiques sont cruciales pour comprendre la très longue vie de ces molécules appelées « polluants éternels ».

De fait, si on les sait aujourd’hui présents un peu partout, des poêles et casseroles antiadhésives à vos vêtements imperméables, en passant par votre maquillage, vos produits d’entretien, dans l’eau du robinet et jusque dans votre sang, nous savons également, que, comme bon nombre de polluants, la destination finale des PFAS reste souvent les océans.

Certains PFAS étant très mobiles dans les milieux aquatiques, la contamination est continuellement transportée depuis les milieux continentaux jusqu’aux océans, qui agissent comme des réservoirs finaux pour les composés les plus persistants. Les environnements côtiers constituent ainsi des écosystèmes clés pour l’étude du devenir des PFAS dans l’environnement.

Plusieurs PFAS utilisés dans de nombreuses applications pendant un demi siècle, principalement l’acide perfluorooctanesulfonique (PFOS) et l’acide perfluorooctanoïque (PFOA), sont également reconnus pour leur omniprésence, leur toxicité et leur capacité à s’accumuler dans les organismes vivants, à tous les niveaux de la chaîne alimentaire. C’est ce qu’on appelle la bioaccumulation.

Ainsi, certains PFAS qui atteignent les mers et les océans peuvent revenir dans notre assiette via la pêche et la consommation de certains crustacés ou poissons. Ces propriétés ont suscité des inquiétudes quant à leurs effets potentiels sur la santé humaine et sur les écosystèmes. Depuis les années 2000, certains PFAS ont donc progressivement été intégrés aux programmes de surveillance environnementale et sanitaire et font désormais l’objet de réglementations internationales. Mais est-ce vraiment suffisant ?

La face cachée de l’iceberg

Aujourd’hui, les mesures mises en place ne concernent que quelques dizaines de composés, notamment le PFOS et le PFOA. Pourtant, les PFAS ne se limitent pas à une poignée de molécules bien connues, mais correspondent bien à des milliers de composés de structures variées.

Ainsi, de nombreux PFAS échappent aux analyses ciblées communément réalisées, qui risquent donc de sous-estimer la contamination réelle.

Pourquoi s’intéresser aux organismes marins ?

Au-delà des exigences réglementaires, l’analyse des organismes marins permet d’identifier et de caractériser l’ensemble des composés capables de s’accumuler dans les organismes au fil du temps (bioaccumulables) ou de se concentrer le long de la chaîne alimentaire (bioamplifiables).

Le PFOS, notamment, est généralement présent à des concentrations plus élevées dans les espèces en haut de la chaîne alimentaire, telles que les mammifères marins, que dans les espèces en bas de la chaîne alimentaire, telles que les moules. Il est donc considéré bioamplifiable.

Des analyses qui permettent de voir plus large

Nos travaux menés à l’Ifremer ont permis de rechercher simultanément des centaines de PFAS dans les moules et dans les huîtres de côtes françaises, en mettant en œuvre une méthode analytique de pointe, la spectrométrie de masse à haute résolution. Au total, près de 80 PFAS différents ont été détectés dans ces organismes, incluant des composés connus et réglementés, comme le PFOS et le PFOA, mais également de nombreux autres échappant aux programmes de suivi et à la réglementation.

Ces travaux ont également permis d’identifier des zones fortement contaminées, présentant une grande diversité de PFAS à des concentrations plus élevées : les estuaires de grands fleuves (Seine, Loire et Rhône) et les zones fortement industrialisées, telles que l’étang de Berre (Bouches-du-Rhône) sur la côte méditerranéenne.

Quelle part représente la face cachée de l’iceberg ?

Les analyses menées ont également révélé que des PFAS non suivis et non réglementés sont parfois présents à des concentrations élevées dans les organismes marins. Parmi eux se trouve le 6:2 fluorotélomère sulfonamide bétaïne (6:2 FTAB), un composé abondamment utilisé dans les émulseurs anti-incendie et largement ignoré dans les programmes de surveillance. Ce composé a été détecté à des niveaux souvent supérieurs à ceux des PFAS connus et réglementés, comme le PFOS.

Les quatre PFAS soumis à la réglementation UE 2023/915 de la Commission européenne (PFOS, PFOA, PFNA et PFHxS), présentaient des concentrations globalement inférieures aux seuils fixés pour la consommation humaine. Par exemple, dans les moules bleues analysées, ces quatre composés réglementés étaient détectés à des niveaux près de vingt fois inférieurs à la valeur seuil définie par la Commission européenne.

En revanche, lorsque l’ensemble des PFAS détectés était pris en compte, les concentrations totales atteignaient des valeurs plus de 70 fois supérieures à celles du seuil des quatre composés réglementés. Ces résultats révèlent une contamination bien plus importante et complexe que celle des composés sujets à une réglementation et mesurés par les suivis traditionnels.

Est-ce que la face cachée de l’iceberg présente un risque pour l’environnement et l’humain ?

La toxicité de la majorité des composés détectés reste à ce jour inconnue, et il est donc impossible d’évaluer précisément le risque qu’ils représentent pour l’environnement et pour la santé humaine.

En revanche, nous savons que plusieurs des PFAS détectés sont des précurseurs, c’est-à-dire qu’une fois dans l’environnement, ils peuvent se dégrader en d’autres PFAS plus persistants appelés « produits terminaux ». Les composés les plus connus et réglementés sont justement des produits terminaux, tels que le PFOS et le PFOA.

Dans le cadre de nos travaux menés à l’Ifremer, des espèces situées à différents niveaux des chaînes alimentaires du bar européen et de la sole commune provenant de l’estuaire de la Seine ont également été étudiées. Ces espèces comprenaient des coquillages, des crustacés et des poissons.

Les résultats obtenus montrent que les concentrations de ces composés précurseurs ont tendance à diminuer du bas vers le haut de la chaîne alimentaire, tandis que celles des produits terminaux augmentent. Les espèces en haut de la chaîne alimentaire, notamment celles possédant un foie, semblent donc pouvoir dégrader certains précurseurs.

Ces observations mettent en évidence les limites des suivis et des réglementations actuels, qui ne concernent qu’un nombre restreint de PFAS et ne tiennent pas compte des transformations chimiques qui peuvent se produire dans l’environnement et au sein des organismes.

Ces résultats posent également question sur l’exposition de l’humain à travers la consommation de produits de la mer, notamment d’espèces basses dans la chaîne alimentaire, telles que les coquillages qui contiennent des proportions élevées de précurseurs, dont la toxicité est encore peu connue.

Une fois consommés, ces précurseurs non suivis et non réglementés pourraient être dégradés en produits terminaux et donc participer à l’exposition humaine à des PFAS dont la toxicité est avérée, tels que le PFOS. Ainsi, la vision actuelle de la contamination de l’humain et l’environnement par les PFAS, ainsi que les risques associés, reste partielle et bénéficierait de la prise en compte d’un plus grand nombre de substances.

Vers une meilleure gestion des PFAS

Pour permettre une évaluation complète des risques associés aux PFAS dans leur ensemble, il sera donc essentiel à l’avenir de conduire des études écotoxicologiques spécifiques sur ces précurseurs et sur leurs produits de transformation.

En ce qui concerne la réglementation, des évolutions sont en cours. En 2023, le Danemark, la Suède, la Norvège, la Finlande et l’Allemagne ont soumis à l’Agence européenne des produits chimiques (ECHA) une proposition visant à réglementer à l’échelle européenne la fabrication, l’utilisation et la vente d’environ 10 000 PFAS. Cette initiative qui a été soutenue par la France illustre un nouveau tournant dans la prise de conscience et la gestion de la contamination par les PFAS dans sa globalité.

Ninon Serre a reçu des financements de l'Ifremer et de la région Pays de la Loire.

Yann Aminot a reçu des financements de l'Office Français de la Biodiversité (OFB) et de la région Pays de la Loire.

Dans le bâtiment, donner une seconde vie aux matériaux relève encore du parcours du combattant, et ce, malgré des bénéfices environnementaux avérés.

Premier producteur de déchets en France, loin devant les ménages, le secteur du bâtiment génère chaque année près de 42 millions de tonnes de déchets, soit environ 15 % des déchets nationaux. Béton, briques, tuiles, plâtre, menuiseries : ces matériaux issus des chantiers de construction et de démolition constituent pourtant un gisement colossal de matériaux de seconde vie encore largement sous-valorisé.

Face à cet enjeu, les pouvoirs publics ont choisi de s’appuyer sur un instrument bien connu des politiques environnementales : le principe du pollueur-payeur, décliné depuis mai 2023 sous la forme d’une responsabilité élargie du producteur (REP) pour les produits et matériaux de construction du bâtiment (PMCB), aujourd’hui largement critiquée.

Mais derrière ce dispositif réglementaire se joue un choix politique majeur  : continuer à privilégier le recyclage des déchets du bâtiment ou encourager le réemploi des matériaux de seconde vie. Dans un cas, on concasse, on transforme. Dans l’autre, on dépose et on réintègre. Deux approches de l’économie circulaire avec des impacts environnementaux bien différents.

Qu’est-ce que la REP ?

Le principe de la REP est simple : les entreprises qui mettent sur le marché des matériaux de construction doivent financer leur fin de vie au moyen d’une éco-contribution intégrée au prix de vente. Ces fonds sont ensuite collectés auprès de ceux qui mettent les matériaux sur le marché et gérés par des éco-organismes agréés par l’État, chargés d’organiser et de financer leur collecte, leur tri et leur valorisation.

Avant la REP, la gestion des déchets du bâtiment reposait largement sur les entreprises de travaux qui intervenaient sur les chantiers : elles devaient contractualiser directement avec des opérateurs, assumer les coûts de collecte, de transport et de traitement, et organiser elles-mêmes le tri sur les chantiers, dans un cadre souvent hétérogène selon les territoires, ce qui favorisait parfois les dépôts sauvages.

Sur le papier, la REP devait donc apporter une contrepartie claire : une reprise facilitée, voire gratuite, des déchets de chantier en échange d’une contribution intégrée au prix des matériaux neufs. Dans la pratique, toutefois, la mise en œuvre de ce principe s’est révélée plus complexe.

