Cadmium dans nos assiettes : les leviers et innovations pour limiter sa présence dans les aliments

Dans un rapport publié en mars 2026, l'Anses (Agence nationale française de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail) révèle qu'une partie de la population française est surexposée au cadmium par son alimentation. Chez les personnes non fumeuses, l’alimentation représente jusqu'à 98 % de l'exposition au cadmium. En cause, des aliments consommés quotidiennement : les produits à base de blé et de céréales (pain, pâtes, biscuits, viennoiseries, céréales du petit-déjeuner…), mais aussi le riz, les pommes de terre et certains légumes.

Problème : le cadmium a des conséquences sur la santé. Il est classé comme cancérogène, mutagène et toxique pour la reproduction et l’exposition prolongée à ce métal, même à faible dose, est associée à des atteintes rénales et à une fragilisation des os, augmentant le risque d'ostéoporose et de fractures. L'Anses estime qu'une part significative de la population dépasse, au cours de sa vie, les valeurs sanitaires de référence et qu'en l'absence de mesures pour réduire les expositions, les effets néfastes à long terme pourraient concerner une part croissante de la population.

D'où vient ce cadmium ? Il est naturellement présent dans les sols, en quantité variable selon la nature des roches dont ils sont issus. Mais les activités humaines contribuent également à sa présence. Les industries métallurgiques, chimiques et électriques, ainsi que l'incinération des déchets, sont sources de rejet dans l'environnement. En agriculture, les engrais minéraux phosphatés et les effluents d'élevage constituent des sources d'apport supplémentaires. Pour limiter durablement la contamination des sols et des aliments, l'Anses recommande d'agir à plusieurs niveaux : privilégier des roches phosphatées pauvres en cadmium ou recourir à leur décadmiation, ajuster le type et les quantités des matières fertilisantes utilisées en fonction des sols et des cultures, mobiliser le phosphore déjà présent dans les sols ou encore développer des variétés végétales qui accumulent moins ce métal.

Nous avons identifié ici cinq leviers d’action reposant sur des innovations agronomiques, génétiques et industrielles : la mobilisation du phosphore des sols, les innovations génétiques, l'équilibre minéral des sols, la phytoremédiation et la décadmiation des engrais. Nous décryptons, point par point, leurs mécanismes d’action pour comprendre comment elles peuvent contribuer, à différents niveaux, à limiter la présence du cadmium dans les aliments.

1. Mobiliser le phosphore déjà présent dans les sols

Pour abaisser la teneur en cadmium des aliments, l'une des pistes consiste à mieux valoriser le phosphore déjà présent dans les sols pour limiter les apports d'engrais phosphatés supplémentaires, qui peuvent contenir naturellement du cadmium. Certains sols disposent d’une réserve importante en phosphore, mais il n’est pas forcément présent sous une forme disponible pour la plante. Différentes techniques de mobilisation existent donc, basées sur l’utilisation de champignons (Trichoderma) ou de bactéries de type Bacillus, Pseudomonas ou Burkholderia.

Hicham Ferhout, responsable de recherche en micro-organismes pour Agronutrition, résume cela comme un échange de bons procédés : la plante fournit du carbone à la bactérie qui peut se développer et va, en se multipliant, rendre disponible le phosphore du sol. Selon la forme sous laquelle il est présent, elle peut soit solubiliser le phosphore minéral, soit minéraliser le phosphore organique.

« Les bactéries solubilisent le phosphore de différentes manières, en fonction du pH du sol, explique-t-il. Si le pH est acide (bas, NDLR), le phosphore est bloqué par le fer et l'aluminium du sol. Si le pH est élevé, il est bloqué par le calcium ». Dans ce cas, « les bactéries produisent des acides organiques qui diminuent localement le pH et provoquent la séparation entre le phosphore et le calcium, ce qui rend le phosphore disponible. À pH acide, les bactéries produisent des complexants du fer et libèrent le phosphore ». Autrement dit, ces molécules se fixent sur le fer, ce qui libère le phosphore auquel il était associé. Un troisième mécanisme concerne le phosphore organique (contenu dans la matière organique et non complexé avec d’autres minéraux) qui ne dépend pas du pH. Il s'agit d'une molécule organique complexe qui stocke plusieurs atomes de phosphore et que les plantes ne peuvent pas utiliser directement. Une enzyme particulière (la phytase) produite par les bactéries « va dégrader cette molécule » et libérer le phosphore qu’elle contient. Des phytases sont par ailleurs déjà utilisées industriellement pour limiter le taux d’acide phytique dans certains produits alimentaires dérivés du soja car celui-ci limite l’absorption du fer par l’organisme humain.

