Histoire de la découverte du saturnisme animal
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L' Histoire de la découverte du saturnisme animal est un épisode récent de l'histoire du saturnisme, bien plus récent que l'étude scientifique et médicale du saturnisme chez l'être humain.
Elle a commencé au début du XXe siècle et a été fortement marquée et dominée par la découverte et l'étude du saturnisme aviaire, qui est à l'origine de réglementations interdisant progressivement, dans certains pays, le plomb dans les cartouches de chasse[1]. Selon une mise à jour publiée[2] en 2019 sur le sujet, on sait en effet maintenant que dans les années 2000, malgré un siècle d'études ne laissant aucun doute sur le phénomène, « le nombre de taxons touchés (par le saturnisme) et la répartition géographique des cas continuent à augmenter » et qu'une part du plomb en cause provient aussi de « fragments de munitions incrustés chez les oiseaux blessés, ce qui risque d’avoir des effets sublétaux et sur le bien-être »[2]. « Des effets sublétaux ont été observés à des plombémies plus faibles que celles signalées précédemment, suggèrant que les « seuils » d’effet antérieurs devraient être abandonnés ou révisés. On estime que l’empoisonnement au plomb tue un million d’oiseaux sauvages par an en Europe et provoque une intoxication sublétale chez ≥ 3 millions d’autres »[2]. De nombreuses études ont montré qu'au delà des oiseaux (y compris des espèces en voie de disparition comme cela a été dernièrement, en 2018, à nouveau démontré pour l'Oie de Hawaï, Branta sandvicensis cette fois)[3], le saturnisme induit par ingestion de grenaille de chasse touche d'autres groupes taxonomiques (dont les rapaces et les charognards)[2].
Alors que la toxicité du plomb sur l'Homme (saturnisme humain) est connue depuis l'Antiquité, les différentes formes de saturnisme animal ont longtemps été ignorées. Pourtant, du plomb a été largement répandu dans la biosphère depuis l'antiquité romaine, et ce problème concerne encore indirectement et directement la santé humaine, par consommation d'espèces animales contaminées, ce qui devrait en faire une priorité dans l'approche One Health (une seule santé) promue par l'OMS et reprise par l'UE et le dernier Plan national santé environnement (PNSE IV en France, décliné en 2024 en plans régionaux).
On parlait autrefois parfois de « Coliques de plomb »[7] pour désigner les symptômes très douloureux de l'humain et par extension de l'animal qui se recroquevillent et se paralysent (tétanie) avant de mourir à la suite de l'ingestion d'une dose létale de plomb.
La toxicité du plomb a été médicalement éprouvée avec des tests et expériences sur plusieurs espèces d'animaux de laboratoire (lapins, rats, souris, hamster...) pour en mieux comprendre les effets sur l'homme, mais tout s'est passé comme si les médecins et biologistes ne pensaient pas à extrapoler leurs données à la faune sauvage ou domestique, qui pourtant était comme l'homme, et souvent plus que lui en contact avec le plomb des écailles de peintures, pesticides tels que l'arséniate de plomb, ou inhalaient les vapeurs de pots d'échappement contenant des restes de plomb tétraoxyde, et qui en outre étaient largement exposés, de même que les milieux naturels aux milliards de balles de plomb, diabolo et à la grenaille de plomb largement dispersées dans l'environnement par les guerres, les entrainements militaires ou sportifs (Ball-trap), le tir amateur individuel au fond du jardin, la chasse, auxquels il faut encore ajouter les centaines de tonnes de plomb de pêche annuellement perdues par les pêcheurs à la ligne.
La forme aviaire du saturnisme (liée à l'ingestion de plomb comme gastrolithes) est celle qui a été la plus étudiée dans la faune sauvage, mais si elle est décrite depuis un peu plus d'une centaine d'années (années 1880, époque où on a commencé à corréler des mortalités anormales d'oiseaux avec la présence de plomb dans leur gésier ou le fait qu'ils aient ingéré des plombs de chasse...), elle n'a vraiment fait parler d'elle et engendré des actions correctrices qu'à partir des années 1980 en Amérique du Nord, et bien plus tardivement en Europe.
Le saturnisme aviaire est scientifiquement décrit depuis les années 1950, mais ne semble être devenu une préoccupation importante pour les autorités et gestionnaires de la chasse qu'en Amérique du Nord dans les années 1980, notamment parce que de nombreux oiseaux sont chassés ou l'ont été comme gibier, et parce que depuis que les techniques analytiques permettent aux vétérinaires et gestionnaires de mesurer le plomb dans le sang (plombémie) ou dans tous les organes de n'importe quel animal.
Un tournant raté
Le médecin Louis Tanquerel des Planches a - avant 1850 - été le premier à étudier de manière très scientifique et approfondie le saturnisme chez l'Homme, à partir d'un grand nombre de cas identifiés dans les hôpitaux.
Il pense que le plomb est essentiellement toxique par inhalation (de vapeur, poussières ou particules) et par ingestion, mais qu'il ne traverse pas ou mal la peau, ce qu'il tentera de montrer chez l'animal.
Il affirme à partir de ses observations que toutes les formes connues du plomb, dont en alliage avec l'antimoine, et pour toutes les formes chimiques connues de son époque et n'existant pas spontanément dans la nature, sont susceptibles de causer des « coliques de plomb » chez l'homme.
Tanquerel semble également être à l'origine des premières expérimentations impliquant le plomb sur l'animal, onze ans après qu'il eut (en 1839) publié le premier grand ouvrage médical sur le saturnisme[7] :
Il a administré de l'acétate de plomb à deux chiens qui - selon ses écrits - ne lui ont pas semblé affectés ce qui ne l'a pas encouragé à continuer à étudier les effets du plomb chez l'animal.