Un dispositif encore difficilement opérationnel sur le terrain

Premier écueil : le nombre de points de reprise des déchets. Alors que l’objectif était de proposer un maillage dense et accessible, la réalité demeure contrastée. En mars 2025, sur environ 6 385 points recensés, à peine 1 000 acceptaient effectivement l’ensemble des sept flux de déchets définis par la loi.

Deuxième source de friction : le montant des écocontributions. La REP devait, en principe, compenser les coûts d’évacuation des déchets par la gratuité de la reprise, sous réserve du tri et du dépôt dans des points agréés. Or, le déploiement du réseau des points de reprise s’est accompagné d’une montée en charge rapide des budgets des éco-organismes : 121 millions d’euros en 2023, 170 millions en 2024, avec une projection à 610 millions d’euros en 2027 selon un rapport du Sénat.

Ces budgets étant alimentés par les écocontributions versées par les metteurs sur le marché, leur montée en charge s’est mécaniquement traduite par une hausse des écocontributions intégrées au prix de vente des matériaux neufs.

À titre d’illustration, selon le barème Valobat de 2025, l’écocontribution applicable aux briques en terre cuite s’établissait à 1,88 euro par tonne commercialisée, contre 14,48 euros par tonne pour certains panneaux en bois biosourcé. Si cette augmentation peut s’expliquer par les coûts de structuration d’une filière encore récente, elle a pour effet immédiat d’alourdir le coût des matériaux, sans que l’amélioration du service de reprise soit uniformément perceptible sur le terrain. Pour beaucoup d’entreprises, la REP apparaît ainsi comme une charge supplémentaire dans un secteur déjà sous tension.

« La REP PMCB est un échec. Nos entreprises payent 3 % de plus sur leurs matériaux pour un service proche de zéro. Et doivent finalement repayer derrière pour la récupération des déchets. Le moratoire ne donne rien. C’est même pire qu’avant. Cessons l’acharnement thérapeutique, il faut tout reprendre à zéro ! », déclarait Olivier Salleron, le président de la Fédération française du bâtiment.

Troisième fragilité : l’opacité du dispositif. Les fédérations professionnelles pointent l’absence de données lisibles sur l’utilisation des fonds, les coûts réels de collecte des déchets et les performances environnementales obtenues. Cette opacité nourrit une défiance croissante envers les éco-organismes. Elle affaiblit aussi l’acceptabilité économique du dispositif et la propension des acteurs à s’y conformer. D’autant que certaines collectivités continuent d’assurer la collecte et le tri sans compensation, tandis que d’autres voient leurs demandes de contractualisation refusées, laissant s’accumuler les flux en déchetterie.

Ces dysfonctionnements ont fini par rattraper le dispositif. « Il y a trop de prélèvements au regard du financement assuré par la REP, pas de visibilité sur leur devenir et une performance environnementale défaillante. Une grande partie des déchets est incinérée ou exportée, et non recyclée », constatait en décembre dernier le ministre délégué Mathieu Lefèvre. Un constat qui fait suite à la décision, quelques mois plus tôt, de l’État de mettre la filière sous moratoire jusqu’à mi-2026, avec l’ambition affichée de « refonder » le dispositif pour en garantir la soutenabilité économique.

L’annonce des premières orientations, le 19 février dernier, des premières orientations marque ainsi une tentative de traduction opérationnelle de cette refonte.

Parmi les mesures avancées figure le renforcement du maillage territorial des points de reprise, en s’appuyant prioritairement sur les déchetteries professionnelles, afin de mieux couvrir les besoins et de soulager les collectivités d’une charge jugée excessive. Le pilotage serait régionalisé, avec des dispositifs spécifiques prévus pour les « zones blanches ». Autre axe majeur : la baisse des coûts, via une réorientation des flux financiers (et des écocontributions) vers les matériaux dits « non matures » – plastiques, laines minérales, membranes – afin de structurer leurs filières de recyclage.

Ces annonces répondent principalement aux difficultés de financement et d’organisation du recyclage. Mais on peut encore s’interroger sur la place accordée au réemploi dans le dispositif.

Le réemploi, parent pauvre de la REP

Si le recyclage – qui consiste à transformer le déchet en matière première secondaire – est aujourd’hui industriellement structuré et largement pratiqué, le réemploi – l’utilisation d’un matériau de seconde vie tel quel ou après remise en état – demeure marginal.

Les gains environnementaux associés au réemploi sont pourtant solidement documentés. Une étude scientifique de 2024 comparant des produits de construction réemployés à leurs équivalents neufs montre que le réemploi réduit significativement les impacts environnementaux, principalement en évitant l’étape de production des matériaux neufs, généralement la plus émettrice. L’exemple des briques est particulièrement éclairant : une analyse du cycle de vie menée dans le cadre d’un projet européen montre qu’un mur en briques réemployées présente une empreinte environnementale nettement inférieure à celle d’un mur en briques neuves, y compris lorsque ces dernières sont recyclées en fin de vie. L’écart tient principalement à l’évitement de la phase de cuisson, procédé particulièrement énergivore et fortement émetteur de CO₂.

Or, dans les faits, le recyclage capte l’essentiel des gisements et des financements. Plus simple à organiser, plus compatible avec les logiques industrielles existantes et mieux soutenu par les dispositifs actuels, il tend à reléguer le réemploi au second plan. Le cadre réglementaire demeure historiquement structuré autour du traitement des déchets plutôt que de leur évitement.

L’arrêté du 10 juin 2022, qui fait office de cahier des charges pour la REP, fixait pourtant un objectif de 5 % de réemploi à l’horizon 2028, sur un gisement estimé à 21 millions de tonnes par an – un objectif qui paraît aujourd’hui difficilement atteignable au regard des résultats observés.

Les données de l’Ademe, portant sur environ 11 000 producteurs adhérents, illustrent ce déséquilibre :

• 182 millions de tonnes de matériaux ont été mises sur le marché en 2024 ;

• 10,7 millions de tonnes de déchets ont été collectées ;

• Le réemploi plafonne à 29,3 kilotonnes, soit moins de 0,3 % des tonnages collectés.

Les raisons du non-réemploi

Pourquoi, dès lors, le réemploi demeure-t-il marginal malgré les objectifs affichés ? Notre étude de terrain, publiée dans Business Strategy & the Environment, menée en 2025 auprès de 69 professionnels du bâtiment (maîtres d’ouvrage, architectes, constructeurs, bureaux de contrôle, laboratoires…) montre que le réemploi des matériaux inertes – briques, dalles béton, pavés, tuiles –, qui représente 80 % des déchets du bâtiment, ne bute pas sur un seul problème technique, mais sur une accumulation de contraintes qui se déploient tout au long de la chaîne de valeur, depuis la programmation jusqu’à la mise en œuvre sur le chantier.

Prenons l’exemple d’un promoteur immobilier qui souhaite intégrer, dans une nouvelle opération, des briques issues d’un ancien immeuble qu’il n’a pas construit et dont il connaît mal l’histoire. Dès la phase de cadrage, les premières difficultés apparaissent. Les diagnostics déchets – désormais obligatoires – suffisent à dire que ces briques peuvent être recyclées, mais ne permettent pas de documenter leur réemploi : on ne connaît ni leur état réel, ni leur mode de fixation, ni leur résistance résiduelle, ni leur exposition passée à l’humidité ou au gel.

Résultat : l’architecte ne sait pas si ces briques pourront être utilisées en façade porteuse ou seulement en parement décoratif. Le doute porte sur des risques très concrets : fissures, perte de résistance mécanique, non-conformité aux exigences actuelles.

Vient ensuite le verrou de la conformité des matériaux. Qui supporte le risque si un matériau se révèle non conforme ? Le maître d’ouvrage ? L’entreprise chargée de la dépose ? Le revendeur ? Faute de règles et de recommandations professionnelles, la responsabilité reste un élément bloquant. Chacun se protège.

Dans le doute, les briques sont très souvent écartées – non parce qu’elles seraient inutilisables, mais parce qu’aucun cadre clair ne permet d’en sécuriser l’usage. Le risque n’est pas seulement juridique : c’est aussi celui d’un refus en contrôle, d’un retard de chantier, ou de surcoûts liés à des essais supplémentaires en laboratoire, qui finissent par désavantager économiquement les matériaux réemployés face aux produits neufs certifiés.

Enfin, la réalité du chantier rattrape les intentions. Déposer des briques sans les casser prend du temps. Il faut ensuite repérer les gisements disponibles, les trier, reconditionner les lots sélectionnés, les stocker. Or, les calendriers des opérations de déconstruction et de construction coïncident rarement : des briques peuvent être disponibles aujourd’hui, alors que le chantier susceptible de les réemployer ne démarrera que dans six mois. Sans solution de stockage tampon ni logistique organisée, le gisement repéré se perd.

Sous la pression des délais, les entreprises se replient sur des matériaux neufs, jugés plus simples à intégrer, tandis que les reconditionneurs – qui travaillent sur des flux diffus, hétérogènes, à faible tonnage mais à forte intensité de main-d’œuvre – jugent les soutiens des éco-organismes insuffisants.

Ce décalage crée un effet d’éviction : même lorsque le réemploi est plus vertueux sur le plan environnemental, il devient économiquement moins attractif que l’orientation rapide des matériaux vers les filières de recyclage, dont le modèle économique repose sur des soutiens financiers de la REP calculés à la tonne, ce qui favorise les volumes élevés.

Le paradoxe est là : la REP est avant tout conçue pour collecter et trier des déchets. Tout est organisé pour alimenter des filières de recyclage déjà en place. À l’inverse, le réemploi suppose d’agir plus tôt : identifier les matériaux en amont des opérations de déconstruction (ou de réhabilitation), organiser leur dépose sans casse, leur stockage temporaire et leur remise sur le marché. Or ces étapes amont sont encore peu financées et peu outillées par la REP. Résultat : le système favorise mécaniquement le recyclage de masse et laisse le réemploi en marge.

Les auteurs ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'ont déclaré aucune autre affiliation que leur organisme de recherche.

« Dans la vie, il y a des cactus », chantait Jacques Dutronc. Il y en a même beaucoup d’espèces différentes : les cactus, champions de la lenteur de croissance, comptent parmi les groupes de plantes se diversifiant le plus vite au monde. Pourquoi certaines familles de plantes évoluent-elles rapidement quand d’autres, au contraire, stagnent ? Même Darwin s’est, en son temps, cassé les dents sur ce mystère. Une étude s’est intéressée aux fleurs de cactus, qui pourraient détenir la clé de l’explication.