Des procédés parfois complexes à vulgariser, comme l’explique Christophe Richou, responsable développement et marketing d’Agronutrition : « Il y a un gros travail à faire de sensibilisation des agriculteurs sur ces nouvelles technologies qui sont très innovantes mais qui demandent de nouvelles démarches ». Il rapporte cependant une sensibilité croissante des agriculteurs à l'économie d'intrants et la valorisation naturelle des sols.

À plus long terme, Agronutrition travaille également sur des bactéries ayant la double fonction de solubiliser le phosphore et de bloquer le cadmium déjà présent dans le sol pour que la plante n’en absorbe pas. « Il faut bien comprendre que le cadmium du sol, quand il est déjà présent, ne peut pas disparaître. Donc la méthode principale est d'en limiter l'assimilation par la plante. Certains vont aussi limiter la teneur en cadmium de leurs engrais. (…) Je pense qu'en activant tous ces leviers, on va y arriver », conclut Hicham Ferhout.

2. Les innovations génétiques

Une seconde solution permettant de réduire la teneur en cadmium des aliments réside dans les innovations génétiques et l’identification de variétés de céréales et autres cultures faiblement accumulatrices de cadmium.

L’enjeu est de savoir si, placés dans les mêmes conditions environnementales, certaines variétés accumulent naturellement moins de cadmium que d'autres. Vincent Pétiard, généticien et membre de l’Académie d’agriculture de France, prend l’exemple du cacao : « Si nous mettons 100 variétés différentes de cacao dans le même champ avec une certaine teneur en cadmium dans le sol, accumulent-elles toutes le même taux de cadmium dans les fèves ? La réponse est non ». Et la variabilité du taux d'accumulation du cadmium selon les variétés peut être très importante « allant de quasiment zéro à dix fois ou plus que la teneur autorisée dans les fèves », précise-t-il.

Une fois les propriétés des variétés identifiées, il est possible de choisir de n’utiliser que la moins accumulatrice. Mais elle peut ne pas répondre à certaines exigences de rendement ou de qualité. La solution consiste alors à combiner, par croisements et breeding traditionnels, la caractéristique de faible accumulation de cadmium avec celles d'une autre variété à haut rendement mais trop accumulatrice, pour associer les caractéristiques recherchées dans une même variété. Enfin, à plus long terme, en cas d’identification de ce qui détermine génétiquement l'accumulation de cadmium, il est possible de considérer l'utilisation des nouvelles techniques génomiques pour changer cette caractéristique dans des variétés d'intérêt trop riches en cadmium. La solution la plus simple étant d’utiliser, si elle existe, une variété qui n'accumule que très peu de cadmium, minimisant le risque de dépasser les seuils réglementaires.

Cette approche est déjà mise en œuvre pour le blé dur, une culture pointée du doigt en matière d’accumulation de cadmium, car il entre dans la composition d’aliments de grande consommation, comme les pâtes et la semoule. Des chercheurs canadiens ont identifié deux variantes d'un même gène, l'une favorisant l'accumulation du cadmium dans les grains, l'autre la limitant. Ce gène, nommé CdU1 est impliqué dans la rétention du cadmium dans les racines et il réduit ensuite de deux à trois fois sa concentration dans les grains.

