Même si cela est un élément important pour la régénération des forêts, l'infestation par le dendroctone du pin ponderosa est devenue la plus grande épidémie d'insectes jamais enregistrée en Amérique du Nord. Au milieu des années 1990, des hivers doux et des étés secs, associés à l'extinction des incendies et à une augmentation des monocultures, ont entraîné une hausse considérable de la population qui a détruit la moitié des pins de la Colombie-Britannique destinés à la commercialisation. Près de 70 % des pins récoltables de l'intérieur de la province seraient touchés d’ici 2015.

De 1995 à 2004, dans le but de contrôler l'infestation, des travailleurs forestiers ont appliqué 5 000 kg de méthylhydrogénoarsonate de sodium (MSMA), un pesticide toxique contenant de l'arsenic, à un demi-million d'arbres recouvrant de 14 % de la Colombie-Britannique.

En tant que seul pesticide homologué pour le contrôle du dendroctone du pin ponderosa dans la province à cette époque, le MSMA constituait une solution simple et abordable pour une intervention de l'industrie. Des quantités relativement faibles de cette substance chimique ont été injectées directement dans les arbres, tuant rapidement l'insecte et l'arbre de manière simultanée. On s'attendait à ce que l'application directe réduise le risque de contamination généralisée posée par pulvérisation aérienne traditionnelle. Cependant, des préoccupations ont été soulevées très tôt quant au fait que le traitement de larges bandes de forêts avec des pesticides à base d'arsenic pourrait perturber le fonctionnement des écosystèmes, et réduire la biodiversité et la productivité de la région.

Il était difficile de déterminer et, dans certains cas, on ne savait pas de quelle manière le MSMA pouvait avoir une incidence sur la faune. Sans données scientifiques concrètes, il était difficile pour les gestionnaires de ressources de déterminer le meilleur plan d'action.

À la recherche de solutions grâce à la science et aux technologies

En 2002, des toxicologues de la faune d'Environnement Canada ont entamé une série d'études, en partenariat avec des chercheurs de l'Université Simon Fraser et de l'Université de la Colombie-Britannique, afin de comprendre de quelle manière le MSMA peut avoir des incidences sur les prédateurs naturels de l'insecte, à savoir les pics et d'autres oiseaux forestiers.

Des scientifiques ont recueilli des insectes afin de réaliser des analyses avec de l'arsenic. On a déterminé que les insectes survivent à de fortes concentrations de MSMA et, en cas d'ingestion, ils devenaient extrêmement toxiques pour les pics. Des études ont indiqué que, en réalité, ce pesticide tuait 30 % moins de dendroctones que l'on pensait auparavant.

La méthode du MSMA utilisait également le préappâtage, à l'aide de blocs de phéromones du dendroctone du pin ponderosa, afin d'attirer les insectes dans les zones de traitement. À l'aide d'émetteurs radio, les chercheurs ont découvert que les pics, en tant qu'insectivores, étaient attirés vers les zones infestées de dendroctones et passaient trop de temps dans les parcelles traitées au MSMA, consommant des milliers d'insectes par jour et augmentant leur exposition à la substance chimique.

Le MSMA avait une toxicité aiguë moins importante que certaines autres formes d'arsenic, mais des analyses de laboratoire ont démontré qu’il est devenu beaucoup plus puissant après une transformation métabolique. L'ingestion exposait les oiseaux à un intermédiaire très toxique pendant la transformation métabolique. Cela aurait pu être le mécanisme toxique entraînant la perte de poids substantielle observée chez les pics.

Les chercheurs ont également analysé les résidus d'arsenic dans le sang et les plumes des pics. Ils ont découvert que les concentrations élevées et les expositions à long terme rendaient les oiseaux vulnérables à la dysfonction reproductive, à des anomalies du comportement, à une réduction de la croissance, voire à la mort.

Répercussions sur la prise de décisions

Dès 2003, des scientifiques d’Environnement Canada ont présenté les résultats préliminaires aux auditoires scientifiques de la Pesticide Information Exchange et de la Society for Environmental Toxicology and Chemistry. Encouragée par l'intérêt et par une augmentation du financement, l'équipe de recherche a mené des études supplémentaires jusqu'à ce que, en 2005, elle dispose de suffisamment de renseignements pour montrer que le MSMA présente un risque important pour les oiseaux forestiers. Cette équipe a décidé d'organiser un atelier où les intervenants pourraient échanger des renseignements sur le MSMA.

Vingt-huit participants, représentant les gouvernements fédéral et provinciaux, la Commission des accidents du travail, l'Université de la Colombie-Britannique, l'Université Simon Fraser, des experts-conseils de l’industrie et les citoyens concernés, ont discuté du MSMA, de son utilisation et de ses effets. Les résultats scientifiques présentés ont aidé à convaincre le ministère de l'Environnement de la Colombie-Britannique d'utiliser la nouvelle Loi sur la lutte antiparasitaire intégrée pour révoquer le permis d'utilisation du MSMA de la province.

