Comment éviter l’effondrement alimentaire lorsqu’un pays vit sous embargo durable et voit ses alliances se fragiliser ? Une étude récente à Cuba met en évidence la réactivation d’une agroécologie déjà mobilisée lors des crises antérieures, aujourd’hui réinvestie sous des formes plus hybrides et décentralisées.

Depuis la révolution de 1959, nourrir la population est un pilier du projet politique cubain. L’État a fait de l’alimentation un service public : centralisation des importations, planification de la production et rationnement à travers la libreta, un carnet distribué à chaque famille permettant d’accéder à des produits de première nécessité dans des magasins d’État à prix subventionnés.

L’objectif était clair dès l’origine : garantir un accès universel à l’alimentation. Cuba n’a pas dévié de cet objectif, malgré l’embargo durable mis en place par les États-Unis dès 1962. Dans ce contexte, l’alliance cubaine avec l’Union soviétique a longtemps permis de stabiliser ce modèle en assurant énergie, pesticides et engrais agricoles, semences et plants, fournitures vétérinaires et devises.

Un modèle alimentaire étatique sous dépendance extérieure (années 1960-1980)

Le système cubain reposait alors sur un appareil productif fortement centralisé. L’agriculture d’État – le sector estatal – a regroupé les exploitations héritières des grandes entreprises agricoles nationalisées après 1959. Ces fermes publiques, gérées par des entreprises d’État, fonctionnaient avec des salariés agricoles rémunérés par un salaire fixe, des objectifs de production planifiés et des circuits d’approvisionnement centralisés en pesticides, en engrais et en énergie. À leur apogée dans les années 1980, les entreprises agricoles d’État couvraient près de 80 % de la surface agricole nationale, ne laissant que 20 % entre les mains du secteur privé.

Cette architecture institutionnelle et productive a tenu tant que des appuis extérieurs amortissaient les chocs, qu’ils soient internes ou géopolitiques. Mais, au début des années 1990, l’effondrement de l’Union soviétique a provoqué à Cuba une chute brutale des échanges commerciaux, des soutiens financiers ainsi que des approvisionnements en énergie, en engrais et en pesticides. Fragilisé dans ses bases économiques et productives, le pays s’est vu contraint de réinventer son modèle agricole.

De l’agroécologie contrainte à l’institutionnalisation politique (années 1990-2010)

Ce contexte de pénurie du début des années 1990, connu sous le nom de « período especial » (« période spéciale »), a entraîné un virage profond du système productif cubain. Diversification des cultures, recyclage de la matière organique, traction animale, production de bio-intrants  (produit d’origine biologique utilisé en agriculture pour remplacer ou réduire les intrants chimiques, ndlr) : une agroécologie de survie s’est progressivement installée et diffusée à grande échelle, à la fois dans les campagnes et au cœur des villes.

Ces transformations sont, d’une part, encouragées par une politique agraire consistant à transformer certaines fermes d’État en coopératives et à redistribuer des terres en usufruit à des producteurs. Elles sont, d’autre part, accompagnées par un vaste programme étatique d’agriculture urbaine et suburbaine visant à rapprocher producteurs et consommateurs, sur des bases majoritairement organiques : exploitations maraîchères de petite taille, souvent conduites en planches bio-intensives (voir photo ci-dessous), avec des modes de rémunération réformés pour être davantage incitatifs.

D’abord vécue comme une adaptation pragmatique à la pénurie, cette dynamique a ensuite été institutionnalisée, jusqu’à constituer un référentiel politique et idéologique articulant souveraineté alimentaire, justice sociale et résilience nationale.

Les années 2000 et 2010 ont ensuite été marquées par une forme de normalisation relative. Le soutien vénézuélien, la reprise partielle des importations et le retour d’engrais et de pesticides de synthèse ont relégué l’agroécologie au second plan dans certaines filières, sans toutefois effacer les compétences et les pratiques acquises. Les données nationales indiquent une augmentation sensible de la production agricole, notamment pour les racines et tubercules (manioc, malanga, igname, pomme de terre…), les légumes et les légumineuses, malgré des niveaux d’intrants durablement inférieurs à ceux de la période pré-1990.

