La synergie est un type de phénomène par lequel plusieurs facteurs agissant en commun ensemble créent un effet global ; un effet synergique distinct de tout ce qui aurait pu se produire s'ils avaient opéré isolément, que ce soit chacun de son côté ou tous réunis mais œuvrant indépendamment. Il y a donc l'idée d'une coopération créative.
Le terme possède ainsi couramment une connotation positive, et il est utilisé pour désigner un résultat plus favorable lorsque plusieurs éléments d'un système ou d'une organisation agissent de concert. Plus prosaïquement, il y a synergie positive quand « le résultat d'une action commune est créateur ou autrement meilleur que la somme attendue des résultats individuels des parties ». Ceci est résumé très simplement par l'aphorisme un et un font trois. L'appréciation d’une synergie peut néanmoins être fortement conditionnée par le point de vue particulier (et donc potentiellement partial) de celui qui s'exprime.
Caractère général et étymologie Étymologie et éléments de définition La synergie (du grec syn (sun) signifiant « avec » et ergazomai signifiant « je travaille », ergasia signifiant « le travail »). Émile Littré, au , l'introduit dans son Dictionnaire de la langue française (1872-1877) le présentant comme relevant du domaine de la physiologie : « Concours d'action, d'effort, entre divers organes, divers muscles. Association de plusieurs organes pour l'accomplissement d'une fonction ». En 1932, le Dictionnaire de l'Académie française () lui conserve toujours ce sens (muscles synergiques), mais le mot est rapidement utilisé au en sociologie (synergies dans les relations sociales), en théologie (synergisme, pour la doctrine arminienne), en chimie, biologie, en génétique (synergies entre gènes différents), en pharmacie (synergies entre médicaments) toxicologie et écotoxicologie et en écologie. La compréhension des systèmes catalytiques et des catalyseurs s'améliorant, on lui associe la notion de potentialisation.
Dans les années 1960, les micro-économistes utilisent le terme pour évoquer la capacité à obtenir des économies d'échelle ou des externalités positives.
Dans les années 1990, à la faveur du regain pour la réflexion stratégique, le mot est particulièrement en vogue chez les gestionnaires à la recherche de meilleure cohérence pour leurs organisations.
L'opposé de la synergie est l'antagonisme (ou synergie négative), phénomène dans lequel deux facteurs en combinaison ont un effet moindre que la somme de leurs effets attendus. Les deux effets peuvent s'annuler (ex : ceux d'un acide et une base).
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La synergie fait souvent aussi référence à l'énergie et à l'efficience.
Domaine des sciences physiques Physiologie La synergie musculaire est une contraction coordonnée de différents muscles destinée à exécuter un mouvement précis.
« Effet cocktail » en écologie, biologie, et médecine humaine et vétérinaire L'exacerbation de la toxicité d'un poison par un autreBliss CI (1939). The toxicity of poisons applied jointly. Ann Appl Biol. 26(3), 585-615 ou par un additif de type surfactant est depuis longtemps connue, et à prendre en compte dans les évaluations environnementalesWharfe, J. (2004). Hazardous chemicals in complex mixtures – a role for direct toxicity assessment. Ecotoxicology 13, 413–421. et diagnostics de toxicité chez l'humain.