Ces mesures de grande envergure ont favorisé la sensibilisation aux composés organiques aux États-Unis, où le MSMA est toujours utilisé. En 2006, l'Environmental Protection Agency des États-Unis a décidé de réglementer les pesticides à base d'arsenic, y compris le MSMA, en raison des préoccupations relatives aux effets sur la santé humaine et l'environnement. À partir de 2011, il sera uniquement utilisé sur les cultures coton, avec des restrictions en vigueur pour protéger l'eau potable. L'Environmental Protection Agency des États-Unis procède actuellement à une élimination progressive de l'utilisation de pesticides à base d'arsenic en faveur de substances chimiques à risque moins élevé.

En raison de la preuve scientifique, de l'Environmental Protection Agency des États-Unis, de la pression du public et de l'accumulation de preuves indiquant que les activités de gestion existantes ne contenaient le problème des dendroctones, le ministère des Forêts, des Terres et de l’Exploitation des ressources naturelles de la Colombie-Britannique (Ministry of Forests, Lands and Natural Resource Operations) a détruit les stocks restants et mis un terme à l'utilisation du MSMA.

Un problème est resté en suspens : que faire avec le demi-million « d'arbres patrimoniaux » traités au MSMA. Posent-ils toujours des risques? En 2004, une vérification effectuée par le Bureau des pratiques forestières a recommandé l'élaboration d’une politique pour orienter la gestion des arbres patrimoniaux.

Afin d'élaborer ce cadre stratégique, le ministère des Forêts, des Terres et de l’Exploitation des ressources naturelles de la Colombie-Britannique a organisé un forum public, qui a permis de réunir du personnel d’Environnement Canada et d'autres institutions gouvernementales, des organisations non gouvernementales, le milieu universitaire, l'industrie et d'autres intervenants pour mettre en place un cadre stratégique et formuler des recommandations à l'intention du chef forestier de la province sur la manière d'intégrer et de gérer les arbres patrimoniaux. En 2007, une politique finale a été publiée pour orienter l'action sur les arbres patrimoniaux et présenter des procédures claires quant à la façon dont les pesticides pour contrôler le dendroctone du pin ponderosa doivent être introduits.

Le Ministère a développé un site Web sur le MSMA présentant des renseignements, des bases de données et des cartes des arbres patrimoniaux ainsi que les risques pour la santé et l'environnement associés aux substances chimiques.

Avantages pour les citoyens canadiens

La Colombie-Britannique représente 16 % de la région boisée du Canada, mais représente plus de la moitié de sa production forestière, dont la valeur était estimée à 10 milliards de dollars en 2008, soit près de 1 % du produit intérieur brut du pays. Même si l'infestation par le dendroctone du pin ponderosa a ralenti au cours des dernières années, on ressent toujours les répercussions sur l'industrie forestière.

Les pesticides à base d'arsenic, y compris le MSMA, ont été interdits au Canada. La recherche concertée d’Environnement Canada a contribué à une meilleure compréhension de l'efficacité et les effets du MSMA, et cela a permis de montrer que les hypothèses sur l’efficacité et la sécurité du produit étaient inexactes.

Les scientifiques étaient préoccupés par le fait que les effets du MSMA, combinés à une modification de la disponibilité de la nourriture et à la réduction de l'habitat, en raison des dommages causés par les insectes et d'une augmentation de l'exploitation forestière, puissent exposer les pics à d'autres facteurs de stress et à un déclin de la population. La disparition des prédateurs naturels du dendroctone de l'écosystème pourrait favoriser davantage l'expansion de la population de cette espèce et les dommages qui en découlent pourraient s'amplifier.

Avec l'élimination de la menace du MSMA pour les pics, leur rôle en tant que prédateurs du dendroctone peut fonctionner plus naturellement dans l'écosystème forestier. Cette recherche a contribué à une approche plus respectueuse de l'environnement pour une gestion intégrée des pesticides dans les écosystèmes forestiers, offrant des avantages environnementaux et économiques pour tous les citoyens canadiens.

Pour obtenir de plus amples renseignements :

Albert, C.A., Williams, T.D., Morrissey, C.A., Lai, V.W.M., Cullen, W.R., Elliott, J.E.2008. Dose-dependent uptake, elimination and toxicity of monosodium methanearsonate in adult zebra finches (Taeniopygia Guttata). Environmental Toxicology and Chemistry 27(3):605-611.

Morrissey, C.A., Albert, C.A., Dods, P.L., Cullen, W.R., Lai, V.W.M., Elliott, J.E.2007. Arsenic Accumulation in Bark Beetles and Forest Birds Occupying Mountain Pine Beetle Infested Stands Treated with Monosodium Methanearsonate. Environmental Science and Technology41(4):1494-1500.

Morrissey, C.A., Dods, P.L., Elliott, J.E.2008. Pesticide treatments affect mountain pine beetle abundance and woodpecker foraging behavior. Ecological Application 18(1):172-184.

Morrissey, C. Elliott, J.E. 2011. Toxic trees: arsenic pesticides, woodpeckers and the mountain pine beetle. In: Elliott, J.E., Bishop, C.A., Morrissey, C.A. (éd.) Wildlife Ecotoxicology: Forensic Approaches. New York (NY) : Springer. p. 239-266.

Reimer, K.J., Cullen, W.R. 2009. Arsenic concentrations in wood, soil and plant tissue collected around trees treated with monosodium methanearsonate (MSMA) for bark beetle control. Rapport préparé pour le ministère des Forêts et des Parcours naturels de la Colombie-Britannique.