Cuba en polycrise : un système alimentaire centralisé devenu vulnérable (années 2020)

Mais au tournant des années 2020, l’accumulation de chocs énergétiques, économiques et géopolitiques révèle la vulnérabilité structurelle du modèle alimentaire centralisé cubain et précipite son entrée en polycrise.

La dégradation de la situation au Venezuela à partir de 2016 entraîne une chute des livraisons pétrolières, tandis que le durcissement de l’embargo américain complique l’accès aux engrais, aux pesticides, à l’énergie et aux financements. À ces contraintes externes, s’ajoutent des fragilités internes : forte dépendance aux importations alimentaires, vétusté des infrastructures et dysfonctionnements logistiques persistants. Si bien que, à partir de 2017, la production agricole nationale recule dans la plupart des filières stratégiques – riz, légumes, légumineuses, racines et tubercules, fruits et agrumes.

En 2020, cette fragilité bascule en crise systémique : la pandémie de Covid-19 interrompt brutalement les recettes touristiques, principale source de devises du pays. Privé de ressources extérieures, l’État cubain voit ses marges de manœuvre financières se contracter fortement, fragilisant le modèle centralisé d’approvisionnement, de distribution et de don. La réunification monétaire engagée en 2021, en générant une forte inflation, accentue encore cette dynamique.

Résultat : Cuba importe aujourd’hui 70 % à 80 % de son alimentation, pour un coût annuel proche de deux milliards de dollars (plus de 1,6 milliard d’euros). Si les produits alimentaires sont partiellement exemptés de l’embargo depuis 2000, ces importations s’effectuent sous fortes contraintes, notamment l’obligation de paiement comptant, sans accès au crédit. À l’inverse, les engrais et pesticides agricoles et l’énergie restent fortement affectés par le durcissement des sanctions.

Dans ce contexte, l’accès économique à l’alimentation se dégrade fortement. Le système de rationnement de la libreta, longtemps pilier de la sécurité alimentaire, ne couvre plus qu’une part limitée des besoins.

Cette situation révèle une tension structurelle : un système fortement centralisé et dépendant d’approvisionnements extérieurs, qui devient particulièrement vulnérable lorsque ces flux se contractent. Pensé comme un dispositif de sécurisation alimentaire universel, le modèle étatique cubain se trouve ainsi confronté à une accumulation de chocs qu’il peine à absorber.

Résister sous contrainte : l’agroécologie comme ressort discret de la résilience cubaine

Cependant, malgré la dégradation marquée de la sécurité alimentaire, certains indicateurs nutritionnels restent étonnamment stables. La prévalence de la sous-alimentation chronique demeure limitée, la mortalité infantile reste basse, et la disponibilité énergétique alimentaire est comparable à la moyenne mondiale, largement au-dessus du seuil critique de 2 100 calories (kcal) par personne et par jour. Ce décalage entre fragilisation du système centralisé et maintien relatif des équilibres alimentaires interroge les ressorts réels de la résilience cubaine.

Des travaux récents expliquent ce paradoxe par un déplacement progressif du centre de gravité du système alimentaire cubain. À mesure que les dispositifs étatiques d’approvisionnement s’affaiblissent, les capacités productives et adaptatives du secteur non étatique prennent le relais. La résilience du système alimentaire cubain ne repose plus sur son architecture centralisée, mais sur un basculement vers des dynamiques décentralisées.

Les fermes du secteur non étatique assurent aujourd’hui l’essentiel de la production alimentaire nationale : avec environ 40 % des terres cultivées, elles contribuent à plus de 80 % de l’offre alimentaire. Dans un contexte de contraintes croissantes, elles constituent également le principal foyer d’innovation agroécologique.

Elles expérimentent de nouvelles techniques culturales, investissent dans les énergies renouvelables, développent des circuits courts, et réhabilitent des techniques de conservation et de transformation, comme la déshydratation de fruits et de plantes aromatiques, la fabrication de coulis de tomate, de fromage de chèvre et de pickles de légumes en saumure. La polycrise agit ainsi comme un catalyseur, accélérant la décentralisation de la production et de l’innovation.

