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Actes de la conférence
internationale
Paris-Meudon
2 et 3 octobre 2014
Changement climatique
et santé
GIS Climat-Environnement-Société
Illustrations de la couverture :
En haut :
Étang de Thau - parcs à huîtres.
© Ylliab Photo / Flickr
En bas :
Arrivée d’un courant de densité «tracé» par les particules du sol qu’il soulève au
fur et à mesure de sa progression, à Hombori au Mali. Ce phénomène, de nature
convective, porte le nom de haboob. Photo prise pendant la campagne AMMA
(Analyses multidisciplinaires de la mousson africaine).
© CNRS Photothèque / Françoise GUICHARD, Laurent KERGOAT
ORGANISATION DE LA CONFÉRENCE
Groupement d’intérêt scientique Climat-Environnement-Société
PUBLICATION SOUS LA DIRECTION DE
Sylvie Joussaume
Serge Morand
Chantal Pacteau
RÉDACTION
Laurent Hutinet
CONCEPTION GRAPHIQUE ET TRAVAIL ÉDITORIAL
Clotilde Péan
Changement climatique et santé
Actes de la conférence internationale des 2 et 3 octobre 2014
More information and free registration on
www.gisclimat.fr
INTERNATIONAL
CONFERENCE
INTERNATIONAL
WORKSHOP
Climate change
and
health
Climate change, health
and infectious diseases:
towards an ecosystem approach
October 2 and 3 (morning)
October 3 (afternoon)
October
2 & 3
2014
Espace Isadora Duncan
CNRS campus
Paris-Meudon
&
Préambule
Stress thermiques, problèmes respiratoires, allergies,
infections bactériennes et/ou virales, cancers de la peau…
multiples sont les pathologies susceptibles d’évoluer
ou d’émerger avec le changement climatique dans leur
répartition spatiale et temporelle, leur incidence et leur
intensité. Ces pathologies peuvent résulter de la conjonction
de phénomènes climatiques avec d’autres facteurs, qui
mettent l’organisme dans une situation transitoire ou
permanente de vulnérabilité. Il peut s’agir de l’inuence
directe de facteurs climatiques sur l’organisme humain qui,
lors d’épisodes extrêmes, comme les vagues de chaleur,
peuvent avoir des conséquences tragiques comme l’a
illustré la canicule de 2003 en Europe. Mais les menaces
sanitaires sont aussi souvent liées aux modications des
milieux : dégradations de la qualité de l’air (pollutions
atmosphériques, pollens…), modication de la biodiversité
et de l’usage des terres, conditions écologiques favorisant
la survie et la multiplication de micro-organismes
pathogènes, ou des vecteurs de ces micro-organismes
susceptibles de transmettre des maladies infectieuses ou
parasitaires variées. Ces modications des milieux sont
également elles-mêmes soumises aux eets du changement
climatique, créant ainsi un impact indirect du climat sur
la santé via les modications des milieux. Le troisième
type d’eets, également qualiés d’indirects, est lié aux
dégradations sociales et économiques des sociétés, avec
par exemple la diminution de la qualité des systèmes de
santé ou les phénomènes migratoires massifs. Dans tous
les cas, appréhender la relation climat-santé nécessite une
démarche intégrant diérentes disciplines.
Lobjectif de la conférence « Changement climatique et
santé », organisée les 2 et 3 octobre 2014 par le GIS Climat-
Environnement-Société avec l’appui de Serge Morand
(Institut des sciences de l’évolution de Montpellier), était
d’aborder ces diérents aspects à travers des interventions
théoriques, méthodologiques et programmatiques.
Les projets menés dans le cadre du GIS Climat ont été
présentés, accompagnés d’interventions de scientiques
extérieurs à la communauté GIS Climat. Une table-ronde,
consacrée à la question «Comment se préparer?» s’est
interrogée sur le croisement des systèmes de mesure
environnementales et sanitaires ainsi que sur les systèmes
d’alerte, leur construction ou leur amélioration. Les façons
multiples d’utiliser concrètement les travaux scientiques
disponibles ont été également débattues.
