Comment les produits pharmaceutiques se retrouvent dans les cultures via les eaux usées

Pourquoi les eaux usées finissent-elles sur les terres agricoles ?

L'agriculture consomme environ 70 % de l'eau douce mondiale. Alors que les sécheresses s'intensifient et que les aquifères diminuent, les agriculteurs des régions arides se tournent de plus en plus vers une ressource qui ne s'épuise jamais : les eaux usées municipales traitées. Plus de 20 millions d'hectares de terres agricoles dans le monde sont déjà irrigués avec de l'eau recyclée, selon une étude publiée dans la revue Sustainability. Israël est le chef de file de cette pratique, recyclant près de 90 % de ses eaux usées – environ quatre fois plus que tout autre pays – dont une grande partie est destinée à l'irrigation des cultures.

La logique est implacable : pourquoi rejeter de l'eau riche en nutriments dans les rivières alors qu'elle peut servir à faire pousser des aliments ? Mais les eaux usées traitées transportent des passagers que la purification standard n'élimine pas complètement – parmi eux, des traces de médicaments pharmaceutiques rejetés dans les réseaux d'égouts par des millions de personnes chaque jour.

Que se passe-t-il lorsque les cultures boivent de l'eau contenant des médicaments ?

Les plantes absorbent l'eau par leurs racines et la font remonter par transpiration, le même processus qui transporte les nutriments du sol à la tige. Les produits pharmaceutiques dissous voyagent en autostop. Lorsque l'eau s'évapore par les pores des feuilles, appelés stomates, les composés médicamenteux sont laissés derrière et se concentrent progressivement dans les tissus végétaux.

« Les plantes n'ont pas de mécanisme bien développé pour excréter ces composés médicamenteux. Elles ne peuvent pas facilement se débarrasser des déchets en urinant, comme le font les humains », a expliqué Daniella Sanchez, doctorante à l'université Johns Hopkins, dans un rapport universitaire sur ses récentes découvertes. Au lieu de cela, les plantes stockent les produits chimiques dans les parois cellulaires et les vacuoles – de minuscules compartiments qui fonctionnent comme des sacs poubelles cellulaires.

Quels médicaments et quelles cultures ?

L'étude de Sanchez, publiée dans Environmental Science & Technology, a testé des tomates, des carottes et de la laitue exposées à quatre médicaments psychoactifs couramment détectés dans les eaux usées traitées :

• Carbamazépine — utilisée pour les crises d'épilepsie et les troubles bipolaires
• Lamotrigine — un traitement contre l'épilepsie
• Amitriptyline — un antidépresseur tricyclique
• Fluoxétine — l'ingrédient actif du Prozac

Les résultats ont révélé une tendance frappante. Les feuilles de tomate contenaient plus de 200 fois la concentration pharmaceutique trouvée dans le fruit. Les feuilles de carotte en contenaient environ sept fois plus que les racines comestibles. La carbamazépine s'est avérée la plus persistante, s'accumulant même dans les portions comestibles telles que les racines de carotte et les fruits de tomate. La lamotrigine, en revanche, est restée à de faibles niveaux dans tous les tissus.

Des études de terrain plus larges confirment cette hiérarchie. Selon une revue dans le Journal of Agricultural and Food Chemistry, l'absorption pharmaceutique suit généralement un schéma : les légumes-feuilles absorbent le plus, suivis des légumes-racines, des céréales et enfin des cultures fruitières.

Les consommateurs doivent-ils s'inquiéter ?

Les concentrations détectées jusqu'à présent sont mesurées en nanogrammes par gramme – des millions de fois inférieures à une dose thérapeutique. « Ce n'est pas parce que ces médicaments sont couramment présents dans les eaux usées traitées qu'ils auront un impact significatif sur la plante ou le consommateur de plantes », a déclaré Carsten Prasse, professeur associé de santé environnementale et d'ingénierie à Johns Hopkins.

Néanmoins, les scientifiques notent que l'exposition à long terme à de faibles doses par le biais de l'alimentation est mal comprise, et l'effet cocktail de plusieurs produits pharmaceutiques agissant ensemble reste largement inexploré. Une évaluation des risques de 2024 publiée dans le Journal of Toxicology and Environmental Health a révélé que, bien que les résidus de médicaments individuels dans les cultures se situent généralement en dessous des seuils de sécurité, des lacunes subsistent dans la manière dont les organismes de réglementation évaluent l'exposition cumulative.

Quelles sont les prochaines étapes ?

La pénurie d'eau devant toucher les deux tiers de la population mondiale dans les décennies à venir, la réutilisation des eaux usées dans l'agriculture ne fera que croître. Les chercheurs espèrent que la cartographie des médicaments qui se concentrent dans certaines parties des plantes pourra orienter des réglementations plus intelligentes – en signalant potentiellement des produits pharmaceutiques spécifiques pour des normes de traitement des eaux usées plus strictes ou en orientant l'irrigation vers des cultures moins susceptibles d'être absorbées.

Pour l'instant, la science offre un titre rassurant : les parties comestibles des légumes courants accumulent beaucoup moins que les feuilles qui finissent généralement dans le bac à compost. Mais à mesure qu'une plus grande partie de l'alimentation mondiale dépend de l'eau recyclée, la compréhension du parcours pharmaceutique de l'égout à l'assiette deviendra un élément essentiel de la sécurité alimentaire.