L’agroécologie s’impose à Cuba comme une stratégie d’adaptation à l’incertitude et aux pénuries, sans pour autant relever d’une logique d’autarcie stricte. Les fermes restent hybrides, ajustant en permanence leurs stratégies aux conditions d’accès aux ressources. Les producteurs alternent entre autoproduction de bio-intrants et recours aux engrais importés, et combinent traction animale et mécanisation afin d’assurer la continuité des travaux agricoles malgré les contraintes énergétiques. Les productions alimentent à la fois les circuits étatiques (magasins publics, hôpitaux, libreta) et des marchés locaux informels, devenus essentiels pour l’écoulement des surplus et l’accès à la liquidité.

Cette capacité à naviguer entre différents régimes techniques et institutionnels, plutôt qu’à s’enfermer dans un modèle unique, constitue un ressort central de la résilience cubaine. Elle s’accompagne toutefois d’une fragilité croissante : l’émigration des jeunes actifs réduit la main-d’œuvre disponible, compromettant la transmission des savoir-faire et limitant les capacités d’innovation dans des systèmes intensifs en travail.

Il n’existe pas de chiffre unique permettant de quantifier précisément le nombre d’exploitations agroécologiques à Cuba. Une étude de référence avance que plus de 200 000 producteurs participent au mouvement agroécologique Campesino a Campesino, couvrant plus d’un million d’hectares et représentant environ de 50 % à 60 % du secteur paysan. Cependant, seule une fraction de ces exploitations – environ 3 600 fermes – disposent d’une certification agroécologique par l’Asociación Nacional de Agricultores Pequeños (ANAP).

Ces chiffres doivent toutefois être interprétés avec prudence : ils agrègent des niveaux d’engagement très hétérogènes et incluent des fermes de démonstration ou expérimentales accompagnées par des programmes publics ou de coopération, dont la représentativité reste à documenter.

Bio-intrants et biofabriques : un révélateur des tensions du modèle cubain

Les bio-intrants offrent un point d’entrée particulièrement révélateur des tensions et des capacités d’adaptation du système alimentaire cubain.

Dans un contexte de pénurie chronique d’engrais de synthèse et de pesticides de synthèse importés, les bio-intrants – notamment à base de microorganismes autochtones bénéfiques – occupent une place stratégique dans la capacité du système agricole cubain à continuer de produire. Cuba dispose à cet égard d’un capital scientifique ancien en microbiologie agricole et d’un réseau historique de biofabriques publiques pensées comme des infrastructures de souveraineté technologique et alimentaire.

À l’image du secteur agricole dans son ensemble, les biofabriques étatiques voient leur fonctionnement fortement contraint par les pénuries d’énergie et d’intrants. L’augmentation du coût du carburant freine la distribution et a conduit à l’arrêt des services techniques qui assuraient la promotion et la diffusion du produit dans les territoires. Les difficultés de transport limitent également la capacité des agriculteurs à s’approvisionner directement à l’usine, comme ils le faisaient auparavant. À cela s’ajoutent des contraintes d’accès aux substrats, aux milieux de culture, aux emballages et aux pièces détachées, indispensables à la production régulière de bio-intrants.

Il en résulte un décalage croissant entre l’existence d’une infrastructure publique formelle et sa capacité opérationnelle à répondre aux besoins des producteurs.

Face à ces limites, des formes d’innovation paysanne et collective se développent à l’échelle locale : à l’image des fermes Cinco Palmas et de Punta Las Cuevas (photos ci-dessous), où la production artisanale de bio-intrants soutient la production de plantules, alimente d’autres exploitations et s’insère dans des circuits courts. Loin d’émerger ex nihilo, ces dynamiques mobilisent et recomposent des savoirs, des réseaux et des dispositifs hérités, réactivés et adaptés aux contraintes contemporaines. Elles illustrent plus largement un déplacement des capacités d’innovation du système cubain, du secteur étatique vers des formes décentralisées et informelles.