S'appuyant sur ces travaux, Christophe Nguyen, directeur de recherche à l'INRAE de Bordeaux, spécialiste en biogéochimie, écophysiologie végétale et modélisation, explique : « Nous avons retrouvé, sur les variétés françaises, le gène responsable d'une plus forte ou une plus faible accumulation. Il nous est possible de déterminer quelle version du gène chaque variété possède par une analyse génétique assez rapide ». D’après lui, en France, depuis la fin des années 2010, l'utilisation croissante de variétés de blé dur ayant le caractère de faible accumulation a permis de réduire le niveau moyen de contamination des récoltes d'environ 40%. Certaines récoltes ayant des teneurs en cadmium près de trois fois inférieures au seuil réglementaire de 0,18 mg/kg de grain fixé par l’Europe.

Au-delà de la sélection variétale, ces connaissances ont été utilisées pour développer un outil d'aide à la décision. L’INRAE de Bordeaux et Arvalis, institut technique agricole privé spécialisé dans les grandes cultures, ont mis en ligne « Bléssûr », un outil permettant de prédire le risque de non-conformité d’une future récolte de blé dur en fonction de la variété semée et de l’analyse de terre complétée par sa teneur en cadmium.

3. L’équilibre minéral des sols

Le cadmium entre dans les plantes principalement en utilisant les transporteurs racinaires du fer et du zinc, deux oligo-éléments indispensables à leur développement. L’équilibre minéral des sols constitue donc un autre levier sur lequel il est possible de jouer pour réduire la quantité de cadmium absorbé par une plante.

Une plante carencée en fer et en zinc va « augmenter sa capacité à absorber ces deux oligo-éléments augmentant, dans le même temps, l'absorption du cadmium », précise Christophe Nguyen, directeur de recherche à l’INRAE. En jouant sur l’équilibre minéral des sols, le principe est donc de rendre ces deux oligo-éléments plus disponibles pour la plante afin qu’elle ne se retrouve pas en situation de carence.

D’après le spécialiste, en France, nous agissons davantage sur l’équilibre minéral des sols à travers la fertilisation pour les éléments majeurs comme l’azote, le phosphore, le potassium (NPK) ou le soufre. Mais en matière d’oligo-éléments et de mobilité du cadmium, c’est différent. « Le pH du sol joue un rôle déterminant, explique-t-il. Plus le sol est acide, plus le cadmium est mobile et susceptible d’être absorbé par la plante. Mais si on augmente trop fortement le pH, par chaulage notamment, il y a risque de rendre certains éléments comme le fer ou le zinc très peu accessibles pour la plante ». L’objectif est donc de maintenir un pH du sol proche de la neutralité (entre 6,5 et 7), en faisant attention aux engrais qui peuvent acidifier le sol.

Une piste étudiée consisterait à apporter de la matière organique qui permettrait de libérer progressivement les oligo-éléments : « lorsque cette matière organique se minéralise, c'est-à-dire que les micro-organismes la dégradent, les oligo-éléments sont libérés et l'activité biologique associée à la matière organique tend à stabiliser un pH proche de la neutralité. La matière organique chargée négativement contribue à lier l'ion cadmium chargé positivement, le rendant moins disponible pour la plante. Mais cela ne garantit pas toujours une baisse de la contamination du végétal, nuance-t-il. De plus, la matière organique qu'on apporte contient également du cadmium ». Il enchaîne : « la réduction du niveau de cadmium dans les cultures est quelque chose d'assez complexe qu’il est difficile de maîtriser précisément ».

Une étude publiée en 2024*, dans la revue scientifique Environmental Pollution, souligne notamment les interactions complexes entre le zinc et le cadmium. Les résultats montrent que le zinc limite souvent l'absorption du cadmium lorsque les sols sont déficients en zinc. Toutefois, cette relation dépend fortement des caractéristiques du sol. Dans certaines conditions, notamment lorsque les concentrations des deux éléments augmentent simultanément, l'effet inverse peut être observé. Elle montre également qu’une carence en fer induit l'expression de gènes qui peuvent favoriser l'absorption du cadmium par les racines du riz. Un apport en fer peut donc être bénéfique, mais il est nécessaire de maîtriser la forme chimique du fer présente dans le sol, qui peut soit immobiliser le fer et accroître la mobilité du cadmium dans le sol, soit accroître la disponibilité du fer pour les plantes tout en limitant l'absorption du cadmium par les cultures.

