Des chercheurs russes examinent les perspectives et les limites de l'application des rayonnements ionisants à faible dose dans l'agriculture

Des chercheurs russes ont récemment proposé une méthode rapide de détection bactérienne pour déterminer la dose optimale de rayonnements ionisants à administrer aux animaux. Les études associées suggèrent que des doses faibles de rayonnements, de l'ordre de quelques dizaines à quelques centaines de milligrays (mGy), pourraient activer des processus physiologiques tels que le métabolisme, la croissance et l'accumulation de biomasse, offrant ainsi de nouvelles pistes techniques pour l'élevage, la médecine vétérinaire et les domaines connexes.

Centre de transformation des aliments par rayonnements ionisants de l'Institut de physico-chimie L.Ya. Karpov, situé à Obninsk. Photo : Compagnie nationale de télévision et de radiodiffusion de l'oblast de Kalouga

Dans cette perspective, Lioudmila Komarova, docteure en biologie et chef du département de biologie de l'Institut d'énergie atomique d'Obninsk, relevant de l'Université nationale de recherche nucléaire MEPhI (Institut d'ingénierie physique de Moscou), a indiqué que le phénomène d'effet stimulant des rayonnements à faible dose est généralement appelé « effet d'hormèse radioactive ». Les études montrent que, dans des conditions spécifiques, les rayonnements ne se manifestent pas nécessairement par un effet inhibiteur, mais peuvent également favoriser la germination des graines, améliorer la capacité de reproduction de certains insectes ou renforcer la réponse immunitaire des animaux.

Komarova a expliqué que des données expérimentales ont déjà été accumulées concernant les effets des rayonnements ionisants à faibles et moyennes doses sur la croissance, la survie et la réponse immunitaire des plantes, des bactéries, des insectes et des mammifères. Les laboratoires d'Obninsk ont mené des recherches sur les effets de l'hormèse radioactive sur les graines de cultures agricoles et d'autres plantes ; le département de biologie de l'Institut d'énergie atomique de l'Université MEPhI mène également des recherches sur les graines d'orge. En juin de cette année, lors d'une soutenance de thèse de doctorat, les effets de différentes conditions de rayonnements ionisants sur les paramètres morphologiques, biochimiques et génétiques des graines d'orge en germination ont été discutés, et un effet stimulant sur la germination des graines d'orge à des doses spécifiques a été observé.

Cependant, Komarova a également souligné que ces technologies se heurtent encore à de multiples difficultés avant de pouvoir être appliquées de manière stable. L'effet stimulant des rayonnements n'est pas toujours évident et reste difficile à prédire ; il peut être influencé par des facteurs tels que l'état physiologique des graines, leur teneur en eau, la variété, le lot, la température et l'humidité ambiantes, ainsi que la durée de stockage après irradiation. Dans certaines expériences, l'effet stimulant apparaît principalement aux premiers stades de la croissance, par exemple en accélérant la germination, mais au stade de la récolte, cet effet peut être atténué, voire annulé, par les conditions environnementales.

D'un point de vue pratique, même lorsqu'un effet positif est obtenu, son ampleur est généralement d'environ 10 à 15 %, et par rapport à des méthodes d'augmentation des rendements plus éprouvées telles que la sélection variétale ou la fertilisation, sa rentabilité économique doit encore être évaluée. Par ailleurs, pour obtenir un effet stimulant plutôt qu'inhibiteur, la plage de contrôle des doses est très étroite ; différentes espèces, voire différentes variétés, peuvent nécessiter une redéfinition de la dose optimale. La communauté scientifique n'a pas encore entièrement élucidé les mécanismes biochimiques par lesquels les rayonnements à faible dose déclenchent des réactions de stimulation de la croissance, ce qui accroît la difficulté d'élaborer des protocoles expérimentaux fiables.

Sur le plan réglementaire et de la perception publique, toute application technologique impliquant des rayonnements ionisants doit être strictement encadrée. Komarova a indiqué que les autorités de réglementation exigent des preuves suffisantes de sécurité et d'efficacité, et que la construction, la maintenance des équipements d'irradiation ainsi que la mise à disposition de personnel spécialisé engendrent également des pressions en termes de coûts.

Concernant les questions de sécurité alimentaire qui préoccupent le public, elle a souligné que le traitement par rayonnements ne rend pas les aliments eux-mêmes radioactifs et ne laisse aucun résidu chimique. Un traitement par rayonnements conventionnel appliqué aux aliments ou aux animaux ne transforme pas les éléments stables en éléments radioactifs. Elle estime que, pour promouvoir l'application de ces technologies, il est nécessaire de mener des actions de vulgarisation scientifique suffisantes et claires afin de réduire les malentendus du public autour du terme « rayonnement ».