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Une étude publiée cette semaine dans Environmental Science & Technology est la première à détecter des dizaines de produits agrochimiques – dont des insecticides, des herbicides et des fongicides – dans les nuages au-dessus de la France. Les polluants finissent par retomber sur terre sous forme de pluie ou de neige, parfois à des concentrations qui dépassent les limites européennes pour l’eau potable.
Principaux résultats :
Des pesticides ont été détectés dans chaque échantillon de nuage au-dessus de la France, dont dix sont interdits dans l’Union européenne (UE) en raison de préoccupations sanitaires.
Deux échantillons dépassaient la valeur limite européenne pour l’eau potable.
Les nuages n’ont pas seulement transporté des pesticides, mais aussi des polluants émergents et de nouveaux produits de dégradation. La majeure partie de la pollution provenait d’épandages de pesticides à grande échelle et non d’exploitations agricoles locales.
À n’importe quel moment, les nuages français peuvent contenir de 6 à 139 tonnes de pesticides.
Des pesticides interdits il y a des années dans l’UE flottent dans l’air et apparaissent sous forme de nuages au-dessus de la France. Selon une nouvelle étude révolutionnaire, cela soulève des questions quant à la durée de vie de ces substances toxiques et à la distance à laquelle elles peuvent se propager, ce qui pourrait avoir des effets potentiellement néfastes sur la santé mondiale.
L’étude publiée le 8 septembre dans Environmental Science & Technology est la première à détecter des dizaines de produits chimiques agricoles – dont des insecticides, des herbicides, des fongicides et d’autres substances – qui flottent dans des gouttes d’eau dans les nuages.
Cela signifie que les pesticides ne restent pas seulement dans l’environnement, mais qu’ils se déplacent également dans l’atmosphère et retombent sur terre avec la pluie ou la neige, parfois à des concentrations qui dépassent les limites européennes pour l’eau potable, comme le suggère l’étude.
Les nuages, autrefois considérés comme des vecteurs passifs de l’eau, sont aujourd’hui reconnus comme des acteurs actifs du transport et de la transformation des produits chimiques, avec un impact direct sur les écosystèmes, l’eau potable et la santé publique.
« La contamination par les pesticides est un problème croissant et alarmant, tant pour l’environnement que pour la santé humaine », affirment les chercheurs.
« Les pesticides, largement utilisés dans l’agriculture pour lutter contre les parasites et les vecteurs de maladies, sont transportés en phase gazeuse, dans des aérosols et, comme le montre cette étude, dans les nuages sur de longues distances dans l’atmosphère ».
L’impact sur la santé publique est grave, surtout à une époque où l’utilisation des pesticides dans l’agriculture a augmenté de manière spectaculaire et où l’industrie continue de façonner la politique en matière de pesticides aux États-Unis et dans d’autres pays.
Plus récemment, sous l’administration Trump, le rapport de la Make America Healthy Again Commission a fait avancer les priorités de l’industrie en faisant marche arrière sur les promesses de réduction de l’utilisation des pesticides.
Les pesticides comme l’atrazine sont associés à une multitude de dommages potentiels. Il s’agit notamment de cancers chez les enfants et les adolescents, de troubles neurologiques et d’une série de problèmes liés à la reproduction, à la respiration, au métabolisme et au développement, allant de la stérilité et des naissances prématurées à la maladie de Parkinson et au diabète de type 2.
L’étude a révélé que les nuages peuvent transporter des pesticides actuellement utilisés, des composés interdits depuis longtemps et des « nouveaux polluants » – des produits chimiques industriels qui soit s’accumulent dans l’environnement, soit se forment lorsque des pesticides plus anciens sont dégradés.
Certains se transforment même dans l’atmosphère elle-même en nouveaux composés, au-delà de ce que les autorités de réglementation ont pris en compte jusqu’à présent.
Les chercheurs estiment que le ciel français à lui seul peut contenir à tout moment entre quelques tonnes et plus de 100 tonnes de pesticides – dont la plupart proviennent de sources lointaines.
Comme les pesticides continuent d’être utilisés dans le monde entier, ils affirment que le problème dépasse largement les frontières nationales et les pratiques agricoles locales.
