Pesticides

La famille Pesticides compte trente-huit molécules dans le catalogue IsoFind, ce qui en fait la plus nombreuse. Elle couvre les grandes classes encore détectées aujourd'hui dans les nappes et les sols en Europe, incluant des molécules interdites mais persistantes (atrazine, DDT, lindane) et des molécules autorisées avec surveillance réglementaire (glyphosate, néonicotinoïdes, triazoles). Cette page présente la structure de la famille, les seuils réglementaires applicables, les voies de dégradation tabulées et les données CSIA disponibles.

Les seize sous-familles

Les pesticides sont regroupés en seize sous-familles qui reflètent la classification chimique standard. Les plus nombreuses correspondent aux classes historiques (triazines, organophosphorés) et aux classes récentes sous surveillance accrue (néonicotinoïdes, chloroacétamides).

Sous-famille	Nombre	Exemples représentatifs
Triazines	6	Atrazine, simazine, terbutylazine, DEA, DEIA
Organophosphorés	5	Chlorpyrifos, diazinon, malathion, fénitrothion
Néonicotinoïdes	5	Imidaclopride, clothianidine, thiaméthoxame, acétamipride, thiaclopride
Chloroacétamides	4	Métolachlore, S-métolachlore, acétochlore, métazachlore
Phénylurées	3	Diuron, isoproturon, linuron
Organochlorés (y compris HCH et DDT)	4	Dieldrine, endosulfan, DDT, lindane
Phosphonates	2	Glyphosate, AMPA
Triazoles et fongicides	3	Tébuconazole, propiconazole, tétraconazole
Pyréthrinoïdes	2	Cyperméthrine, deltaméthrine
Autres	4	Carbendazime, spinosad, trifluraline, métribuzine

Seuils réglementaires

La quasi-totalité des pesticides du catalogue est encadrée par deux références réglementaires européennes : la Directive 98/83/CE (eau potable, seuil individuel 0,10 µg/L) et la Directive Cadre sur l'Eau 2013/39/UE et ses mises à jour (normes de qualité environnementale NQE-MA pour les eaux de surface). Le seuil réel appliqué dépend de la molécule et de la matrice visée.

Catégorie de seuil	Valeur typique	Pesticides concernés (exemples)
Dir. 98/83/CE eau potable	0,10 µg/L individuel	Atrazine, simazine, diuron, glyphosate, AMPA, terbutylazine
DCE NQE-MA standard	0,10 à 0,30 µg/L	Atrazine (0,60), isoproturon (0,30), diuron (0,20), métolachlore (0,10)
DCE NQE-MA prioritaire dangereuse	0,005 à 0,030 µg/L	Endosulfan (0,005), dieldrine (0,010), DDT (0,025), chlorpyrifos (0,030)
DCE 2022/1441 néonicotinoïdes	0,013 µg/L	Imidaclopride, clothianidine, thiaméthoxame
DCE NQE-MA pyréthrinoïdes	0,0002 µg/L	Cyperméthrine, deltaméthrine

Les seuils varient de plusieurs ordres de grandeur entre un pesticide classique (0,10 µg/L) et un pyréthrinoïde (0,0002 µg/L). Une mesure rendue en ng/L plutôt qu'en µg/L est cruciale pour ces derniers : une conformité apparente en µg/L peut masquer un dépassement d'un facteur 500 pour un pyréthrinoïde. IsoFind normalise automatiquement mais la vigilance à la saisie reste nécessaire.

Couples parent-métabolite

Plusieurs pesticides du catalogue sont accompagnés de leurs métabolites dans la même famille, ce qui permet un traitement en chaîne. La Directive 98/83/CE assimile les métabolites au même seuil de 0,10 µg/L individuel, traitement qui simplifie l'interprétation réglementaire.

Parent	Métabolites dans le catalogue
Atrazine	Déséthyl-atrazine (DEA), déséthyl-déisopropyl-atrazine (DEIA)
Terbutylazine	Déséthyl-terbutylazine
Glyphosate	AMPA

Voies de dégradation tabulées

Dix voies de dégradation sont tabulées pour la famille pesticides dans la base molecule_degradation_pathways. Chaque voie porte ses conditions favorables, sa demi-vie typique, son métabolite primaire et sa référence bibliographique.