La question de savoir pourquoi certaines branches du vivant se diversifient en milliers d’espèces, tandis que d’autres restent peu ramifiées, a façonné la biologie évolutive depuis Charles Darwin.

Mon collègue et moi avons publié une nouvelle étude sur les fleurs de cactus qui pourrait aider à élucider ce mystère ancien.

Depuis plus d’un siècle, les scientifiques considèrent que les fleurs adaptées à un pollinisateur ou à un environnement donné sont les moteurs de l’évolution et créent alors une nouvelle diversité. Nos recherches remettent en question cette idée, ce qui pourrait changer la façon dont les scientifiques appréhendent les forces à l’origine de la biodiversité dans le monde végétal.

La famille des cactus, exceptionnellement diversifiée mais comptant parmi les groupes végétaux les plus menacés au monde, offre un exemple frappant de la manière dont certaines lignées évolutives prospèrent, tandis que d’autres peinent à survivre.

Les cactus sont l’incarnation même de la croissance lente. Un saguaro imposant peut mettre une décennie à grandir d’un centimètre, et le peyotl psychédélique met des décennies à atteindre sa maturité. Pourtant, la famille des cactus est l’un des groupes végétaux qui évolue le plus rapidement sur Terre. Au cours des 20 à 35 derniers millions d’années, environ 1 850 espèces de cactus ont vu le jour.

Bien que cela puisse sembler lent, à l’échelle géologique, c’est un clin d’œil. À titre de comparaison, environ un quart des 415 autres familles de plantes à fleurs comptent cinq espèces ou moins. Ces familles de plantes ne se sont jamais diversifiées aussi rapidement que les cactus.

On imagine souvent les déserts comme des paysages immuables et impitoyables, mais ils peuvent être le théâtre d’une innovation évolutive rapide.

Les scientifiques ont établi un lien entre la grande diversité des espèces de cactus et la spécialisation des pollinisateurs, selon laquelle les fleurs de cactus s’adaptent à des pollinisateurs particuliers, tels que les abeilles, les papillons de nuit ou les colibris. Une autre théorie attribue le succès évolutif des cactus à l’expansion des déserts au cours des 30 derniers millions d’années, alors qu’une grande partie des Amériques est devenue plus sèche et plus dégagée.

Les cactus semblaient correspondre parfaitement à cette idée. Leurs fleurs vont de petites fleurs discrètes à de grandes fleurs qui s’épanouissent la nuit. Certaines sont pollinisées par les abeilles, d’autres par les colibris, les papillons de nuit ou les chauves-souris.

Les fleurs de cactus sont éphémères et magnifiques. Elles ne durent souvent que quelques jours et sont attendues avec impatience par les passionnés de cactus. Les fleurs courtes sont généralement associées à la pollinisation par les abeilles, tandis que les formes tubulaires plus longues ont évolué à plusieurs reprises pour s’adapter aux chauves-souris, aux colibris et aux papillons de nuit.

Cependant, mon étude de 2024, qui a porté sur un échantillon d’espèces bien plus large que les études précédentes, a révélé que ni l’aridité ni la pollinisation – les deux principales hypothèses avancées pour expliquer la diversité des cactus – ne constituaient une explication convaincante de la biodiversité des cactus. Cela a remis en cause une idée établie de longue date, remontant à Darwin, qui suggérait que des fleurs spécialisées, c’est-à-dire parfaitement adaptées à leur environnement, pouvaient favoriser la formation de nouvelles espèces végétales.

Mes collègues et moi-même avons récemment publié une base de données écologique sur les cactus (CactEcoDB), qui fournit des données sur les caractéristiques et les arbres phylogénétiques des cactus afin d’aider les chercheurs à comprendre leurs origines et leur futur. Lorsque nous avons analysé ces données dans un article récent publié dans la revue Biology Letters, nous avons découvert une tendance inattendue. Nous avons compilé des données sur la longueur des fleurs de plus de 750 espèces de cactus, révélant une gamme extraordinaire, allant de fleurs de deux millimètres à des fleurs de la taille d’une grande assiette. Cette variation reflète une adaptation à des pollinisateurs très différents.

En analysant l’arbre phylogénétique des cactus, nous avons observé que la vitesse à laquelle la taille des fleurs évolue est le moteur de la formation de nouvelles espèces, tant à l’échelle des temps récents qu’à celle des temps évolutifs lointains. La sélection naturelle ne semble privilégier aucune taille de fleur en particulier. Elle a néanmoins provoqué, tout au long de l’arbre évolutif des cactus, des vagues répétées de changements rapides vers des tailles différentes.

La conclusion est simple mais puissante : ce n’est pas la présence d’un type de fleur ou d’un pollinisateur en particulier qui détermine l’évolution des cactus. C’est la vitesse à laquelle l’évolution des types de fleurs se produit, quel qu’en soit le résultat, petites ou grandes fleurs. Les espèces aux fleurs plus petites ou plus grandes peuvent rapidement donner naissance à de nouvelles espèces de cactus, à condition qu’elles aient évolué rapidement au cours de leur histoire évolutive.

Pourquoi c’est important

Ceci a des conséquences pour la conservation des espèces. Notre étude suggère que la capacité d’une plante à évoluer, essentielle pour survivre à des périodes de changements environnementaux et d’extinctions – comme celle que connaît actuellement la Terre –, est plus importante que n’importe quelle adaptation spécifique.

La protection de la biodiversité ne consiste pas seulement à sauver les espèces que nous observons aujourd’hui, mais aussi à préserver le potentiel évolutif qui permet l’apparition de nouvelles espèces. Certaines espèces peuvent sembler stables ou banales aujourd’hui, mais recèlent ainsi un immense potentiel d’évolution à l’avenir.

Près d’un tiers des espèces de cactus sont aujourd’hui menacées d’extinction. C’est l’un des taux les plus élevés parmi tous les groupes végétaux, et nous risquons de perdre des lignées évolutives entières de cactus, pas seulement des espèces.

Protéger les cactus, et la nature en général, consiste ainsi à protéger le processus évolutif continu qui permet à la vie de s’épanouir dans certains des environnements les plus hostiles de la Terre.

Jamie Thompson a reçu des financements de The Leverhulme Trust.

On l’appelle souvent le « Shazam des plantes ». Avec une simple photo, elle permet à qui le veut d’identifier une plante. L’application mobile PlantNet est aujourd’hui bien connue des randonneurs ou des curieux du monde entier qui veulent identifier une plante. Mais peu savent que cet outil est également précieux pour les scientifiques, pour lesquels elle a été initialement conçue.

Détection des espèces de plantes invasives, carte des allergies au pollen, découverte potentielle de nouvelles espèces, les possibilités des données collectées par ses utilisateurs sont aussi nombreuses que prometteuses. Retour, avec le botaniste Pierre Bonnet (Cirad) et le chercheur en informatique Alexis Joly (Inria), deux des concepteurs de l’application, sur cet outil qui a permis à certains de jouer à Pokémon Go avec les plantes et à d’autres de faire avancer les connaissances.

The Conversation : Que sait-on des utilisateurs actuels de PlantNet ?

Pierre Bonnet et Alexis Joly : Une étude d’impact réalisée il y a quelques années identifiait 12 % d’utilisation professionnelle, que ce soit pour la recherche, la gestion du territoire, pour l’agriculture ou bien l’enseignement. L’immense majorité des utilisateurs de PlantNet l’utilise donc par curiosité ou par intérêt personnel.

Si, on regarde maintenant qui utilise PlantNet et où dans le monde, on voit que cela reflète les usages des technologies dans le monde. En Asie, on a pas mal d’usagers jeunes, car ce sont eux qui sont les plus connectés. On peut aussi constater que la flore chinoise, qui est pourtant très riche, est très peu représentée à travers les usagers de l’application, et cela s’explique notamment par le fait que les plateformes non étatiques ou non chinoises, qui ne sont pas portées par des entreprises ou partenaires chinois, pénètrent beaucoup moins ce marché-là.

Les zones tropicales sont les plus riches en biodiversité, est-ce que PlantNet est particulièrement présent dans ces pays ?

P. B. et A. J. : Le Brésil est en huitième position avec un peu plus de 600 000 utilisateurs annuels. L’Indonésie et l’Inde sont, elles, dans le top 20. Actuellement, le gros de l’activité de PlantNet est encore en Europe et en Amérique du Nord. Plusieurs choses expliquent cela. Déjà, PlantNet a été amorcé en France et en Europe, et a donc été davantage promu et médiatisé dans cette région du monde. En suivant les demandes de ses usagers, l’application a aussi été, dans un premier temps, adaptée à la flore française et méditerranéenne avant d’être, petit à petit, étendue à d’autres flores européennes, puis nord-américaines, puis tropicales.

Il faut aussi avoir en tête qu’en zone tropicale, la richesse en espèces est, certes, beaucoup plus élevée, mais les capacités d’accès sont souvent plus limitées. Le réseau routier est moins développé, la connectivité 3G peut être mauvaise, notamment en zones montagneuses forestières.

Sur le terrain, la biodiversité végétale peut aussi être plus complexe à photographier, si l’on pense, par exemple, aux nombreuses plantes tropicales qui sont épiphytes, c’est-à-dire qui poussent sur une autre plante, notamment au niveau de la canopée. Quand on parle d’arbres qui font plusieurs dizaines de mètres de haut, cela devient tout de suite plus complexe à photographier.

Tout cela fait que la flore tropicale reste considérablement moins connue. La flore européenne est couverte presque à 100 % par PlantNet. Pour celle des pays tropicaux, on se situe à quelques dizaines de pour cent. Cette réalité n’est cependant pas propre à PlantNet, on la retrouve également dans l’ensemble des bases de données institutionnelles, notamment car cela coûte plus cher de couvrir les zones tropicales.

Mais l’on travaille malgré tout avec des partenaires, au Costa Rica, en Guyane, au Brésil, au Cameroun, à Madagascar, en Malaisie, notamment pour étendre la couverture du nombre d’espèces.

Sous les tropiques ou ailleurs, que peut-on noter sur les plantes que les utilisateurs cherchent à identifier ? Les plantes les plus courantes sont-elles les plus demandées ou pas forcément ?