L'équilibre minéral n'offre donc pas une solution universelle. Il constitue plutôt un levier qui doit être ajusté au cas par cas, en fonction des caractéristiques du sol, notamment son pH qui influence fortement les capacités d’absorption d’oligo-éléments et de cadmium, et des interactions entre les éléments minéraux.

^{*Enhancing soil health to minimize cadmium accumulation in agro-products: the role of microorganisms, organic matter, and nutrients. / Junliang Xin}

4. La phytoremédiation

Lorsque le cadmium est déjà présent en quantité importante dans les sols, une autre approche consiste non plus à limiter son transfert vers la plante, mais à réduire directement la contamination du sol : c'est la phytoremédiation. Elle désigne un ensemble de techniques utilisant des plantes pour éliminer les contaminants du sol. Dans le cas du cadmium, la technique qui fonctionne à ce jour est celle de la phytoextraction. Elle consiste à faire absorber par certaines plantes dites hyperaccumulatrices, les métaux comme le cadmium via leurs racines, pour qu’elles le stockent ensuite dans leurs tiges ou leurs feuilles, qui sont ensuite récoltées.

Claire Hazotte, directrice de la société Econick, utilise la phytoextraction dans le cadre de son activité d’extraction des métaux des sols. À chaque métal, correspond une plante spécifique choisie pour son efficacité. Pour le cadmium, Noccaea a été identifiée. Une petite plante herbacée à fleurs blanches plus communément appelée tabouret. « Nous essayons toujours de mettre des plantes endémiques sur nos parcelles quand on détoxifie les sols », précise-t-elle. Les interventions commencent toujours par une analyse de sol. Une fois la zone cartographiée et les pollutions identifiées, les plantes sont mises en terre. « Nous les laissons pousser, pour qu’elles aient le temps d’accumuler les métaux présents dans le sol. Les racines jouent le rôle d'aspirateurs et les métaux sont envoyés vers les parties aériennes : feuilles, tiges et fleurs. Ensuite, à la fin de la saison, nous coupons la partie aérienne », décrit Claire Hazotte. Pour certains métaux comme le zinc ou le nickel, le but est ensuite de les extraire via des procédés d’hydrométallurgie (sans utilisation de solvants) pour les valoriser.

« Pour le cadmium, il n’y a pas de revalorisation possible actuellement, indique-t-elle. Initialement, la revalorisation portait sur les batteries nickel-cadmium utilisées dans le médical et le ferroviaire. Mais tout cela a fini par s'arrêter au profit d’autres batteries. Le cadmium est classé comme CMR, cancérogène, mutagène et toxique pour la reproduction, donc personne n’en veut. Il faut qu’il parte en déchet dangereux ».

Si ces plantes diminuent le taux de pollution localement, une dépollution totale n’est pas envisageable uniquement grâce à cette technique et d’après l’expérience de Claire Hazotte, plusieurs années sont nécessaires, en fonction de la contamination initiale du sol, pour obtenir un résultat significatif : « Nous avons travaillé sur un sol agricole sur lequel il y avait un jardin partagé d’entreprises contaminé en zinc et cadmium. Au bout de trois ans, on a observé une diminution significative de la concentration », indique-t-elle.

Si Econick a aujourd’hui la volonté de mécaniser cette technologie pour traiter de plus grandes surfaces, Claire Hazotte constate que les agriculteurs hésitent encore à communiquer sur la contamination de leurs sols. Certains préfèrent garder ces démarches confidentielles, tandis que d'autres acceptent d'en faire un outil de sensibilisation auprès de leurs collègues, des particuliers ou des élus. « On n'a pas envie de dire que notre sol est contaminé en cadmium. Il faut qu'on arrive à franchir la barrière du qu'en dira-t-on », précise-t-elle. Les communes sont en revanche plus nombreuses à utiliser les méthodes de phytoremédiation.