Cependant, cette agroécologie décentralisée reste largement invisible et peu reconnue dans les cadres réglementaires existants, ce qui limite sa diffusion et sa montée en échelle. C’est à cette interface que s’inscrivent différents projets de recherche qui visent à documenter les pratiques émergentes, à en évaluer les performances et à analyser les conditions institutionnelles de leur reconnaissance.

Quand l’agroécologie redéfinit le rôle de l’État

L’expérience cubaine montre qu’un système alimentaire peut encaisser des chocs extrêmes et s’adapter par la transformation de ses structures sans s’effondrer. Sous embargo, crises économiques multiples et recompositions géopolitiques régionales, Cuba évite encore une crise nutritionnelle majeure. Mais cette résilience ne tient plus à la planification centralisée : elle repose désormais sur un basculement vers des formes décentralisées et hybrides d’agroécologie portées par le secteur non étatique.

Paradoxalement, ce mouvement d’autonomisation productive et de décentralisation n’entre pas frontalement en tension avec l’État : il trouve aujourd’hui un écho explicite dans le discours officiel. Le décret-loi 128/2025 sur la promotion de l’agroécologie, entré en vigueur en septembre 2025, inscrit l’agroécologie comme levier stratégique de souveraineté alimentaire, de préservation des écosystèmes et de protection de la santé publique.

Ce texte marque une inflexion importante, puisque l’État ne se présente plus seulement comme planificateur et distributeur, mais aussi comme facilitateur d’une transition visant à renforcer l’autonomie en intrants, la relocalisation productive et la résilience territoriale.

Les auteurs ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'ont déclaré aucune autre affiliation que leur organisme de recherche.

À quoi servent exactement les engrais phosphatés ? Peut-on s’en passer à l’heure où ces intrants agricoles apparaissent comme une source de pollution au cadmium ? Des recherches montrent que, depuis le siècle dernier, l’agriculture française a largement bénéficié de ces engrais issus d’importations. À moyen terme, en France, les stocks de phosphore accumulés dans les sols permettraient donc de s’en passer pour quelques décennies sans chute majeure de rendements. À long terme, cela nécessiterait, cependant, des changements importants de notre système agricole et alimentaire.

Alors que la pollution au cadmium (métal aux propriétés proches du zinc, ndlr), en partie issue de l’utilisation d’engrais minéraux phosphatés, est en passe de devenir un grave problème de santé publique, une question commence à s’imposer : pourrait-on se passer d’engrais phosphatés sans nuire aux rendements de l’agriculture ?

À court terme, il semblerait que l’on puisse se passer des engrais minéraux phosphatés en France, sans impact majeur sur la production agricole. La comparaison des stocks en phosphore des sols avec la demande en phosphore des cultures suggère que les stocks actuels pourraient répondre à la demande pendant soixante ans. Cette estimation témoigne de la forte disponibilité en phosphore des sols agricoles français. Au-delà de cette période, se passer de ces intrants nécessiterait des changements majeurs dans le système agri-alimentaire pour maintenir le même niveau de production agricole.

Mais pour comprendre tout cela, il faut commencer par revenir aux bases et se demander à quoi sert au juste le phosphore.

Un élément essentiel à la croissance de tous les êtres vivants

Le phosphore est un élément essentiel à la croissance de tout être vivant, car il intervient dans la constitution des molécules d’ADN, les transferts d’énergie entre cellules (ATP) et la structure des membranes et des os. Les cellules, les plantes et le vivant tout entier ont donc besoin de phosphore et, sans phosphore, il n’y a pas de vie telle que nous la connaissons. Une graine ne pourra ainsi jamais devenir une plante sans cet élément. Elle pourra tout juste commencer à germer en utilisant la réserve de phosphore qu’elle possède, et cela s’arrêtera là.

Fort heureusement, les sols sont naturellement pourvus en phosphore. Le phosphore est présent dans la roche et, lorsque celle-ci s’altère, du phosphore devient disponible dans le sol. Selon les types de sol, la disponibilité en phosphore est plus ou moins élevée, mais l’Europe est particulièrement bien lotie sur ce plan. Certaines régions d’Afrique ou d’Amérique du Sud, à l’inverse, ont des sols très vieux, car ils n’ont pas subi de glaciation récente, qui se sont donc appauvris au cours de leur histoire.