P. B. et A. J. : Il y a forcément une corrélation, car les plantes très rares sont forcément peu observées. Mais on constate également que certaines plantes sont très communes, mais intéressent peu, car elles sont « discrètes ». Cela peut être les adventices (mauvaises herbes, ndlr) des cultures, les plantes qu’on trouve en bord de route mais qui n’ont pas de fleurs remarquables, qui sont pollinisées par le vent avec des fleurs grêles verdâtres, telles que les espèces de fétuques (Festuca spp.), ou de bromes (Bromus spp.). Elles sont moins observées parce qu’elles sont moins attractives en fait. On peut aussi noter qu’on a une bonne représentation des arbres là où certaines herbacées ou plantes épiphytes vont être extrêmement peu observées.

Les gens observent en fait souvent les plantes qui leur plaisent, ou les plantes qui leur semblent utiles. On a comme ça beaucoup de requêtes sur les fruits, les baies, les prunes, sans doute parce que les gens veulent savoir si elles sont consommables ou pas.

Mais cet enjeu des plantes utiles pour l’humain n’était, au départ, pas du tout l’objectif principal du projet PlantNet. On a cependant dû se l’approprier pour répondre à un usage attendu de ce côté-là, mais on reste modéré dans le volume d’informations que l’on donne.

En parallèle, on travaille de plus en plus avec des personnes qui étudient la santé animale, soit en santé humaine et qui utilisent le service ou les données de PlantNet pour leurs propres travaux. On a comme cela des personnes qui ont travaillé sur ToxiPlant qui identifie les plantes toxiques pour les chevaux. On échange aussi avec des médecins sur les cas d’usage de PlantNet pour identifier les plantes allergisantes, notamment celles générant des allergies cutanées. On a également des échanges avec l’agence régionale de suivi de la qualité de l’air, ATMO Occitanie, qui utilise les données qu’on partage avec elle sur les plantes en fleurs recensées à travers PlantNet et qui les intègre dans ses modèles d’estimation de la qualité de l’air liés à la charge pollinique.

Y a-t-il certaines plantes qui gagneraient à être davantage prises en photo ?

P. B. et A. J. : Oui. Il y a des plantes qui nous intéressent, ou qui intéressent nos partenaires, mais pour lesquelles on a très peu de données. Ce sont, par exemple, des plantes allergisantes pour les allergies respiratoires, comme les genévriers mâles, qui, lorsque leurs cônes sont ouverts, libèrent le pollen.

Ces cônes sont très discrets. Les genévriers sont donc photographiés, mais rarement avec des illustrations permettant de connaître le stade de développement des cônes. Ils suscitent pourtant des allergies, donc certains de nos partenaires voudraient collecter des données à ce sujet. On espère y remédier à travers des mécanismes d’animations soit directement à travers la plateforme, soit à travers les réseaux sociaux pour susciter de l’intérêt pour la collecte de données sur ce type de plantes ou bien sur des plantes rares qui sont menacées et pour lesquelles il y a des enjeux de conservation, telles que Marsilea strigosa Willd. et Arenaria provincialis Chater & P. Halliday.

On a aussi le cas de certaines plantes qui nous intéressent pour l’agriculture, des adventices, par exemple, qu’on a peu identifiées au stade de jeunes pousses, telles qu’Imperata cylindrica (L.) Raeusch. ou que Galium aparine L.

Pour identifier une plante, votre application propose de prendre plusieurs types de photos : des photos de fleurs, de feuille, de fruit, d’écorce, de la plante entière. Quels sont les types de données que vous avez le plus ?

P. B. et A. J. : Ce sont les fleurs, notamment parce que les périodes où PlantNet est le plus utilisé sont les saisons de nombreuses floraisons, le printemps, le début de l’été. Les fleurs sont alors des motifs attractifs qui déclenchent l’observation. Ce sont aussi les clés visuelles les plus performantes, celles qu’ont beaucoup utilisées les botanistes dans le passé.

Sur PlantNet, après les fleurs, on constate un degré de performance décroissant avec les fruits, les feuilles et ensuite les rameaux et écorces, qui sont plus difficiles parfois aussi à prendre en photo, même si l’on encourage toujours les utilisateurs à utiliser plusieurs critères (fleur et fruit, fleur et feuille…) à chaque fois pour maximiser leur chance d’identification correcte.

Que se passe-t-il si PlantNet ne trouve pas de correspondance entre la photo prise et une espèce connue ?

P. B. et A. J. : La gestion de l’ignorance reste un problème très difficile pour toutes les IA, celle de PlantNet ne fait pas exception. Certaines espèces sont très peu représentées, et il est très dur d’apprendre au modèle à faire la différence entre quelque chose qui est très rare dans la base de données d’apprentissage et quelque chose qu’on n’a pas du tout. On cherche du coup plutôt à quantifier l’incertitude, décider quand le modèle est incertain ou pas. On travaille avec notre équipe sur la création d’intervalles de confiance. C’est pour cela que, dans ces cas-là, l’application proposera plusieurs espèces.

Mais une réalité rend ce travail difficile : les nouvelles espèces ressemblent souvent à des espèces déjà connues. On pense qu’une nouvelle espèce va être très folklorique visuellement, mais ce n’est pas nécessairement le cas.

Il y a aussi la problématique des plantes ornementales, hybrides. Il y a toujours des créations de plantes. On les couvre, mais moins bien que le reste actuellement, même si on essaie de pallier cette difficulté.

On tâche aussi tout simplement de recenser de plus en plus de plantes. PlantNet couvre aujourd’hui 85 000 espèces sur les 400 000 estimées, sachant qu’on en découvre 2 000 nouvelles par an. Ces découvertes sont faites par des taxonomistes du monde entier, notamment via le réseau World Flora Online, qui regroupe plusieurs dizaines d’universités, d’herbiers, de jardins botaniques, et que PlantNet a rejoint en 2025.

En se rapprochant de ces réseaux-là, on va pouvoir améliorer les cas où PlantNet a de faibles performances, notamment lorsque des espèces nouvelles émergent grâce au travail de ce réseau de taxonomistes qui fait progresser la connaissance en divisant, par exemple, ce qu’on pensait jusque-là être une seule espèce, mais qui en représente, en fait, plusieurs ou, à l’inverse, en regroupant ce qu’on pensait être différentes espèces mais qui se révèle en réalité n’être qu’une seule plante.

Si l’on revient maintenant aux plus de 10 % d’usagers qui utilisent PlantNet dans le cadre de leur travail, qui sont-ils ? Quels sont ces travaux ?

P. B. et A. J. : Les données de PlantNet sont très utiles pour les modèles de distribution d’espèces qui cherchent à prédire quelles espèces se trouvent où. Il y a certes des biais dans nos données, en fonction de là où les gens vont, là où les gens ne vont pas, mais elles peuvent aider à mieux comprendre les facteurs qui influencent ces distributions, notamment le changement climatique. Cela permet de répondre à des questions comme « Est-ce que les espèces vont se déplacer ou pas » ou « Quel est l’impact humain sur ces distributions ? » Beaucoup d’écologues vont pour cela télécharger les données PlantNet et les coupler à d’autres données pour faire ces modèles de distribution.

Les données de PlantNet peuvent aussi aider aussi pour la détection des espèces envahissantes qui sont souvent notables par leur dimension, leur densité, leur aspect visuel, leur nouveauté, comme Carpobrotus edulis (L.) N.E.Br ou Mirabilis jalapa L. On échange à ce sujet avec l’Office français de la biodiversité, qui s’intéresse à l’usage de caméras embarquées pour détecter la présence de plantes envahissantes, afin de contenir leur expansion dans les zones où elles seraient détectées.

On a aussi des travaux en cours pour mieux caractériser les espèces présentes dans les milieux agricoles et reconnaître les pathogènes végétaux qu’il s’agisse de virus, de bactéries, de champignons…

Y a-t-il eu aussi des usages qui vous ont surpris ?

P. B. et A. J. : La chose la plus surprenante était peut-être de découvrir ce musée hollandais où PlantNet était utilisé pour reconnaître les plantes présentes sur les tableaux.

On a aussi parfois des surprises en voyant des personnes utiliser PlantNet pour identifier un tatouage de plante, le motif végétal d’une toile cirée… Il y a aussi les usages ludiques (par exemple, l’application Explorama ou l’application Geo-Quest qui utilise notre service d’identification automatisé). PlantNet soutient la diversité des usages possibles, non pas en cherchant à les intégrer, mais plutôt en diffusant le service de reconnaissance. On a comme ça plus de 20 000 comptes qui utilisent le service de reconnaissance PlantNet pour intégrer ce service soit dans leur propre application mobile, application web, soit dans leur workflow de traitement de données.

Et quels sont, sinon, les usages qui pourraient être développés de PlantNet à votre avis ?

P. B. et A. J. : On a traité un peu plus de 1,3 milliard de requêtes d’identification. Il y a dans ces données énormément de matières pour caractériser des milieux, des espèces… Cependant, ces données sont encore difficilement exploitables de par leur volumétrie. Il y a probablement à l’intérieur de toutes ces photographies des espèces nouvelles, des données sur des espèces qui n’existent pas ailleurs. Il y a aussi, dans les clichés postés, dans les arrière-plans des plantes photographiées, des informations potentiellement intéressantes sur les communautés associées, sur les milieux dans lesquels ces plantes sont. Ce n’est pas l’objet premier de la photographie, mais ce sont des données potentiellement très intéressantes sur les associations végétales, pour l’instant inexploitées.

On a peu exploité nos données pour étudier l’impact des changements climatiques très rapides actuels. PlantNet a, à cet égard, des données nombreuses sur les cinq à dix dernières années qui pourraient permettre de mieux comprendre comment les plantes réagissent à ces changements rapides. D’une année sur l’autre, on peut noter beaucoup de variabilité, mais, pour l’instant, on a du mal à mesurer cet impact.

Comment un utilisateur de PlantNet peut-il faire pour aider à toutes ces recherches possibles ?

P. B. et A. J. : Ce qui nous aide le plus, c’est d’utiliser la plateforme en s’identifiant, ça augmente nettement les bénéfices pour la recherche. En créant un compte, les gens acceptent des conditions d’usage et facilitent la réexploitation pour la recherche. De plus, plus les données sont de qualités, plus elles sont pertinentes pour les activités de recherches. La géolocalisation est, par exemple, très précieuse. Elle est aussi bénéfique pour l’utilisateur avec une qualité de détermination potentiellement plus élevée.