Les nuages, réservoirs inattendus de produits chimiques toxiques
C’est la première fois que des scientifiques affirment avoir mesuré directement une quantité aussi importante de pesticides dans l’eau des nuages à un niveau élevé dans l’atmosphère, bien au-delà de l’influence directe des exploitations agricoles locales. Les nuages contiennent de minuscules gouttelettes de liquide qui peuvent capturer des polluants tels que les pesticides et les libérer plus tard sous forme de pluie ou de neige.
Les nuages agissent également comme des « réacteurs » chimiques. L’étude a révélé qu’ils ne se contentent pas de transporter des polluants, mais qu’ils les transforment également en d’autres substances.
Une étude à venir de certains de ces mêmes chercheurs montre par exemple que le phosphate de triphényle, un produit chimique toxique utilisé dans les plastiques et les retardateurs de flamme, se transforme en d’autres produits chimiques, dont le phosphate de diphényle, en 90 minutes environ dans l’eau des nuages.
Pour collecter les données, les chercheurs ont recueilli des échantillons d’eau des nuages à la fin de l’été 2023 et au printemps 2024 au Puy de Dôme, un observatoire de montagne et une station de recherche située dans le centre de la France, qui bénéficie d’une situation unique pour étudier la chimie de la troposphère libre (la partie de l’atmosphère située au-dessus des influences locales au niveau du sol).
Le site fait partie de réseaux de surveillance européens et mondiaux, dont l’infrastructure de recherche sur les aérosols, les nuages et les gaz à l’état de traces (ACTRIS) et le Global Atmosphere Watch de l’Organisation météorologique mondiale.
Sur 446 substances chimiques possibles étudiées – dont des pesticides, des biocides (composés qui tuent les organismes nuisibles), des additifs et des produits de transformation (produits de dégradation des pesticides) – les chercheurs ont trouvé 32 composés différents dans l’eau des nuages.
La liste comprenait :
Herbicides (9) – désherbants.
Insecticides (7) – produits chimiques contre les insectes.
Fongicides (3) – contre les attaques fongiques sur les cultures.
Biocides (1) – produits qui tuent les organismes nuisibles.
Additifs (3) – ingrédients ajoutés aux formulations de pesticides.
Produits de transformation (8) – sous-produits issus de la dégradation des pesticides.
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L’eau des nuages contenait également de « nouveaux polluants », dont :
L’anthraquinone, un répulsif pour oiseaux également produit par la combustion et la dégradation des hydrocarbures aromatiques polycycliques dans l’atmosphère, était présent dans chaque échantillon (jusqu’à 93 nanogrammes par litre ou ng/L).
Le benzotriazole, utilisé dans la fabrication de fongicides et souvent dans les plastiques et les produits de nettoyage, était présent dans quatre échantillons. Bien qu’il s’agisse d’un produit chimique intermédiaire dans la fabrication des fongicides, il est également fréquemment utilisé dans d’autres secteurs comme inhibiteur de corrosion, stabilisateur de plastique et additif pour détergents. En raison de sa large utilisation, il a déjà été détecté dans la neige, les aérosols et les eaux de surface et souterraines.
Le 2,4-dinitrophénol, une substance chimique volatile autrefois classée comme pesticide par l’Agence américaine de protection de l’environnement (EPA) et désormais interdite. Il est répertorié comme substance polluante prioritaire et a été trouvé dans quatre échantillons d’eau de nuage à des concentrations allant jusqu’à 2 microgrammes par litre (μg/L) – bien au-delà de la limite fixée par l’UE pour l’eau potable.
Les niveaux de pesticides étaient plus élevés à la fin de l’été qu’au printemps, la moitié des échantillons dépassant 0,5 μg/L – la limite européenne pour l’eau potable, tous pesticides confondus, selon les chercheurs.
Même en excluant le 2,4-dinitrophénol, qui peut être produit par des réactions photochimiques, deux échantillons de nuages dépassaient toujours cette limite.
