Lors du traitement des cultures, la majeure partie des quantités de pesticides apportées atteint le sol, soit parce que les pesticides y sont directement appliqués, soit parce que la pluie a lessivé le feuillage des plantes traitées (cultures et/ou adventices). Le sol occupe donc une position centrale dans la régulation du devenir des pesticides dans l’environnement et il aura un double rôle de stockage et d’épuration. Dans le sol, les pesticides sont affectés par différents processus physiques, chimiques et biologiques couplés qui conditionnent leur rétention, leur dégradation et leur transfert vers les autres compartiments de l’environnement (eau, plante, atmosphère). En particulier, c’est lorsque le pesticide est présent dans les phases liquide et gazeuse qu’il sera disponible pour être dégradé par les microorganismes (épuration) mais aussi pour être volatilisé et/ou transféré vers les nappes d’eau, alors que dans la phase solide, il reste piégé dans le sol (stockage). La persistance des pesticides dans les sols est directement liée à leur dégradation. C’est l’un des processus clé du devenir des pesticides puisqu’il conditionne leur élimination des milieux naturels. La dégradation peut être de nature biotique (dégradation par la microflore, la microfaune et les végétaux) ou abiotique (hydrolyse, photolyse). Toute une série de molécules intermédiaires (les produits de dégradation ou métabolites) entre la molécule initiale et les molécules minérales finales peuvent être produites, entraînant une augmentation du nombre de polluants potentiels. C’est lorsque le pesticide est transformé en molécule minérale, comme le CO2, qu’il est totalement éliminé. Ce phénomène est appelé minéralisation. La rétention des pesticides se produit sur les constituants du sol tels que les matières organiques et les argiles. Plus la rétention du pesticide est importante, plus sa mobilité est faible et moins les risques de contamination des eaux souterraines, par exemple, seront élevés. Cependant, les pesticides fortement retenus sont susceptibles d’être mobilisés par transport particulaire lors d’épisodes de ruissellement ou d’érosion, ou en présence d’écoulements préférentiels dans les profils des sols. A long terme, les interactions responsables de la rétention évoluent vers des interactions plus fortes et moins réversibles : celles-ci culminent avec la formation de résidus de pesticides non extractibles du sol. Ces résidus peuvent cependant être remobilisés avec des risques de contamination différés de l’environnement. La persistance et la rétention des pesticides sont très variables d’un pesticide à l’autre parce qu’elles dépendent des caractéristiques physico-chimiques des molécules. Mais elles varient aussi fortement en fonction des caractéristiques pédologiques et climatiques (température et humidité en particulier). Les pratiques agricoles, telles que le travail du sol, l’apport de produits résiduaires organiques ou la mise en place de zones enherbées, jouent également un rôle important dans le devenir des pesticides. Par exemple, l’incorporation des pesticides volatiles limite leur transfert vers l’atmosphère mais augmente leur persistance dans le sol. La présence de bandes enherbées permet, quant à elle, d’intercepter le ruissellement en favorisant la rétention et la dégradation des pesticides donc de réduire leur transfert vers les eaux de surface. La caractérisation fine du comportement des pesticides dans l’environnement est nécessaire pour évaluer les risques de transfert des pesticides dans l’air, l’eau et la plante, et les risques d’accumulation dans le sol. L’outil fondamental de la description de ces transferts et de leur prévision est la modélisation. Celle-ci permet de prendre en compte les propriétés des pesticides (mobilité, persistance, …), les conditions pédo-climatiques et hydrologiques ainsi que les pratiques agronomiques. L’avantage des modèles est qu’ils fournissent des estimations à plus ou moins long terme (de la saison culturale à plusieurs années) et pour de très nombreuses situations. Les prévisions des modèles sont cependant assorties d’incertitudes (prises en compte dans les évaluations des risques) liées aux limites des modèles et propres aux données d’entrée. Les recherches doivent se poursuivre afin de mieux comprendre les processus conditionnant le comportement des pesticides et d’améliorer ainsi les prévisions. En conclusion, l’accumulation des pesticides dans les sols sera d’autant plus importante que leur persistance et leur rétention seront élevées. Celles-ci dépendent de la structure de la molécule, des caractéristiques pédo-climatiques et des pratiques culturales. Au sein d’EGER, les recherches visent, notamment, à approfondir les mécanismes impliqués dans le devenir des pesticides et leur dispersion dans l’environnement en tenant compte, par exemple, du rôle de la structure des sols et des pratiques agricoles, et à étudier le couplage entre le devenir des pesticides et les effets sur les organismes vivants, en particulier les organismes du sol.