Pour les chercheurs à travers le monde qui peuvent nous lire, n’hésitez pas à explorer tout le potentiel de PlantNet, que ce soit à travers les données ou services partagés.

Il faut aussi avoir en tête que PlantNet est un consortium ouvert. C’est encore trop peu connu, même si on a eu récemment eu l’adhésion du CNRS, et reçu des demandes d’adhésion d’universités étrangères. Cette adhésion permet à nos adhérents de plus largement bénéficier de la plateforme, et d’y contribuer pour en permettre l’évolution dans leurs domaines d’expertises.

Propos recueillis par Gabrielle Maréchaux.

Pierre Bonnet a reçu des financements de la commission européenne (projets HORIZON GUARDEN - 101060693 et MAMBO - 101060639) ainsi que de l'agence nationale de la recherche (PEPR AgroEcoNum - 22-PEAE-0009).

Alexis Joly a reçu des financements de la commission européenne (projets HORIZON GUARDEN et MAMBO) ainsi que de l'agence nationale de la recherche (PEPR AgroEcoNum).

Santé, espace gagné sur les infrastructures routières, autonomie des enfants, économies de voirie… les territoires qui mettent en place des politiques publiques en faveur de la marche en perçoivent des bénéfices socio-économiques plus larges que ceux pensés à première vue. Dans une étude, l’Agence de la transition écologique, Ademe, les a évaluées : les résultats sont édifiants.

Il n’y a pas beaucoup de risque à avancer que la marche est vertueuse. En matière de santé physique et psychologique notamment, toutes les personnes en mesure de marcher en ont fait l’expérience. D’innombrables études étayent ces bienfaits.

Mais sommes-nous conscients, au-delà de cette échelle individuelle, des retentissements bien plus larges que les trajets à pied ont sur la société ? C’est pour répondre à cette question et tenter de quantifier ces bénéfices que l’Agence de la transition écologique (Ademe) a mené une vaste étude. Celle-ci est appuyée sur un important corpus de 130 sources bibliographiques et un comité scientifique constitué de chercheurs, d’associations et de membres de l’administration.

Ce travail avait deux grands objectifs :

• d’une part, réévaluer l’ampleur de nos trajets à pied, qui sont en réalité minorés dans les statistiques de par la façon dont ils sont comptabilisés. Les Français marchent en moyenne 1,2 heure (ou soixante-douze minutes) et 3,5 kilomètres par jour.

• de l’autre, et c’est tout l’enjeu de cet article, comparer et estimer les bénéfices observés entre des territoires de même type (villes, zones rurales, et périphéries urbaines) selon qu’ils mettent en œuvre ou non des politiques publiques en faveur de la marche.

Ne sont considérés ici que les trajets en extérieur, c’est-à-dire ceux que les politiques publiques sont en mesure d’influencer. Cela peut, par exemple, passer par l’aménagement d’espaces publics plus agréables et plus praticables pour les piétons, y compris les plus vulnérables (enfants, personnes âges ou à mobilité réduite) ou encore par le développement d’activités et de commerces de proximité.

À lire aussi : La marche, premier mode de déplacement en France : ce que disent vraiment les statistiques de mobilité

La démarche, toute scientifique qu’elle soit, ne prétend pas être exempte d’incertitudes ; toutes les dimensions abordées ne sont pas toutes aussi bien documentées. Mais sa conclusion donne un ordre de grandeur impressionnant : les politiques en faveur de la marche font gagner 57 milliards d’euros par an à la société.

Des gains en santé et en productivité

Débutons par le plus intuitif. La marche, c’est avant tout des gains pour la santé. L’étude de l’Ademe valorise à 16,7 milliards d’euros par an de bénéfices pour la société les années de vie gagnées grâce aux politiques favorisant la marche. Elles permettent d’éviter 10 500 décès par an. La marche prévient, en effet, le développement de nombreuses pathologies (maladies cardiovasculaires, diabète, obésité…).

Ces bénéfices sanitaires se traduisent aussi dans les performances au travail. Ainsi, un salarié physiquement actif se montrerait plus concentré (hausse moyenne de sa productivité de 6 à 9 %), plus satisfait au travail (les activités physiques au travail réduiraient le turnover de 25 %) et moins souvent malade (une baisse des absences de 1,5 jour par an en moyenne).

La marche n’est évidemment qu’une partie de l’activité physique réalisée par les salariés et l’étude a estimé que l’effet des politiques en faveur de la marche représentait environ 19,6 milliards d’euros par an gagnés par les employeurs et l’Assurance maladie.

S’ils ne sont pas quantifiés ici, des gains similaires sont observés dans la littérature scientifique sur la meilleure concentration des élèves qui se rendent vers leur établissement scolaire à pied ou à vélo.

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La marche, moins coûteuse pour la collectivité

Pour une collectivité, d’autres gains tangibles sont observés : l’étude met en évidence le fait que les villes ayant favorisé la marche ont progressivement réduit la place de la voiture. Les trottoirs et les espaces pour les piétons étant moins coûteux au mètre carré que les chaussées, à la fois à construire et à entretenir. Ces villes minimisent alors leurs dépenses de voirie. L’étude chiffre ces économies à 7,5 milliards d’euros par an.

Une meilleure « marchabilité » a des effets également sur l’attractivité de la ville, de ses commerces de proximité, ses marchés et ses cafés de quartier. Ce levier représenterait autour de 870 millions d’euros de retombées économiques par an.

Cela se répercute notamment sur le taux de vacance commerciale, qui s’approche des 5 % dans les villes où plus de 40 % des trajets sont réalisés à pied, alors qu’il dépasse fréquemment les 15 % dans les villes dominées par la voiture.

Or, un euro dépensé dans les commerces de proximité d’un centre-ville génère en moyenne davantage d’emplois et d’activités que s’il l’est dans une zone commerciale périphérique.

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Des économies pour les ménages, davantage d’autonomie pour les enfants

À l’échelle des foyers aussi, les retombées sont notables : l’étude estime à 1,9 milliard d’euros par an les économies réalisées par les ménages qui habitent dans une ville où la marche est facilitée. Ce gain tient majoritairement aux économies de carburant des ménages pour leurs propres déplacements.

À cela s’ajoute un deuxième gain, estimé à 2,1 milliards d’euros par an, permis par l’autonomisation des enfants et des personnes qui ne conduisent pas, qui peuvent alors plus aisément se déplacer seuls.

Ceci libère leurs proches de contraintes liées à l’accompagnement et génère un gain de temps et de moindres dépenses de carburant.

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Pollution, bruit… le coût des nuisances évitées

Enfin, c’est toute une série d’externalités négatives causées par la place prépondérante de la voiture dans nos villes qui est évitée grâce à la marche.

Les quatre externalités qui ont été monétarisées dans cette étude (diminution des émissions de gaz à effet de serre, de la pollution de l’air, du bruit routier et de la congestion routière) conduisent à une économie nette de 4,8 milliards d’euros par an grâce aux déplacements à pied.

Notons par ailleurs que d’autres externalités négatives liées à l’automobile et donc réduites par la pratique de la marche n’ont pas été incluses ici, comme les économies d’énergie et de matières premières.

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Une marge de progression encore possible

Les bénéfices perçus lorsque l’on encourage la marche sont donc majeurs. Et surtout, ils ont encore une belle marge de progression. Aujourd’hui, les trajets à pied représentent 24 % de nos déplacements et ils sont en augmentation. S’ils atteignent à nouveau 30 % – comme c’était le cas à la fin des années 1980 –, un gain supplémentaire de 35 milliards d’euros par an est possible, estime l’étude.

Pour cela, de nombreux leviers existent :

• rendre la marche plus sûre et agréable à l’aide d’aménagements (trottoirs continus et accessibles, zones piétonnes étendues, traversées sécurisées, protection des abords des écoles, végétalisation…),

• rapprocher les lieux de vie et d’activité (commerces, écoles, services publics, transports) pour créer ce que les urbanistes appellent « une mixité fonctionnelle ».

Une proximité qui bénéficiera à la fois à la santé des habitants, à la vitalité économique des territoires et à la réduction des émissions de CO₂ et de polluants. Sur tous ces plans, encourager la marche est donc gagnant-gagnant.

Mathieu Chassignet est membre de Lille Demain et Axe Culture.

Parce qu’elles pénaliseraient injustement les ménages les plus modestes, les zones à faibles émissions, ou ZFE, sont aujourd’hui au cœur du débat politique en France, et pourraient être supprimées. Des travaux de simulation du comportement de millions d’usagers et du trafic en Île-de-France livrent un éclairage sur les effets réels de la mesure, tant en matière de pollution de l’air que de répartition des coûts entre les territoires.

Alors que la pollution atmosphérique continue de s’affirmer comme l’un des défis sanitaires majeurs des métropoles européennes, les zones à faibles émissions (ZFE) s’imposent comme un sujet de discorde politique et sociale.

En Île-de-France, où une ZFE couvre Paris et 76 communes voisines, l’interdiction progressive des véhicules les plus polluants (classés selon le système Crit’Air) vise à réduire les émissions de dioxyde d’azote (NO₂) et de particules fines de dimensions inférieurs à 2,5 micromètres (PM_2,5). Ces deux polluants sont en effet responsables d’une large part des maladies respiratoires et cardiovasculaires.

Pourtant, ce dispositif, présenté comme une solution indispensable à la qualité de l’air, se trouve aujourd’hui au centre d’un débat parlementaire houleux. Sa suppression est ainsi envisagée, au nom d’un caractère présenté comme « injuste » et « inefficace ».

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Un contexte parlementaire explosif

Un projet de loi visant à supprimer les ZFE en France a relancé les tensions.

Les opposants aux ZFE dénoncent une mesure pénalisante pour les ménages modestes, souvent dépendants de véhicules anciens et confrontés à un manque d’alternatives de transport en commun accessibles. À l’opposé, les défenseurs des ZFE rappellent leur rôle crucial dans la lutte contre la pollution : les particules fines sont responsables de 40 000 décès prématurés par an en France, selon Santé publique France.