Certaines des substances chimiques détectées sont encore autorisées en France. Par exemple, l’herbicide mésotrione a atteint des concentrations allant jusqu’à 620 ng/l, tandis que l’insecticide DEET a été détecté à 63 ng/l.
Cependant, 10 des composés détectés étaient des substances actives ou des métabolites de pesticides interdits dans l’UE. Il s’agissait notamment de l’atrazine (interdite depuis 2003), du carbendazime (2008) et d’insecticides tels que le DNOC, le fipronil, le carbutilate et la perméthrine. Le fongicide tolylfluanide (2022) et un produit de dégradation de l’amitraze (2004) ont également été identifiés.
L’herbicide métolachlore – interdit en France après avoir été associé à une pollution étendue des eaux souterraines – a été détecté dans trois échantillons de nuages, bien que son successeur, le S-métolachlore, ait été interdit quelques mois seulement après le prélèvement des échantillons.
Les chercheurs affirment que la présence de ces anciens composés non autorisés souligne le rôle du transport atmosphérique à longue distance : les produits chimiques peuvent arriver en France depuis d’autres pays où ils continuent d’être utilisés.
« La présence de pesticides dans l’eau des nuages suggère l’importance du lessivage dans les nuages [le processus par lequel les polluants sont absorbés dans les gouttelettes de nuage], où ils peuvent être présents et transportés », expliquent les chercheurs.
« En outre, cela soulève la question des effets écologiques et toxicologiques de la transformation des pesticides dans la phase aqueuse des nuages, comme cela a déjà été observé pour d’autres composés anthropogéniques [d’origine humaine] et biogéniques [d’origine naturelle] ».
Suivre la dérive : Comment les pesticides se retrouvent dans l’air
L’origine de l’air a joué un rôle. Les échantillons de nuages les plus contaminés avaient été prélevés au-dessus de terres agricoles pendant la saison principale de pulvérisation.
Par exemple, un échantillon prélevé à la fin de l’été provenait de l’Atlantique, mais a traversé l’ouest de la France et a accumulé des pesticides. Il contenait au total 1,45 μg/L de pesticides, soit près de trois fois la limite fixée par l’UE pour l’eau potable.
Un autre échantillon, partiellement attribué à des terres agricoles espagnoles et françaises, présentait également des concentrations élevées. En revanche, les échantillons prélevés au printemps présentaient des valeurs beaucoup plus faibles, car leurs masses d’air passaient la plupart du temps au-dessus de l’Atlantique ou des forêts.
Deux échantillons intermédiaires ont absorbé des pesticides en passant au-dessus de terres agricoles en France et en Irlande.
Les sources locales n’ont guère joué de rôle. Seul un échantillon a passé plus de 5 % de son temps à proximité de l’observatoire de recherche, au sommet même de la montagne, et l’« empreinte chimique » dans les nuages était très différente de celle des rivières et des ruisseaux proches, dans lesquels le métolachlore et son produit de dégradation, le métolachlore-ESA, dominaient.
Les eaux locales ne présentaient que peu ou pas de contamination, ce qui confirme que les pesticides trouvés dans les nuages n’étaient pas dus à des pulvérisations à proximité.
Des comparaisons avec des études antérieures sur les aérosols (minuscules particules dans l’air) ont ajouté une autre dimension. Des dizaines de pesticides ont été trouvés dans des aérosols à travers l’Europe, en particulier à proximité des terres agricoles. Cependant, dans le Puy de Dôme, seuls huit se recoupent avec les mesures des nuages.
Deux pesticides – le fipronil et la cyperméthrine – n’ont été trouvés que dans les nuages, ce qui suggère que les gouttelettes de nuage capturent et retiennent les produits chimiques différemment des particules sèches dans l’air.
La comparaison a également montré comment les pesticides peuvent subir des modifications chimiques dans les gouttelettes de nuage.
Plusieurs produits de transformation des pesticides, dont les produits de dégradation du tolylfluanide, du fipronil, de l’amitraz, du prothioconazole et de la terbutylazine, étaient présents dans les nuages, mais pas dans les aérosols.