Molécule	Voie	Environnement	t½ (jours)	Métabolite primaire
Atrazine	Désalkylation biotique	aérobie	75	DEA
Atrazine	Hydrolyse chimique	eau-sol	300	Hydroxyatrazine (HYA)
Atrazine	Minéralisation complète (Pseudomonas ADP)	aérobie	15	Acide cyanurique → CO₂ + NH₃
Simazine	Désalkylation biotique	aérobie	90	DEA-simazine
Diuron	N-déméthylation biotique	aérobie	90	DCPMU
Diuron	Hydrolyse	eau	1000	3,4-DCA
Glyphosate	Dégradation biotique via AMPA	aérobie	20	AMPA
Glyphosate	Dégradation via sarcosine (rare)	aérobie	80	Sarcosine
S-Métolachlore	Biodégradation aérobie	aérobie	50	Métolachlore-ESA
S-Métolachlore	Dégradation anaérobie	anaérobie	150	Déchloro-métolachlore

La coexistence de plusieurs voies pour une même molécule est la règle plutôt que l'exception. L'atrazine peut se dégrader par trois voies différentes avec des demi-vies de 15 à 300 jours et des métabolites distincts. La voie dominante dépend des conditions locales, ce que le moteur Nexus et le bridge CSIA prennent en charge automatiquement.

Données CSIA pour les pesticides

Le catalogue contient des données de fractionnement isotopique pour six pesticides couvrant deux éléments principaux (carbone et azote) et parfois chlore. Ces données permettent le diagnostic par isotopie CSIA et le couplage avec le moteur de simulation.

Molécule	Élément	ε (‰)	Plage	Λ (couplage)	Référence
Atrazine	C	-5,4	[-6,2 ; -4,5]	-	Meyer et al., 2009
Atrazine	N	-2,4	[-3,0 ; -1,8]	0,44	Meyer et al., 2009 ; Schürner et al.
Simazine	C	-5,0	[-6,0 ; -4,0]	-	Meyer et al., 2009
Diuron	C	-1,8	[-2,5 ; -1,2]	-	Maier et al., 2013
Diuron	N	-1,2	[-2,0 ; -0,6]	0,67	Maier et al., 2013
Glyphosate	C	-2,1	[-2,8 ; -1,5]	-	Sandy et al., 2020 ; Adams et al., 2022
Glyphosate	N	-3,8	[-5,5 ; -2,5]	1,8	Adams et al., 2022
S-Métolachlore	C (aérobie)	-1,5	[-2,1 ; -0,8]	-	Alvarez-Zaldivar et al., 2018
S-Métolachlore	C (anaérobie)	-3,0	[-4,5 ; -2,0]	-	Droz et al., 2021
S-Métolachlore	Cl	-5,5	[-7,0 ; -4,0]	0,55	Droz et al., 2021

Le coefficient de couplage Λ (lambda) représente la pente attendue dans un dual isotope plot (Δδ élément 2 contre Δδ élément 1). C'est un discriminant mécanistique puissant : un Λ proche de 1 suggère un contrôle par la coupure d'une liaison impliquant les deux éléments, un Λ très différent suggère une voie spécifique à un seul des deux éléments.

Cas d'étude : l'atrazine

L'atrazine est le cas le plus complet du catalogue pesticides, avec trois voies de dégradation tabulées, deux éléments CSIA (C et N), deux métabolites explicitement enregistrés (DEA, DEIA) et une couverture réglementaire étendue. Cette richesse en fait le cas de référence pour illustrer les possibilités du couplage IsoFind dans cette famille.

Indicateur	Interprétation
Ratio atrazine / DEA élevé (>1)	Apport récent, peu de dégradation ou dégradation récente
Ratio atrazine / DEA < 1	Dégradation active et avancée, apport ancien
δ¹³C enrichi (plus positif que source)	Dégradation confirmée
Dual δ¹³C / δ¹⁵N dans Λ≈0,44	Désalkylation biotique dominante
Dual δ¹³C / δ¹⁵N dans Λ≈1,13	Hydrolyse abiotique dominante

Accès via l'API

Les données pesticides sont accessibles via les endpoints du module molécules, en filtrant sur la famille. Les endpoints les plus utiles pour cette famille sont listés ci-dessous.

Endpoint	Usage
GET /api/molecules/reference/catalogue?famille=Pesticides	Liste des 38 pesticides de référence
POST /api/molecules/catalogue/seed/Pesticides	Pré-remplit le projet avec la famille pesticides
GET /api/molecules/csia/Atrazine/pathways	Liste les voies de dégradation tabulées pour l'atrazine
POST /api/molecules/csia/resolve	Résolution CSIA complète pour une molécule et des conditions
POST /api/molecules/csia/dual	Dual isotope avec calcul de Λ pour diagnostic mécanistique

Pour aller plus loin

Isotopie CSIA : principes généraux de l'enrichissement résiduel.
Voies de dégradation : ensemble des 50 voies tabulées.
Cas : dégradation pesticides : simulation atrazine avec couplage CSIA.
Base de référence : structure détaillée du catalogue moléculaire.