Face à cette polarisation, nous proposons une approche fondée sur la modélisation pour dépasser les postures idéologiques. Elle permet de s’intéresser conjointement aux comportements de mobilité, à la dynamique du trafic et aux impacts environnementaux de cette mesure. Il s’agit d’évaluer finement l’efficacité réelle des ZFE et les inégalités sociospatiales qu’elles engendrent potentiellement.

Un simulateur de trafic pour modéliser les effets des politiques de transport

Nous avons eu recours à l’outil METROPOLIS, un simulateur de trafic multi-agents à grande échelle que nous avons développé.

Il permet de modéliser le comportement de millions de voyageurs, chacun prenant des décisions quant à l’opportunité de se déplacer, au mode de transport à utiliser (voiture, transports en commun, marche, etc.), à l’itinéraire à emprunter et enfin à l’heure de départ. Chaque voyageur va alors minimiser un coût de déplacement généralisé incluant les coûts monétaires, les coûts de « deshorage » (c’est-à-dire l’ajustement de l’heure de départ pour limiter l’inconfort) et les temps de trajets dépendant de la congestion routière. Cette dernière est endogène : elle est le fruit des décisions individuelles prises par l’ensemble des usagers.

METROPOLIS est régulièrement utilisé dans le cadre académique pour évaluer diverses politiques urbaines. Il est également utilisé pour des applications plus opérationnelles. La Société des grands projets l’emploie ainsi pour anticiper les flux de trafic sur les futures lignes du Grand Paris Express ainsi que sur les services express régionaux métropolitains en développement. Des applications ont également été mises en œuvre à Québec (Canada) par l’Université Laval.

Les résultats que nous présentons ici s’appuient sur des simulations réalisées avec METROPOLIS pour évaluer la ZFE en Île-de-France, dans le cadre d’un scénario d’interdiction des véhicules classés Crit’Air 3 ou pire, théoriquement en vigueur depuis janvier 2025. Il est à noter que le scénario de référence que nous avons adopté s’entend en l’absence totale de ZFE.

Des effets positifs sur la congestion routière et la pollution de l’air

De fait, la mise en place d’une zone à faibles émissions modifie à la fois le volume du trafic et les comportements de déplacement. Certains conducteurs optent alors pour les transports en commun ou des mobilités douces, tandis que d’autres modifient leurs itinéraires.

Simuler ces ajustements comportementaux est indispensable, car ils forment le mécanisme central par lequel une zone à faibles émissions agit sur la qualité de l’air. En effet, moins de trajets en voiture (en particulier polluantes) impliquent moins d’émissions et donc une exposition réduite à la pollution.

Les modélisations prévoient que l’utilisation de la voiture diminue, tandis que les transports en commun gagnent des usagers. Le volume total du trafic et la congestion diminuent. À noter que le terme véhicule-kilomètre, dans le tableau ci-dessus, désigne le déplacement d’un véhicule routier sur une distance d’un kilomètre.

L’objectif principal de la ZFE reste de réduire la pollution atmosphérique. Les simulations de trafic montrent, à ce titre, des réductions substantielles des émissions de CO₂, NO₂ et PM_2,5, ce qui se traduit par des avantages significatifs pour la santé publique.

Au-delà de leurs effets moyens sur la pollution et la congestion, les zones à faibles émissions ont également des conséquences spatiales spécifiques. La plupart des réductions d’émissions ont lieu dans la zone elle-même, mais des diminutions significatives sont également observées le long des principales voies d’accès à la zone.

Identifier les gagnants et les perdants de la ZFE

Les simulations de trafic à grande échelle permettent aussi d’identifier les ménages qui sont pénalisés et de quantifier ce qu’ils y perdent. Cet outil est donc décisif pour le débat public, car l’acceptabilité dépend non seulement des gains nets totaux, mais également de la répartition des bénéfices et des coûts.

Entre municipalités, les ZFE ne créent pas de gagnants ni de perdants clairement définis en fonction des revenus, tant les municipalités à faibles revenus que celles à revenus élevés comptent de ménages qui tirent profit de cette politique et d’autres qui sont pénalisés.

Si les municipalités plus riches ont tendance, en moyenne, à compter un peu plus de gagnants et moins de perdants, cette corrélation est très faible. L’analyse statistique montre que le revenu n’explique qu’une infime partie de la variation des résultats entre les municipalités. Ces résultats suggèrent que cette politique n’accroît pas de manière significative les inégalités économiques entre les municipalités.

Les citadins sont ceux qui bénéficient le plus d’une exposition réduite à la pollution de l’air. En revanche, les ménages qui dépendent de véhicules plus anciens, souvent situés en zone périurbaine, supportent des coûts plus élevés.

Dans l’ensemble, nos résultats plaident en faveur des zones à faibles émissions comme instrument central de la politique de qualité de l’air, à condition que leurs effets distributifs (c’est-à-dire leurs effets positifs ou négatifs sur les revenus des différents groupes sociaux) soient correctement pris en compte et corrigés.

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Comment corriger les effets distributifs ?

Les avantages agrégés de la ZFE étant importants, des politiques de compensation pourraient être envisagées. Par exemple, un soutien ciblé en faveur de véhicules plus propres – notamment les voitures électriques – ou l’amélioration des services de transport en commun peuvent compenser les pertes de répartition sans compromettre les gains environnementaux.

Inspirés par le « leasing social » proposé par le gouvernement français, nous avons simulé un programme permettant aux ménages de louer un véhicule électrique (VE) pour environ 200 euros par mois. Cette location offrirait une solution de mobilité abordable et écologique aux ménages isolés qui dépendent de leur vieille voiture.

Associer la ZFE à un tel programme de location longue durée permettrait de réduire considérablement le nombre de ménages pénalisés. Le programme de location contribue à décarboner le parc automobile, avec un triplement du nombre de kilomètres parcourus en véhicule électrique. Nos résultats montent que les décès prématurés dus à la pollution atmosphérique diminueraient davantage, par rapport à la seule mise en place de la zone à faibles émissions.

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Lucas Javaudin a reçu des financements du centre interdisciplinaire Energy4Climate de l'Institut Polytechnique de Paris.

de Palma Andre a reçu des financements de France 2030 (décarbonation) projet Harmonic sur la compatibilité des politiques publiques

Le département du Var, en France, est touché par l’arrivée de cet insecte venu d’Amérique du Nord qui s’attaque au pin maritime et au pin parasol. Si la cochenille-tortue du pin se propage, elle pourrait transformer durablement les paysages et l’écologie du pourtour méditerranéen.

Des terrasses qui collent, des voitures poisseuses… On croirait d’abord à une histoire de pollution, puis on lève la tête vers les pins parasols caractéristiques du littoral méditerranéen. On voit alors leurs aiguilles noircir, leurs silhouettes familières se dégarnir, leurs grosses branches dépérir puis se rompre.

Derrière ces symptômes constatés dans le Var se cache un minuscule insecte, qui prend une place gigantesque dans les préoccupations locales : la cochenille-tortue du pin (Toumeyella parvicornis). Venue d’Amérique du Nord, on l’a détectée pour la première fois en France en 2021 dans le golfe de Saint-Tropez, dans le Var – un département en première ligne pour les espèces exotiques.

Discrètes, célèbres ou redoutées

Mais qu’est-ce donc qu’une cochenille ? Insectes de l’ordre des hémiptères, apparentés aux pucerons, aux cigales ou encore aux punaises, elles se caractérisent par une biologie souvent discrète. Les femelles adultes sont peu mobiles et restent fixées sur la plante hôte pour se nourrir de sève, tandis que les rares mâles sont souvent de petite taille, ailés, et d’une courte durée de vie.

Beaucoup d’espèces portent une cuticule épaissie ou cireuse, parfois en forme de petit bouclier – d’où l’impression de petite écaille collée au rameau. Certaines cochenilles sont célèbres pour un usage ancien comme colorant – la cochenille du carmin, par exemple. D’autres sont redoutées en agriculture, en horticulture et en foresterie, car elles peuvent pulluler, affaiblir les plantes et favoriser des champignons par l’intermédiaire du miellat qu’elles produisent.

Il y a plus de soixante ans, le massif des Maures dans le Var avait déjà vu arriver une cochenille, Matsucoccus feytaudi. Alors qu’on ne lui connaît pas de dégâts notoires en région atlantique dont elle est endémique (Landes en France, Espagne, Portugal, etc.), elle a détruit dans ce massif 120 000 hectares de pins maritimes en vingt ans de présence.

Biologie et mécanismes de dégâts de la cochenille-tortue du pin

Mais venons-en à celle qui nous intéresse, la cochenille-tortue du pin. Originaire d’Amérique du Nord, Toumeyella parvicornis appartient à la famille des Coccidae.

Elle se fixe volontiers sur les jeunes rameaux de pins, perce les tissus végétaux et se nourrit directement de la sève. Ce vol de ressources affaiblit l’arbre, mais le mécanisme le plus visible est ailleurs : l’insecte rejette en quantité un miellat sucré qui rend tout collant, attire souvent les fourmis… et, surtout, nourrit la fumagine, un champignon noirâtre qui recouvre aiguilles et rameaux, y compris les strates inférieures.

Résultat : la photosynthèse est freinée et empêchée, l’arbre s’épuise, il perd des aiguilles et voit sa croissance stoppée. Des infestations fortes et répétées peuvent mener jusqu’au dépérissement et à la mort de l’arbre, souvent précédés de chutes de branches qui rendent les abords dangereux.

La France prudente après l’expérience italienne

Comme beaucoup d’espèces exotiques, les raisons de la diffusion de la cochenille tient à un « alignement des planètes » défavorable : augmentation des échanges commerciaux de végétaux et de matériels, densité d’hôtes (plantations notamment) et hivers plus doux.

En France, les foyers actuellement identifiés se concentrent encore dans le Var, mais un premier cas a été relevé à Martigues, dans les Bouches-du-Rhône. Les impacts visibles ont été identifiés sur le pin parasol (Pinus pinea) et le pin maritime (Pinus pinaster).

Face à ce constat, les autorités sanitaires ont mis en place une surveillance et des recommandations de gestion : un repérage précoce, des précautions lors des travaux d’élagage, une limitation des déplacements de végétaux potentiellement infestés, et le signalement des symptômes.