Au-delà de la quantité totale de phosphore, la manière dont celui-ci est « fixé » aux différents constituants du sol définit également sa disponibilité pour les plantes.

Comment fonctionnait l’agriculture avant l’apparition d’engrais phosphatés ?

En France, avant l’utilisation des engrais minéraux phosphatés, les cultures poussaient donc en bénéficiant du phosphore naturellement disponible dans les sols agricoles, mais également de celui qui provenait des excréments animaux, comme le fumier ou le lisier.

Il y avait des transferts de phosphore d’une parcelle à l’autre. Lorsqu’une prairie était fauchée, le phosphore, présent dans sa biomasse et issu du sol sur lequel elle avait poussé, était donné en alimentation à des animaux présents à l’étable. Le phosphore ingéré à travers l’herbe par les animaux se retrouve en grande partie dans leurs effluents. Ces effluents peuvent ensuite être utilisés pour fertiliser une culture, comme le blé, à destination de l’alimentation humaine.

Ce mécanisme permettait de transférer du phosphore d’une parcelle en prairie vers une parcelle en grande culture. Ce mécanisme existe toujours aujourd’hui, mais il est moins marqué du fait de la séparation spatiale des cultures et des élevages.

Avant les engrais minéraux, on récupérait aussi le guano (amas de fientes d’oiseaux de mer riches en phosphore), présent sur certaines îles, pour fertiliser les sols agricoles. L’utilisation d’excrétions humaines pouvait également représenter potentiellement un autre apport de phosphore.

À lire aussi : Comment les excréments d’oiseaux ont alimenté l’essor du puissant royaume chincha au Pérou

Les changements générés par l’arrivée des engrais chimiques

Avec l’arrivée des engrais chimiques, au début du XXᵉ siècle et leur utilisation massive après la Seconde Guerre mondiale, les rendements augmentent considérablement. Entre 1961 et aujourd’hui, le rendement du blé a, par exemple, triplé. Le fait d’avoir des systèmes agricoles plus productifs va ainsi augmenter nos besoins en phosphore.

D’autre part, les réformes de la politique agricole commune (PAC) de l’après-guerre entraînent une forte spécialisation agricole des territoires, c’est-à-dire une séparation dans l’espace entre les zones d’élevage et celles de grandes cultures, qui étaient jusque-là intimement liées.

Aujourd’hui en France, la Beauce est spécialisée dans les céréales et importe des engrais minéraux phosphatés pour répondre aux besoins de ses cultures. À l’inverse la Bretagne est une région spécialisée dans l’élevage (porcs, poulets, vaches laitières). Sur ce territoire les entrées de phosphore se font surtout par l’importation massive d’aliments pour les animaux qui contiennent du phosphore. Ce phosphore se retrouve en grande quantité dans leurs effluents, puis sur les sols à proximité et cause de sérieux problèmes environnementaux, comme les marées d’algues vertes liées à un phénomène d’eutrophisation des eaux.

Pourrait-on aujourd’hui se passer d’engrais phosphatés sans impacter les rendements ?

L’apparition des engrais phosphatés a ainsi bouleversé l’agriculture, en augmentant la production agricole et la disponibilité en phosphore des sols français par accumulation au cours du temps. Après un pic dans les années 1970, leur utilisation a nettement diminué. Ils sont aujourd’hui trois à quatre fois moins utilisés qu’il y a cinquante ans. Pourrait-on pour autant s’en passer totalement ?

C’est ce que nous avons cherché à savoir à travers des simulations évaluant l’évolution d’une agriculture mondiale biologique à 100 % pour ces cent prochaines années.

En France, nos sols sont naturellement pourvus en phosphore et se sont considérablement enrichis ces dernières décennies en raison de l’utilisation massive d’engrais minéraux phosphatés apportés dans des proportions bien supérieures aux prélèvements par les plantes. On estime que 60 % du phosphore que l’on trouve actuellement dans les sols français provient de l’utilisation passée et présente de ces engrais.

