Les développements actuels des approches isotopiques, type AICS*, ont montré un fort potentiel pour évaluer les mécanismes de dégradation des pesticides et la prédiction des produits de transformations ou métabolites. En effet chaque mécanisme de dégradation, impliquant une rupture de liaison, va impliquer une modification propre de la composition isotopique en ¹³C/¹²C, ¹⁵N/¹⁴N, ²H/¹H ou encore ³⁷Cl/³⁵Cl présents dans les substances actives de pesticides dégradés. Une confrontation des compositions isotopiques des pesticides initialement appliqué et de ceux retrouvés dans l’environnement permet donc d’identifier et de quantifier ces mécanismes de dégradation dans l’environnement, information cruciale pour évaluer la persistance de ces substances. Néanmoins, nécessitant une connaissance fine des compositions isotopiques des substances actives inclues dans les formulations de pesticides appliquées, ces approches AICS ont essentiellement été appliquées en conditions contrôlées de laboratoire.

La base de données ISOTOPEST vise à lever ce verrou et ouvrir l’application de l’AICS des pesticides aux études de terrain pour répondre notamment à la forte demande des gestionnaires de l’eau face aux problématiques actuelles de qualité d’eau. Cette base de données ISOTOPEST est issue du projet ANR DECISIVE impliquant trois laboratoires français, réunis pour collecter, extraire et analyser 120 formulations commerciales de pesticides provenant de 23 fabricants différents. Incluant d’autres données issues de la littérature, un travail statistique a montré la faible variabilité isotopique de différentes formulations commerciales d’une même substance active (par exemple Δδ¹³C < 1 ‰ pour l’herbicide S-métolachlore). Cela suggère qu’il est possible de suivre in situ la transformation de certains pesticides grâce à l’AICS. Ces données ont été renforcées par un exercice d’inter-comparaison unique entre deux laboratoires participants financé par le réseau REGEF spectrométrie stable.

Incluant un stockage des formulations à long terme, la banque ISOTOPEST permet aussi de garder une mémoire des formulations appliquées et de soutenir les avancées analytiques futures. La base de données est disponible en ligne et en accès libre via https://ites.unistra.fr/isotopest.

* Analyse Isotopique de Composé Spécifique (AICS ou CSIA en anglais) 

Ce travail est le fruit d’une collaboration entre les laboratoires:

– Institut Terre et Environnement de Strasbourg (ITES – EOST)
– Laboratoire Chimie Environnement (LCE, Marseille)
– UMR Agroécologie (Dijon)

Lien vers l’article : Masbou, J., Höhener, P., Payraudeau, S., Martin-Laurent, F., & Imfeld, G. (2024). Stable isotope composition of pesticides in commercial formulations: The ISOTOPEST database. Chemosphere, 141488. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2024.141488