Les dégâts restent encore relativement localisés à l’échelle nationale, mais l’expérience antérieure de l’Italie nous invite à la prudence. La cochenille-tortue du pin a été signalée dès 2014 en Campanie, dans la région de Naples, avant de gagner d’autres régions jusqu’à atteindre Rome, où le pin parasol constitue une icône paysagère et culturelle.

Les infestations ont entraîné des dépérissements massifs, et les gestionnaires ont dû intervenir sur des arbres adultes, parfois patrimoniaux. Plusieurs études récentes utilisant des indicateurs de croissance, des mesures physiologiques et de la télédétection ont pu mettre en évidence les liens entre l’intensité de l’attaque à la baisse de vitalité des pins et au risque de mortalité en Italie.

Après l’Italie et la France, l’espèce a aussi été signalée dans d’autres pays du bassin (par exemple, dans les Balkans), ce qui alimente la crainte d’une diffusion à l’échelle méditerranéenne, d’autant que le pin parasol est présent sur une large partie du pourtour méditerranéen.

Une menace écologique majeure

Le point crucial, souvent sous-estimé dans le débat public, tient au rôle du pin parasol et du pin maritime. Loin d’être de simples arbres d’ornement urbain, ils structurent les milieux naturels, parfois au cœur d’aires protégées.

Dans la réserve naturelle nationale de la plaine des Maures (Var), les pins parasols participent à des paysages uniques et à la structuration écologique locale. Ils façonnent une ambiance de plaine ouverte arborée très caractéristique.

La disparition ou le dépérissement de ces arbres n’aurait pas seulement un effet esthétique : elle affecterait la structure du milieu, les microclimats locaux et toute une biodiversité associée aux pins – faune, champignons, cortèges d’invertébrés, etc. Une grande partie du littoral du Var fait partie de l’aire du parc national de Port-Cros, directement menacée par cet insecte.

À lire aussi : Derrière les invasions biologiques, un remodelage silencieux des écosystèmes

Le pin maritime, comme le pin parasol, dépasse en outre largement le cadre méditerranéen. Il est présent également sur la façade atlantique, où il constitue l’essence dominante du massif landais et l’un des plus vastes ensembles forestiers d’Europe occidentale. Une extension de la cochenille-tortue vers ces régions – si elle s’y acclimatait et y trouvait les conditions propices – poserait donc des questions écologiques, paysagères et économiques à une tout autre échelle : santé des forêts, gestion sylvicole, risque d’affaiblissement face aux sécheresses et coûts de surveillance.

Plus largement, ce cas illustre comment un insecte de quelques millimètres peut, en interaction avec la mondialisation des échanges et le changement climatique, devenir un facteur de transformation durable des paysages et des écosystèmes, en s’associant aux modifications en cours, en modifiant l’identité visuelle et écologique de régions entières. L’enjeu dépasse donc la seule nuisance : il interroge notre capacité à anticiper et gérer les invasions biologiques avant qu’elles ne redessinent, silencieusement, nos horizons.

Des pistes de solutions au cas par cas

Face à cette invasion, les solutions restent jusqu’ici limitées, surtout sur de grands arbres. Il n’existe pas de « recette miracle » universelle. La gestion implique une approche intégrée, qui combine détection précoce, réduction des sources de dispersion, tailles ciblées quand c’est possible et maintien de la vitalité des arbres : arrosage raisonné en période sèche, protection des racines en contexte urbain, limitation des blessures.

Des pistes existent aussi du côté des ennemis naturels de ces insectes. Comme pour d’autres cochenilles, certains prédateurs, notamment des coccinelles, peuvent consommer des cochenilles jeunes, et des communes testent parfois des lâchers d’auxiliaires. Mais l’efficacité à grande échelle dépend du bon choix d’espèces, du calendrier d’intervention et de la capacité des auxiliaires à suivre le rythme des pullulations.

Collectivités et particuliers, les bons réflexes à adopter

En tant que collectivités et en qualité de citoyens, comment contribuer à cette lutte ? Il s’agit d’abord d’apprendre à reconnaître les symptômes : miellat collant, fumagine noire, rameaux couverts de « petites carapaces » brunâtres, puis jaunissement.

Il faut ensuite éviter de déplacer des branches, rameaux ou végétaux de pins depuis une zone infestée vers une zone saine, et signaler les cas aux services compétents lorsqu’un nouveau foyer est suspecté.

Enfin, dans les espaces gérés, il s’agit de prioriser les arbres les plus sensibles (pins parasols, sujets en bord de route ou en ville) et intervenir le plus tôt possible : une fois l’arbre très affaibli, les chances d’inverser la trajectoire sont minces.

Une autre difficulté tient au manque de connaissances scientifiques produites en France sur Toumeyella parvicornis. Les données sur sa dynamique locale (nombre de générations par an selon les microclimats et les espèces d’arbres), ses ennemis naturels réellement efficaces, ses voies de dissémination et ses interactions avec le stress hydrique et les effets post-incendies restent encore à établir. Cette lacune contraste avec la situation italienne, où plusieurs travaux récents décrivent déjà la progression, les impacts sur la croissance des pins et des outils de suivi (dont la télédétection) qui peuvent aider les gestionnaires.

L’urgence en France, pour la recherche, est donc de cartographier finement l’extension du phénomène, en utilisant la télédétection et des drones par exemple, de mesurer l’impact sur la croissance des pins et, surtout, d’identifier les régulations naturelles efficaces, qui passent par l’identification génétique des arbres.

Par exemple, quelles coccinelles et autres prédateurs ou parasitoïdes attaquent réellement la cochenille dans le Var ? À quelle période de l’année ? Avec quel niveau de contrôle ? Sans ces données, il est difficile d’évaluer ce qui marche, ce qui coûte cher pour peu d’effets, et ce qui pourrait être déployé à grande échelle sans risques écologiques secondaires.

Romain Garrouste a reçu des financements de MNHN, CNRS, Sorbonne Université, Labex BCDIV (ANR), MRAE, MTE, National Geographic,

Sans une surveillance efficace et des mesures de lutte appropriées, le scarabée japonais (Popillia japonica), détecté en France pour la première fois dans la région Grand-Est en juillet 2025, pourrait coloniser une grande partie de l’Europe continentale dans les prochaines années.

C’est un coléoptère au régime varié. Le scarabée japonais peut s’alimenter sur plus de 400 espèces de plantes hôtes. Ses larves se nourrissent principalement des racines de graminées, en particulier celles des gazons, des prairies et surfaces enherbées, tandis que les adultes attaquent de nombreuses cultures agricoles (vignes, fruits à noyau, etc.), mais également des espèces ornementales telles que les rosiers.

Les dégâts potentiels sont considérables : aux États-Unis, les dégâts sont estimés à plusieurs centaines de millions de dollars par an, en incluant à la fois les pertes de production et les coûts de lutte.

Le scarabée japonais est de ce fait sous haute surveillance en France, où il a été détecté pour la première fois dans le Grand-Est en juillet 2025. Cette détection a de quoi inquiéter, mais elle était hélas prévisible : dès mai 2022, un rapport d’expertise collective de l’Agence nationale de sécurité sanitaire (Anses) anticipait son introduction comme inéluctable en France hexagonale.

Une espèce exotique envahissante bien documentée

Originaire du Japon, le scarabée japonais est une espèce exotique envahissante dont les routes d’invasion sont bien connues (Figure 1). Accidentellement introduit aux États-Unis en 1916, il s’y est progressivement installé et s’est disséminé jusqu’au Canada.

À partir des années 1970, il a colonisé l’archipel des Açores, puis fut signalé pour la première fois en Europe continentale près de Milan (Italie) en 2014. Il s’est propagé en Suisse, dès 2017, et a été intercepté dans d’autres pays européens : Pays-Bas (2019), Allemagne (2022), Slovénie (2024) et, en 2025, en France, en Espagne, en Belgique et en Autriche.

Cette invasion a suivi trois étapes classiques : l’entrée, l’établissement et la dissémination de l’espèce. Dans le cadre du projet européen IPM-Popillia, nous avons développé des cartes de risque pour chacune de ces étapes à l’échelle de l’Europe, afin d’aider les services phytosanitaires et les décideurs à mettre en place des stratégies de surveillance efficaces. Voici ce que nous avons appris.

Le scarabée japonais : une invasion à nos portes

Le scarabée japonais se déplace principalement grâce aux activités humaines : il s’introduit dans de nouvelles régions par le transport de personnes et de marchandises, ce qui est caractéristique d’un insecte « auto-stoppeur ».

Nous avons évalué le risque d’introduction dans chaque région européenne (Figure 2) en analysant les flux de voyageurs et de marchandises par avion, par train et en camion, à partir du foyer principal d’invasion (localisé en Italie du Nord et au sud de la Suisse). Les zones étudiées correspondent aux unités NUTS3, définies par l’Union européenne, qui correspondent à des zones de la taille d’un département ou d’une petite province.

Où le scarabée japonais pourrait-il s’établir ?

Une fois introduite, une population de scarabées peut-elle survivre et se reproduire ? C’est ce que l’on appelle l’étape d’établissement. Les conditions climatiques, l’usage des sols et l’environnement local déterminent si ces populations peuvent se maintenir durablement.

Grâce à des modèles de distribution d’espèces, nous avons relié les données de présence du scarabée dans les zones colonisées, issues notamment des plateformes de sciences citoyennes, avec des informations environnementales géoréférencées.

La carte de risque d’établissement (Figure 3) montre que les contreforts des Alpes, le nord des Balkans et les rives orientales de la mer Noire sont très favorables à l’insecte. Le sud-ouest de la France, la Bretagne, l’Allemagne, l’Autriche, la Belgique et les Pays-Bas présentent un risque plus modéré.

Comment l’espèce continue-t-elle de se propager ?

Les scarabées japonais émergent une fois par an sous les latitudes tempérées et sont responsables de la progression du front d’invasion en été via leur vol actif. Ils se déplacent pour se nourrir, s’accoupler et pondre leurs œufs, qui poursuivent ensuite leur développement dans le sol tout l’hiver.

L’interaction entre le cycle de vie de l’insecte et les conditions locales gouverne la vitesse à laquelle il se propage dans différentes régions d’Europe (Figure 4).