Cet héritage en phosphore des sols offre une opportunité de réduire drastiquement notre utilisation de ces intrants sans que cela affecte, en tous cas sur le court terme, la production agricole française.

L’« effet “starter” »

Si l’on regarde uniquement la différence entre la demande en phosphore des plantes, tout le long de leur cycle, et la quantité de phosphore disponible dans les sols agricoles, nos simulations montrent de fait qu’il n’y a pas d’effet à court terme sur les rendements si l’on arrête d’utiliser en France des engrais phosphatés.

Toutefois, nos simulations ne représentent pas la croissance en début de cycle, quand la plante n’a pas encore une densité de racine très développée pour aller prélever du phosphore. Cela pourrait induire une sous-estimation de la limitation en phosphore dans notre étude.

De fait, lorsqu’une plante a un système racinaire peu développé, elle peut avoir des difficultés à s’approvisionner en phosphore, malgré une quantité totale de phosphore disponible dans le sol importante. Cela s’explique par le fait que le phosphore est un élément peu mobile dans le sol que la plante peut l’absorber seulement à 1 millimètre autour de sa racine. Dans ce contexte, du phosphore issu des engrais minéraux est parfois appliqué en « effet starter » pour booster la croissance de la plante en début de cycle.

Sur le plus long terme, nos simulations montrent une baisse progressive logique de la disponibilité en phosphore du sol partout dans le monde. En effet, sans les engrais minéraux, les pertes par érosion des sols et le non-recyclage des excrétions humaines ne sont plus compensés par des apports extérieurs.

Que se passerait-il dans cent ans ?

Au bout de cent ans, à l’échelle mondiale, la baisse de la disponibilité en phosphore des sols engendrerait une baisse de production agricole de l’ordre de 30 % par rapport à la situation actuelle.

Cependant, nos simulations ont été effectuées sans recyclage des excrétions humaines, qui sont actuellement interdites dans le cahier des charges de l’agriculture biologique. Or, ce levier pourrait sans doute permettre de compenser l’abandon des engrais phosphatés. À l’inverse, notre scénario est optimiste dans la mesure où il simule une relocalisation des élevages à proximité des cultures pour favoriser le recyclage interne des effluents d’élevage, ce qui est loin d’être le cas aujourd’hui.

Il devient donc urgent de penser à ces alternatives et d’améliorer notre efficacité d’utilisation du phosphore, car, à l’échelle mondiale, les gisements dont viennent les engrais phosphatés vont un jour se tarir ou bien leur prix deviendra prohibitif. Ils sont également très localisés dans quelques zones du monde, avec 70 % des réserves au Maroc et au Sahara occidental, ce qui nous rend très fortement dépendants de quelques pays et du contexte dans lequel ils exploitent ces gisements.

Certaines recherches scientifiques tâchent également d’étudier la façon dont différentes cultures interagissent avec le phosphore. Nous savons que les plantes pourvues d’un système racinaire dense parviennent mieux à absorber le phosphore. Nous savons également que certaines plantes ont des racines qui excrètent des anions organiques ou des enzymes permettant d’augmenter la disponibilité du phosphore dans les sols. C’est le cas, par exemple du lupin blanc ou du sarrasin. Il reste cependant toujours difficile de quantifier la contribution de ces mécanismes d’absorption à l’échelle d’une parcelle, notamment dans le contexte français de sols plutôt bien pourvus.

Josephine Demay a reçu des financements du ministère de l'Agriculture et de la Souveraineté Alimentaire.

Bruno Ringeval a reçu des financements de l'INRAE

Sylvain Pellerin a reçu des financements de l'INRAE et de l'ANR.

L’incendie de Notre-Dame de Paris en 2019 a-t-il durablement pollué la Seine au plomb ? Grâce à l’étude fine des sédiments et de leur signature isotopique, nous avons pu retracer l’origine du plomb retrouvé dans les sédiments du fleuve. Les résultats sont globalement rassurants, mais, en 2024, l’élargissement du panel d’analyse à d’autres substances (médicaments, drogues, pesticides…) plaide pour un suivi plus exhaustif de la qualité des eaux de baignade, au-delà des seules bactéries indicatrices de contamination fécale, qui sont aujourd’hui le seul critère encadré par la réglementation européenne.