5. La décadmiation des engrais

Contrairement aux approches visant à agir directement sur les sols, la décadmiation intervient au niveau de la fertilisation. Son objectif : réduire la quantité de cadmium présente dans les engrais phosphatés. En matière de production d’engrais « low cadmium », l’Office chérifien des phosphates (OCP), groupe industriel marocain, est devenu, par la force des choses, un spécialiste.

Les engrais phosphatés marocains sont parmi les plus riches en cadmium. En anticipation des nouvelles réglementations européennes visant à limiter taux de cadmium dans les engrais minéraux phosphatés, le groupe a investi dans le développement d’un procédé de décadmiation afin de pouvoir continuer à vendre ses produits sur le sol européen. « La réduction du cadmium dans les engrais fait partie de nos axes de recherche depuis plusieurs années, dans le prolongement des travaux menés au sein du Centre d'Études et de Recherches des Phosphates Minéraux puis renforcés avec l'écosystème de l'Université Mohammed VI Polytechnique », communique OCP Nutricrops.

Selon un rapport de l’inspection générale de l'environnement et du développement durable française, publié en février 2026, il a été rapporté 60 millions d’euros d’investissement pour mettre au point ces nouvelles techniques qui ont débouché sur le dépôt de plusieurs brevets. « Près de 47 technologies, à différents stades de maturité, ont été explorées, développées et testées, dont la majorité sont la propriété du groupe, indique OCP Nutricrops. Certaines sont aujourd'hui déployées au niveau industriel et interviennent à différentes étapes de la chaîne de valeur : en amont, sur la roche phosphatée, via l'extraction sélective et des procédés d’enrichissement du minerai tels que le lavage et la flottation ; en aval, lors du traitement de l'acide phosphorique, via des procédés utilisant des additifs qui captent et séparent sélectivement le cadmium ».

Depuis le 16 juillet 2022, date d’application du règlement européen établissant les règles relatives à la mise à disposition sur le marché des fertilisant, pour porter le marquage CE et accéder librement au marché des 27 pays de l’Union européenne, un engrais phosphaté doit contenir moins de 60 mg/kg d’anhydride phosphorique (P₂O₅).

OCP Nutricrops affirme que depuis février 2025, l'intégralité de ses engrais exportés vers l'Europe affiche une teneur en cadmium inférieure à 20 mg/kg de P₂O₅, soit trois fois moins que limite réglementaire européenne. « L'intégration progressive de ces procédés de décadmiation dans nos unités de production, accompagnée des adaptations industrielles et opérationnelles nécessaires, permettra d'étendre la disponibilité de nos fertilisants à faible teneur en cadmium à l'ensemble des marchés que nous desservons d'ici fin 2027 », précise le groupe dans un communiqué.

Ces cinq approches montrent qu’il n’existe pas, aujourd’hui, de solution unique pour limiter la présence de cadmium dans les aliments. La réduction durable de l’exposition repose plutôt sur une combinaison de leviers dont le choix dépend avant tout de la culture concernée et de sa capacité à accumuler le cadmium, mais aussi des caractéristiques du sol, de sa composition et de sa teneur en cadmium. Un déplacement géographique vers un sol moins riche en cadmium ou l’utilisation de variétés faiblement accumulatrices lorsqu’elles sont disponibles, constituent souvent le levier le plus direct. Dans d’autres situations, la mobilisation du phosphore du sol, la gestion de son équilibre minéral ou encore la phytoremédiation peuvent compléter cette stratégie. La décadmiation répond à un autre objectif : limiter les apports futurs de cadmium lorsque l'utilisation d'engrais phosphatés est indispensable.

En parallèle des leviers mobilisés en amont de la production, l'Anses souligne également l'importance d'agir sur l'offre alimentaire, notamment en privilégiant des produits importés moins contaminés. À l'échelle individuelle, elle recommande également de diversifier son alimentation et de privilégier des aliments dont les teneurs en cadmium sont généralement faibles, comme les légumineuses (lentilles, pois chiches, haricots blancs, flageolets), les fruits, les poissons à chair blanche ou encore les produits laitiers.