De nombreux cas de synergies toxiques sont connus ou suspectés (entre pesticides et autres biocides par exempleCOT (2002). UK Committee on Toxicity of Chemicals in Food, Consumer Products and the Environment. Risk Assessment of Mixtures of Pesticides and Similar Substances). Par exemple : le mercure exacerbe l'effet d'autres polluants et quand il est méthylé, il exacerbent aussi la bioaccumulation d'autres toxiques (comme le sélénium chez les moules par exempleÉmilien Pelletier ; Modification de la bioaccumulation du sélénium chez Mytilus edulis en présence du mercure organique et inorganique ; Can. J. Fish. Aquat. Sci. 43(1): 203–210 (1986); doi:10.1139/f86-023 ; 1986 CNRC Canada (Résumés anglais et français)) ; l'exposition à l'arsenic par l'eau ou la nourriture augmente beaucoup le risque de cancer induit par le tabagismeChen CL, Hsu LI, Chiou HY, Hsueh YM, Chen SY, Wu MM et al. (2004). Ingested arsenic, cigarette smoking, and lung cancer risk: A follow-up study in arseniasis endemic areas in Taiwan. JAMA 292, 2984-2990. Diverses études ont montré que des animaux (poissons notamment) exposés à certains polluants ou perturbateurs endocriniensCharles GD, Gennings C, Tornesi B, Kan HL, Zacharewski TR, Gollapudi BB, Carney EW (2007). Analysis of the interaction of phytoestrogens and synthetic chemicals: an in vitro/in vivo comparison. Toxicol Appl Pharmacol. 218(3), 280-288Charles GD, Gennings C, Zacharewski TR, Gollapudi BB, Carney EW (2002). An approach for assessing estrogen receptor-mediated interactions in mixtures of three chemicals: A pilot study. Toxicol Sci. 68(2), 349-360 où à certains facteurs de risques, même à des seuils très inférieurs à ceux considérés comme individuellement susceptibles de générer un effet, peuvent être beaucoup plus vulnérables à certains parasites et microbes (viraux notamment). Parfois l'effet est fortement dépendant de la dose toxiqueCrofteon K, Craft ES, Hedge JM, Gennings C, Simmons JE, Carchman RA, Carter WH Jr, de Vito JM (2005). Thyroid-hormone-disrupting chemicals: evidence for dose dependent additivity or synergism. Environ Health Perspect. 113(11), 1549-1554, parfois il est plus stochastique (certains de ces polluants semblent capables, à très faible dose d'agir synergiquement pour diminuer l'immunité de l'organismeDunier M. 1996. Water pollution and immunosupression of freshwater fish. Ital J Zool 63:303–309 face à certains pathogènes). En France, l'ANSES a annoncé pour 2013 un travail sur les synergies pollens-polluants de l'air et un guide européen sur les risques d'exposition aux phytosanitaires et un autre guide sur les ANSES 2013, ; L’Anses présente ses priorités de travail pour l’année 2013 ; 18/03/2013, consulté 21/03/2013. On parle souvent d'« effet cocktail » dans le cas de mélange complexes de produits chimiquesKortenkamp A, Backhaus T and Faust M (2009, u/environment/chemicals/pdf/report_Mixture%20toxicity.pdf State of the Art Report on Mixture Toxicity. Final Report of EU Project Contract 070307/2007/485103/ETU/D.1. 391 pp. (PDF)Altenburger R, Walter E, Grote M (2004). What Contributes to the Combined Effectof a Complex Mixture? Environ Sci Technol. 38, 6353-6362, qui imposent des procédures beaucoup plus complexes, et encore mal maîtrisée d'évaluation des risquesAltenburger R, Boedeker W, Faust M, Grimme LH (1996). Regulations for combinedeffects of pollutants: consequences from risk assessment in aquatic toxicology. FoodChem Toxicol 34, 1155-1157. Bien que le principe de précaution et le principe de prévention y invite, la réglementation n'a pas encore ou très peu pris en compte ce facteur d'exacerbation des risques. Cependant, en milieu professionnel, la norme européenne CEN-689AFNOR. Exposition sur les lieux de travail - Mesurage de l'exposition par inhalation d'agents chimiques - Stratégie pour vérifier la conformité à des valeurs limites d'exposition professionnelle. PR NF EN 689. Paris : AFNOR, Juin 2016. recommande de prendre en compte les effets de manière additionnelle. Quelques outils d'évaluationCronin MTD, Jaworska JS, Walker JD, Comber MHI, Watts CD, Worth AP (2003a). Use of QSARs in International Decision-Making Frameworks to Predict Health Effects of Chemical Substances. Environ Health Perspect. 