Des cartes de risque pour mieux prévenir

Nos cartes de risque permettent de visualiser trois aspects essentiels :

1. Risque d’introduction : où l’espèce peut arriver via les transports humains.

2. Risque d’établissement : où les conditions environnementales sont favorables à sa survie et sa reproduction.

3. Risque de dispersion active : où l’insecte peut se déplacer naturellement grâce à son vol.

Considérées séparément, mais plus encore combinées, ces cartes constituent un outil précieux pour anticiper et limiter la progression du scarabée japonais. Elles aident à définir des zones prioritaires pour la surveillance, à coordonner les actions transfrontalières et à adapter les mesures de confinement selon la vitesse de propagation locale.

La surveillance des espèces exotiques envahissantes : un enjeu crucial

Les invasions biologiques sont en forte croissance depuis deux siècles, et la tendance devrait se poursuivre avec l’intensification du commerce, des transports et du changement climatique. Entre 1980 et 2019, les dommages liés aux invasions se sont élevés à 1 208 milliards de dollars (plus de 1 049 milliards d’euros) à l’échelle mondiale, avec une augmentation de 702 % des pertes déclarées entre 1980-1999 et 2000-2019.

Dans ce contexte, il est donc crucial d’améliorer la prévention, la surveillance et la réponse rapide afin de stabiliser, voire de réduire à terme, le nombre de nouvelles invasions. Nos cartes de risque viennent compléter les outils existants pour optimiser les stratégies de surveillance permettant d’activer les mesures appropriées pour lutter contre les espèces exotiques envahissantes.

En pratique, toute observation d’un scarabée japonais doit être signalée à votre Direction régionale de l’alimentation, de l’agriculture et de la forêt (Draaf), en précisant le lieu de l’observation.

Sylvain Poggi a reçu des financements de I'Union Européenne dans le cadre du projet IPM-Popillia (European Union Horizon 2020 Research and Innovation Programme, Grant No. 861852).

Davide Martinetti a reçu des financements de IPM-Popillia project, (European Union Horizon 2020 Research and Innovation Programme, Grant No. 861852).

Leyli Borner a reçu des financements de l'Union Européenne dans le cadre du projet IPM-Popillia (European Union Horizon 2020 Research and Innovation Programme, Grant No. 861852).

Partout où il s’est installé, le nématode du pin Bursaphelenchus xylophilus a tué des millions d’arbres. Son arrivée dans les Landes françaises ne présage donc rien de bon. Pour lutter contre cette espèce invasive, il faut bien sûr connaître son cycle de vie et la façon dont la maladie qu’il véhicule se transmet d’arbre en arbre. C’est ce que nous explique le spécialiste d’entomologie forestière Hervé Jactel.

Le nématode du pin Bursaphelenchus xylophilus, responsable de la maladie du flétrissement, est sans conteste le pire agent pathogène pour les forêts de pin du continent eurasiatique. Il s’agit d’un ver microscopique qui, une fois dans l’arbre, se nourrit des vaisseaux du bois, et bloque la circulation de la sève. Les symptômes sont, dans un premier temps, le rougissement des aiguilles puis leur chute, ensuite la courbure des pousses (d’où le nom de flétrissement), puis enfin la mort de l’arbre en quelques semaines seulement.

Partout où il a été introduit, il a provoqué la mort de millions d’arbres. Cette espèce exotique envahissante (classée organisme de quarantaine en Europe) est originaire d’Amérique du Nord où elle ne cause pas de dégâts, car les pins nord-américains sont résistants. En revanche, elle s’avère très agressive envers les espèces de conifères avec lesquelles elle n’a pas longtemps cohabité.

Une série d’invasions en Asie

Comme pour toutes les espèces invasives, le nématode du pin se joue des frontières terrestres ou maritimes. Il est arrivé en 1905 au Japon sans doute par l’intermédiaire d’une cargaison de bois venue des États-Unis. Il a, depuis, causé la perte de 95 % de la ressource en pins du pays. Il a ensuite été détecté en Chine en 1982, à Nankin (Nanjing en chinois), possiblement à cause de l’importation depuis les États-Unis de matériaux de construction d’un grand télescope. Il est désormais présent dans 18 provinces et a tué plus de 50 millions d’arbres.

Des travaux de modélisation ont montré que cette rapide expansion est surtout due à une propagation assistée par l’humain, avec des déplacements de plusieurs centaines de kilomètres par an sans doute liés au transport de matériaux en bois contaminés. Les dégâts sont tout aussi considérables en Corée (10 millions d’arbres morts en dix ans) malgré toutes les mesures d’éradication et de contrôle mises en place.

Détecté en Europe depuis 1999

Au Portugal, où il a été détecté en 1999, il occupe désormais plus de la moitié de la surface des forêts de pin maritime et a réduit de 30 % leur production. Des analyses génétiques ont montré que les populations de nématode du pin arrivées au Portugal étaient d’origine asiatique et non américaine. L’hypothèse est que du bois contaminé aurait été utilisé pour la construction de l’un des pavillons asiatiques de l’Exposition universelle de Lisbonne en 1998.

Des foyers sont également présents en Espagne depuis 2008, non loin de la frontière portugaise. Alors que certains semblent éradiqués, le foyer en Galice connu depuis une dizaine d’années est officiellement hors de contrôle et progresse de manière inquiétante.

Dans tous ces pays, le rythme de mortalité est d’environ un  million d’arbres par an.

Autant dire que la menace est grave pour la forêt des Landes en France, où le pin maritime est omniprésent et où un premier foyer vient d’être découvert fin 2025 à Seignosse. Les 500 kilomètres qui séparent les foyers du nord du Portugal et de Galice du sud des Landes indiquent que, là encore, c’est le transport par l’être humain qui est à l’origine de cette invasion.

Un coléoptère qui transmet la maladie d’arbre en arbre

La maladie du flétrissement du pin est une maladie à transmission vectorielle. Le nématode du pin ne peut pas passer d’un arbre à l’autre sans l’aide de son insecte vecteur, capable de voler, qui est dans tous les pays infectés un coléoptère longicorne xylophage du genre Monochamus.

En Europe du Sud, il s’agit de l’espèce méditerranéenne Monochamus galloprovincialis. L’insecte vecteur transporte les nématodes dans ses trachées (tubes conduisant l’air aux différents organes) et les dissémine d’un arbre à l’autre à deux étapes de son cycle de développement.

Deux modes de transmission

À leur émergence de l’arbre où ils se sont développés, les jeunes adultes doivent se nourrir sur de jeunes pousses de pin en bonne santé pour acquérir l’énergie nécessaire pour faire fonctionner leurs muscles moteurs du vol et produire des ovocytes (les œufs avant leur fécondation).

C’est pendant cette phase de maturation sexuelle que l’essentiel de la charge en nématode est transmise à l’arbre. Cette transmission est passive, car les nématodes ne sont pas injectés mais sortent d’eux-mêmes des trachées, attirés par l’odeur de la résine qui s’écoule des morsures de l’insecte sur l’écorce des pousses de pin.

Les nématodes gagnent alors le réseau de canaux de résine où ils peuvent se multiplier si l’arbre n’est pas résistant et si les températures sont suffisamment élevées. Le nématode du pin produit une nouvelle génération tous les quatre et cinq jours à 25 °C. En quelques semaines, la population de nématodes peut donc augmenter de façon exponentielle, conduisant à une obstruction des canaux de sève et à la mort de l’arbre par embolie.

Le deuxième mode de transmission des nématodes par les insectes vecteurs intervient, mais dans une moindre mesure, lorsque la femelle fécondée cherche un arbre hôte dépérissant pour effectuer sa ponte, car c’est l’habitat le plus favorable au développement de sa descendance.

Cet arbre peut être dépérissant parce qu’affaibli par une grave sécheresse, le passage d’un feu (les Monochamus sont attirés par l’odeur de la fumée), une attaque de scolytes (des coléoptères xylophages), une infection par un champignon ou par le nématode lui-même (si un Monochamus l’avait auparavant contaminé lors de son repas de maturation). La femelle pond ses œufs un par un dans des encoches creusées dans l’écorce des arbres. Les nématodes qui restaient dans ses trachées peuvent alors pénétrer dans l’arbre par ces blessures de l’écorce. Les jeunes larves de l’insecte creusent ensuite une galerie sous l’écorce pour se nourrir aux dépens des tissus où circule la sève de l’arbre chargée de sucres. C’est pourquoi les arbres supports de ponte ne doivent pas être morts (pas complètement secs) mais seulement moribonds.

Ensuite, les autres stades larvaires se développent lentement dans les tissus du bois alors que les nématodes survivent en se nourrissant de champignons à l’intérieur de ces mêmes tissus. Attirés par l’odeur des insectes, les nématodes présents dans le bois se regroupent dans la loge où la larve s’est transformée en nymphe et s’insèrent dans les trachées du jeune adulte avant que celui-ci n’émerge de l’arbre, emportant avec lui quelques centaines à quelques milliers de nématodes. Au total, le cycle de reproduction de l’insecte vecteur Monochamus dure un an, avec une période d’arrêt du développement pendant l’hiver.

Des coléoptères qui peuvent voler sur plusieurs dizaines de kilomètres dans leur vie

Pour boucler le cycle de la maladie, un arbre hôte doit donc être visité deux fois par des Monochamus, une fois par un Monochamus jeune adulte (mâle ou femelle) qui transmet les nématodes lors de son repas et induit donc le dépérissement de l’arbre, et une deuxième fois par un Monochamus femelle fécondée, attirée par l’arbre dépérissant, et dont les insectes de la génération fille assurent la récupération puis le transport des nématodes hors de l’arbre infecté.

Les insectes vecteurs de l’espèce M. galloprovincialis sont doués d’une grande capacité de vol, capables de se déplacer sur plusieurs dizaines de kilomètres durant toute leur vie d’adulte.

Contrairement aux incendies de forêt qui ravagent en quelques jours des grandes surfaces de plantations de pin, si elle n’est pas éradiquée, la maladie du flétrissement provoquée par le nématode progresse inéluctablement mais lentement, de quelques kilomètres par an, avec une petite proportion d’arbres morts par parcelle chaque année (5 à 10 %). Il conviendrait donc d’envisager d’ores et déjà des mesures pour ralentir le front de progression de la maladie, en cas d’échec de l’éradication, et pour reconstituer les forêts impactées.

Le temps long du dépérissement des forêts infectées par le nématode du pin devrait donc permettre d’évaluer différentes options de renouvellement forestier.

Hervé Jactel ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.