Il ne semble pas avoir pensé à expérimenter les effets du plomb métallique, ionique ou organique ingéré chez l'oiseau[7]. Il faudra ensuite plusieurs décennies pour commencer à convaincre les médecins, chasseurs et pêcheurs que le plomb pose des problèmes sanitaires et environnementaux graves et croissants pour des millions d'oiseaux.
Le saturnisme aviaire, liée aux gastrolithes
Son existence était déjà scientifiquement très bien documentée dans les années 1950 grâce à Bellrose[8], mais le problème ne semble pas avoir inquiété les chasseurs ni les autorités sanitaires dans les trois décennies suivantes.
Il semblait admis pour ces acteurs que cette forme de saturnisme ne touchait qu'un faible pourcentage de quelques espèces de canards, alors que diverses études, notamment synthétisées par Bellrose en 1959 à partir de l'analyse visuelle de 35.220 gésiers prélevés chez diverses espèces d'oiseaux d'eau (chassés) démontraient déjà l'ampleur du problème : 30 ans avant les interdictions du plomb pour la chasse à la sauvagine aux États-Unis, 12 à 28 % des gastrolithes ingérés par les oiseaux plongeurs d'Amérique du Nord, était des grenailles de plomb (une bille ou plus)[8]. Et chez certaines espèces comme le plongeon huard ou le cygne, des agrès de pêche en plomb étaient également périodiquement signalés dans les gésiers.
Le phénomène a été ensuite scientifiquement mis en évidence à très grande échelle au Canada et aux États-Unis, grâce aux études menées respectivement par Environnement Canada et par le U.S. Fish and Wildlife Service.
Pourquoi le nombre d'oiseaux victimes de saturnisme a-t-il été sous-estimé ?
Le saturnisme aviaire a été si longtemps méconnu, voire nié, notamment pour les raisons suivantes ;
En recherchant le plomb dans la viande, le sang ou l'urine d'un animal, on sous estime son effet, car il est principalement stocké dans les os et (on en parle moins) dans le cartilage[9], dans le foie et les reins, dans le cerveau.
Le nombre de cadavres ou d'oiseaux agonisants dans l'environnement est systématiquement visuellement fortement sous-évalué (sauf cas de mort violente et immédiate, ou cas d'oiseaux enfermés dans une volière ou un poulailler)[10], et ceci même quand plusieurs dizaines d'oiseaux meurent chaque jour par ha.
- Les nécrophages éliminent rapidement leurs cadavres[10] (en s'empoisonnant eux-mêmes, et en contaminant le réseau trophique).
- Les oiseaux blessés (et souvent porteurs de plombs incrustés), ou victimes de saturnisme se cachent soigneusement avant de mourir. Les animaux affaiblis risquent plus d'être mangés par un prédateur avant même de mourir naturellement. Les oiseaux ayant survécu à une ingestion de plomb, ou au début d'une phase d'intoxication mortelle risquent également plus que les autres de mourir d'une collision (avec un véhicule (Roadkill), une embarcation, une superstructure...) ou noyés dans un filet de pêche[11].
- Les petits oiseaux morts échappent quasiment tous aux observateurs[12].
Les estimations par extrapolation à partir d'une zone échantillonnée visuellement sous-estiment donc très fortement la mortalité cumulée des oiseaux. Elles ne reflètent pas du tout le cours de « l'épidémie » simulée par cette expérience. De plus, répéter l'échantillonnage d'un même secteur n'améliorait pas la précision des données recueillies[12]. - il en va de même pour les oiseaux de taille moyenne a montré Deborah Pain[10] en 1991 a prouvé que les cadavres de la taille d'un colvert disparaissaient rapidement, emportés, enterrés ou mangés par leurs prédateurs ou des nécrophages.
- En 2001, Peterson et ses collègues ont montré que 77,8 % des cadavres de canards étaient trouvées par les charognards dans les 24 h suivant la mort[13]. Lors de l'étude de Peterson, un seul canard mort attirait en moyenne 16,6 charognards[13] ;
Tous les modèles et simulations, confirmés par les expériences de terrain concluent à une élimination rapide des cadavres de petite taille[12] et de carcasses de taille moyenne[10], par les charognards et/ou des invertébrés nécrophages. Et aucune étude ne semble avoir évalué le pourcentage de gros oiseaux (grues, cygnes, cigognes, vautours..) susceptibles d'être retrouvés parmi le nombre total de ceux qui meurent de saturnisme, mais il semble qu'un grand nombre des oiseaux qui meurent chaque année de ce type d'intoxication ne soient jamais retrouvés.
En Europe
Le premier cas scientifiquement décrit d'intoxication aviaire saturnine (à la suite de l'ingestion de munitions au plomb) semble être le cas du Faisans Phasianus colchicus au Royaume-Uni, étudié par Calvert en 1876[14].
Bien plus tard, des études exhaustives porteront sur l'empoisonnement au plomb d'autres espèces européenne, dans les années 1960-70 en France (Hoffmann 1960, Hovette 1971, 1972) et Royaume-Uni (Olney 1960, Bear et Stanley 1965), Italie (del Bono 1970) et les pays scandinaves (Erne et Borg 1969, Danell et Anderson 1975, Holt et al. 1978).
Les premiers cas détectés chez des oiseaux de proie (en fauconnerie et chez les rapaces sauvages) datent des années 1980 (notamment publiés par MacDonald et al. 1983, Lumeij et al. 1985).