111, 1391-1401 et guides de bonnes pratiques apparaissent sur ce sujetATSDR (2004). Guidance Manual for the Assessment of Joint Toxic Action of Chemical Mixtures. US Agency for Toxic Substances and Disease Registry. Division of Toxicology. May 2004.. L'évaluation demeure toutefois difficile, notamment dans le cas de cocktails de polluants de nature différente et de persistance environnementale différente, par exemple les pesticidesBoobis AR, Ossendorp BC, Banasiak U, Hamey PY, Sebestyen I, Moretto A (2008).Cumulative risk assessment of pesticide residues in food. Toxicol Lett. 180, 137-150 dans l'eau, la pluie, l'air ou les sols ou encore dans les organismes. Dans les organismes vivants, un phénomène d'organes-cible et de modification en métabolites des polluants par l'organisme compliquent encore les évaluations toxicologiques, d'autant que les molécules de dégradation (ou biodégradationDesai AM, Autenrieth RL, Dimitriou-Christidis P, McDonald TJ (2008). Biodegradationkinetics of select polycyclicaromatichydrocarbon (PAH) mixtures by Sphingomonaspaucimobilis EPA505. Biodegradation, 19(2),223-233), primaires, secondaires, tertiaires, etc. sont parfois plus toxiques que leurs molécules-mères et que leur cinétique dans l'environnement ou les organismes sont également modifiéesDimitriou-Christidis P, Autenrieth RL (2007). Kinetics of biodegradation of binary and Toxicity and Assessment of Chemical Mixtures DRAFT 27 February 2011 39 ternary mixtures of PAHs. Biotechnol Bioeng. 97(4),788-800. À l'avenir, les procédures d'évaluations de la toxicité des mélanges devraient évoluerEUROPE Environnement: une nouvelle approche de l'évaluation des mélanges chimiques ; 31/05/12. En 2020, Tame-Water propose produits et services permettant d'évaluer l'impact d'effets cocktails sur le vivant. Début 2019, l'Agence européenne pour l'environnement à l'occasion de la publication d'un rapport sur les produits chimiques dans les eaux européennes (), alerte à nouveau sur l'« effet cocktail » des polluants chimiques, notant que si quelques-uns de ces polluants (cadmium, plomb, nickel, et quelques pesticides tels que le chlorfenvinphos ou la simazine) diminuent à la suite d'actions concertées des autorités environnementales, de nombreux produits chimiques ne sont pas même surveillés, en particulier des micropolluants dont les effets cocktail sont encore mal comprisRadisson L (2019) L'Agence européenne pour l'environnement alerte sur l'effet cocktail des produits chimiques 18 janvier 2019. Un précédent rapport (sur l'état des eaux en Europe, en ) montrait que seules 38 % des masses d'eau de surface sont en bon état chimique en 2018, souvent en raison de taux trop élevés de mercure, de HAP et de polybromodiphényléthers (PBDE) mais on ne sait presque rien des mélanges chimiques à faibles doses. Les polluants interagissent de manière complexe entre eux, avec les sels minéraux naturels, les matières organiques, les nutriments et microorganismes naturels ou d'origine anthropique. Il est courant de détecter plusieurs centaines de métaux et de molécules organiques, à faibles doses dans un seul échantillon d'eau douce. L'AEE recommande de mieux diffuser les données d'émissions de substances chimiques,et d'améliorer la surveillance, la modélisation et la notification des sources de pollutions diffuses. Les inquiétudes portent tant sur la santé humaine que sur celle des écosystèmesCSTEE 1999 (Scientific Committee for Toxicity, Ecotoxicity and the Environment. CSTEE) Opinion on human and wildlife health effects of endocrine disrupting chemicals, with emphasis on wildlife and on ecotoxicology test methods. March 1999 car les synergies toxiques peuvent affecter toutes les espèces, et indirectement les services écosystémiques. On soupçonne par exemple que le « syndrome d'effondrement des colonies d'abeilles » et la régression de nombreuses espèces soient dues à des cocktails de polluants, dont probablement de pesticides.