La santé publique est menacée, en particulier pour les enfants
Environ 2,6 millions de tonnes de substances actives de pesticides sont utilisées chaque année dans le monde. Lorsqu’ils sont pulvérisés sur les champs, jusqu’à la moitié d’entre eux peuvent être immédiatement libérés dans l’air par le vent ou l’évaporation.
Beaucoup sont des composés organiques semi-volatils qui peuvent passer de l’état liquide à l’état solide et à l’état gazeux. Cela leur permet de circuler de manière répétée dans l’atmosphère selon un processus connu sous le nom d’« effet sauterelle » – ils s’évaporent, parcourent de longues distances, se redéposent sur la terre, puis s’évaporent à nouveau.
Des études récentes ont également révélé la présence d’un grand nombre de pesticides dans l’air : des insecticides organochlorés plus anciens comme le dichlorodiphényldichloréthylène (DDE, produit de dégradation du DDT interdit) et l’endosulfan, des organophosphorés comme le chlorpyrifos et le diazinon, ainsi que des herbicides et fongicides modernes comme le glyphosate et le chlorothalonil.
Beaucoup d’entre eux sont présents dans les PM2,5 – des particules fines de l’air d’une taille de 2,5 micromètres ou moins, qui peuvent pénétrer profondément dans les poumons.
Le projet SPRINT de l’UE (2020-2025) a également trouvé des pesticides pratiquement partout – dans le sol, l’eau, les cultures, la poussière et même chez les humains – souvent sous forme de mélanges chimiques ou de « cocktails ».
Ces mélanges contenaient parfois des substances interdites et avaient généralement un effet plus important que les produits chimiques individuels, en particulier sur les espèces sensibles comme les vers de terre ou les animaux de laboratoire. Le projet a conclu que l’exposition est en réalité plus complexe et plus dangereuse que ne le reconnaissent les réglementations actuelles.
Les risques pour la santé sont clairs. Les pesticides peuvent s’accumuler dans les habitations, les terrains de jeu, les terrains de sport, les réserves naturelles et les espaces urbains, où ils contribuent à une exposition chronique qui se fait déjà par l’eau, le sol et les aliments.
Les enfants dont le corps est encore en développement sont particulièrement vulnérables à l’exposition aux pesticides, et les personnes qui vivent ou travaillent à proximité d’exploitations agricoles sont les plus directement exposées aux risques. L’étude française sur les nuages montre toutefois que personne n’est totalement protégé.
Aux États-Unis, la réglementation sur les pesticides reste plus souple qu’en Europe. Les autorités de réglementation traitent les pesticides au cas par cas et la plupart d’entre eux sont exemptés de la législation sur l’eau potable, à moins qu’ils ne soient expressément limités par l’EPA.
Contrairement à l’Europe, les États-Unis n’ont pas de limite générale pour la concentration totale de pesticides dans l’eau potable, et le lobbying de l’industrie a également affaibli les efforts de réforme.
Les chercheurs de cette nouvelle étude indiquent que leurs résultats sont un appel au réveil. Dans leur échantillon le plus pollué, les nuages pouvaient contenir environ 139 tonnes de pesticides, soit environ 0,2 % de la consommation annuelle de pesticides en France. D’autres échantillons se situaient entre un peu moins de 4 tonnes et plus de 110 tonnes.
Les limites supérieures des nuages variaient entre 2 kilomètres au-dessus de la Normandie et jusqu’à 9 kilomètres au-dessus de l’est de la France, ce qui montre que les pesticides peuvent être répartis sur plusieurs couches de l’atmosphère.
Les chercheurs précisent qu’il s’agit d’estimations approximatives d’un seul site sur des jours isolés, mais soulignent que les quantités sont suffisamment importantes pour justifier une attention urgente.
En France, où les nuages sont d’origines diverses, la concentration de pesticides n’est pas la même dans toute la colonne d’air, disent-ils. Cela pourrait signifier qu’il y en a plus dans certaines régions et moins dans d’autres, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires.
« Ces résultats fournissent la première estimation de la quantité de pesticides dans l’eau des nuages, qui pourrait être importante », conclut l’étude. « Ils soulignent la nécessité d’effectuer des mesures supplémentaires des pesticides dans les nuages ».
SOURCE : UNCUT
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