L’incendie de la cathédrale Notre-Dame de Paris, le 15 avril 2019, a ravivé les inquiétudes concernant la contamination au plomb dans la ville et son fleuve. Or, pour pouvoir mettre en évidence une pollution associée au plomb émis lors de l’incendie, il faut établir sa « signature » isotopique, c’est-à-dire le rapport entre la concentration des différents isotopes de cet élément.

On peut ensuite la comparer à celles d’autres sources potentielles de plomb dans la ville. Celles-ci ne manquent pas, tant les sources de plomb sont omniprésentes dans le Paris haussmannien (tuyaux, toitures, fontaines, peintures, etc.), auxquelles il faut ajouter les additifs au plomb des essences (dont la commercialisation est interdite depuis 2000).

Dans le cadre du chantier de restauration de Notre-Dame porté par le ministère de la culture et le CNRS, l’analyse de poussières prélevées sur le banc de l’orgue situé au premier étage de la cathédrale incendiée a permis de caractériser la signature du plomb émis par l’incendie. Cela a permis de prouver qu’elle est bien différente de celles du Paris haussmannien, des additifs de l’essence plombée et de la signature du plomb présent naturellement dans les sols du bassin de la Seine.

Mais il restait à suivre dans le temps les effets de cette contamination au plomb dans la capitale. C’est ce que nous avons fait à travers l’étude des sédiments déposés sur les quais de la Seine à Paris.

Ce que les crues de la Seine révèlent de la pollution au plomb

Les sédiments ont été prélevés à plusieurs occasions :

• lors de la crue exceptionnelle de juin 2016, avant l’incendie ;

• après des crues hivernales plus classiques survenues après l’incendie, en 2020 et en 2021 ;

• puis, en 2024, juste avant les Jeux olympiques, au moment où la Seine a été ouverte à la baignade.

Les sédiments de la crue majeure de 2016 provenaient surtout des sols de l’amont du bassin parisien et ne présentaient donc pas de contamination très importante en plomb et en autres métaux.

Au contraire, en 2020, après l’incendie de 2019, les niveaux de plomb les plus élevés ont été mesurés au sein des dépôts prélevés autour de l’île de la Cité, où se trouve la cathédrale. Leur signature isotopique était également particulièrement proche de celle de l’incendie, comme le montre le schéma ci-dessus.

Par contre, lors des crues suivantes, en 2021 puis en 2024, les niveaux de plomb ont baissé. Leur signature s’est alors éloignée de celle de l’incendie pour se rapprocher de la signature du Paris haussmannien. Selon ces résultats, la reconstruction de la cathédrale n’aurait pas entraîné de contamination au plomb supplémentaire.

Le seul site présentant une contamination importante en plomb en 2021 et qui ne correspondait pas à la signature de Notre-Dame était celui des dépôts prélevés à proximité de la tour Eiffel.

De fait, des travaux de peinture y étaient en cours pour refaire une beauté à la dame de fer en vue des Jeux olympiques. Cette rénovation pourrait être en cause dans l’augmentation des niveaux de cuivre, de zinc et de plomb mesurés à proximité.

À lire aussi : Notre-Dame de Paris : une reconstruction réussie, une restauration malmenée et l’environnement oublié ?

Un panel d’analyse élargi en 2024

Nos recherches, menées dans le cadre du programme PIREN Seine, nous ont conduits à renouveler l’analyse sédimentaire au cours du temps.

Lors de la crue de mars 2024, et en prévision des Jeux olympiques de Paris 2024, en plus du plomb et des métaux, le panel de substances analysées a été élargi. Il intégrait également des molécules pharmaceutiques (par exemple, le tramadol, le paracétamol ou le diclofénac), des molécules courantes telles que la caféine (susceptible d’affecter les écosystèmes) ainsi que des drogues (par exemple, la cocaïne et la kétamine) et des pesticides.

En effet, même si la qualité de la Seine s’améliore continuellement depuis les années 1970 et que la directive européenne qui encadre la gestion de la qualité des eaux de baignade n’impose que l’analyse des bactéries indicatrices de contamination fécale, nos résultats confirment que la Seine reste le réceptacle de l’ensemble des substances qui sont utilisées dans le bassin parisien.

C’est notamment le cas lorsque des orages surviennent. Ils génèrent un ruissellement intense sur les surfaces urbaines et une partie des eaux usées et pluviales peuvent être rejetées dans le fleuve sans traitement. Et cela, en dépit des importants travaux réalisés ces dernières années – notamment pour l’aménagement d’un gigantesque bassin à Austerlitz.

Un herbicide interdit retrouvé dans les sédiments

Les dépôts de sédiments étudiés en 2024 ont ainsi révélé des tendances contrastées : les concentrations en drogues, en produits pharmaceutiques et en plomb qui augmentent de l’amont vers l’aval, tandis que les concentrations en pesticides agricoles diminuent, au contraire, selon le même transect (ou coupe urbaine, ndlr).

En ce qui concerne les métaux, les concentrations dites « sans effet prévisible » pour les organismes aquatiques, soit les concentrations maximales pour lesquelles aucun effet indésirable n’est attendu pour l’environnement (aussi appelées PNEC, Predicted No Effect Concentration) ont été dépassées en 2024 pour le plomb à proximité de deux des sites de baignade actuels (le bras Marie au centre de Paris et le bras Grenelle, au sud-ouest). Mais l’incendie de Notre-Dame de Paris n’est pas en cause : on retrouve la signature isotopique du plomb urbain du Paris haussmannien.

Parmi les pesticides analysés en 2024, enfin, les concentrations les plus élevées ont été trouvées pour deux herbicides, à savoir la pendiméthaline et le diflufénican, les valeurs mesurées dépassant également souvent les PNEC. En outre, au moins une substance interdite depuis longtemps, à savoir l’atrazine, interdite en 2003 en France, a été détectée dans plusieurs échantillons pour lesquels la PNEC a également été dépassée.

À lire aussi : Derrière la contamination des eaux de la Seine, un problème global de gestion des matières fécales

Quelles implications sanitaires pour la baignade ?

Même si la présence de ces composés dans les sédiments ne reflète pas directement leurs concentrations dissoutes dans l’eau – et n’implique donc pas nécessairement de risque direct pour la santé humaine, les sédiments constituent une matrice utile pour caractériser le « profil » des sources potentielles de contamination susceptibles d’affecter les sites de baignade, comme le demande explicitement la directive européenne.

À la suite de ces résultats, nos recherches menées dans le cadre du programme PIREN Seine montrent qu’il serait important d’analyser plus fréquemment d’autres paramètres de qualité de l’eau, tels que le plomb, les pesticides, les médicaments et les virus dans les sédiments de la Seine.

Une telle vue d’ensemble permettrait d’améliorer l’information du public en lien avec les activités de baignade pendant les périodes à haut risque. En effet, le site Web associé aux lieux de baignade dans la Seine à Paris indique seulement si ces sites sont ouverts ou fermés à la baignade.

Cette vue d’ensemble permettrait aussi d’identifier les mesures complémentaires qui pourraient être prises pour améliorer davantage la qualité de la Seine, en identifiant les sources persistantes de polluants qui aboutissent dans le fleuve.

Olivier Evrard a reçu des financements du PIREN-Seine (https://www.piren-seine.fr/).

Anthony Foucher a reçu des financements du PIREN- (https://www.piren-seine.fr/).

Rémi Bizeul a reçu des financements du PIREN-Seine (https://www.piren-seine.fr/) et du programme OneWater - Eau Bien Commun (https://www.onewater.fr/fr).

Sophie Ayrault a reçu des financements de ANR-22-CE01-0016 ANTIMONY et PIREN-SEINE.

Thomas Thiebault a reçu des financements de du PIREN-Seine.

Notre recherche est financée par le projet PIREN-Seine