Cette publication rassemble les synthèses des présentations
données au cours de ce colloque qui a permis de disposer
d’une vision large de la problématique «Changement
climatique et santé». Tous les supports et enregistrements
de cette conférence sont disponibles sur le site du GIS
Climat dans la rubrique «Bilan des manifestations passées»
(http://www.gisclimat.fr/bilan-de-la-conférence-internationale-changement-
climatique-et-santé).
Sylvie Joussaume
Directrice du GIS Climat-Environnement-Société Arrivée d’un courant de densité «tracé» par les particules du sol qu’il
soulève au fur et à mesure de sa progression, à Hombori au Mali. Ce
phénomène, de nature convective, porte le nom de haboob. Photo
prise pendant la campagne AMMA (Analyses Multidisciplinaires de la
Mousson Africaine).
© CNRS Photothèque / Françoise GUICHARD, Laurent KERGOAT
4
Sommaire
Préambule 4
Sylvie Joussaume
Le Groupement d’intérêt scientique Climat-Environnement-Société, c’est... 6
Changement climatique et santé : en a-t-on trop dit ou pas assez ? 8
Jean-François Guégan
Modéliser l’impact du réchauement climatique sur les maladies vectorielles 10
Cyril Caminade
Les impacts directs du changement climatique sur la santé 13
Changement climatique et extrêmes climatiques 14
Robert Vautard
Changement climatique et risques du rayonnement UV 16
Sophie Godin-Beekmann / Emmanuel Mahé / Philippe Saiag
Impacts du changement climatique sur la santé via la composition de l’atmosphère 19
Changement climatique, qualité de l’air et san 20
Patrick Kinney
Changement climatique, pollens et allergies 23
Nicolas Viovy
Changement climatique, écosystèmes et radioactivité 25
Anders Möller
Changement climatique, santé et maladies infectieuses 27
Ecologie de la santé : vers une approche intégrée 28
Serge Morand
Méningites, poussières et climat au Sahel 32
Béatrice Marticorena
Climat et dynamique des Vibrio pathogènes humains : les lagunes méditerranéennes 35
Patrick Monfort
Impacts des facteurs climatiques sur la production des vecteurs du paludisme et stratégies d’adaptation 38
Application à la région de Nouna au Burkina-Faso
Cécile Vignolles
Changement climatique et santé : comment se préparer ? 41
Lexposition aux pollens et les modications liées au changement climatique : impacts sur la santé 42
Samuel Monnier
Changement climatique et maladies à transmission vectorielle : que peut-on faire ? 44
Pietro Ceccato
Changement climatique et santé : comment se préparer ? 46
Synthèse de la table ronde
Conclusion 49
Serge Morand
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5
Un consortium scientique
Crée en mars 2007, le GIS Climat-Environnement-
Société est un groupement de 17 laboratoires
d’Ile-de-France, de disciplines variées, qui a
pour vocation d’inciter, soutenir
et renforcer des recherches
interdisciplinaires relatives au
changement climatique et
à ses conséquences sur
l’environnement et la société.
Des moyens humains
Le GIS Climat fonctionne grâce à une équipe
permanente de trois personnes qui dénit les
grandes orientations scientiques, aidée par
une responsable de la communication
et de l’administration. Le comité
d’orientation, constitué d’une
dizaine d’experts choisis
au sein des laboratoires
partenaires, accompagne
et conseille toutes les
décisions scientiques.
Le conseil de
groupement, où siègent
les représentants des
membres fondateurs et des
ministères, se prononce sur
les orientations stratégiques
du consortium. Quant au conseil scientique, formé
d’experts reconnus internationalement, il exprime
son avis et formule des recommandations sur les
travaux eectués et les orientations proposées.
Des moyens nanciers
Le consortium bénécie d’une dotation de huit millions
d’euros sur une période de neuf ans (2007-2016),
apportée par ses six membres fondateurs :
• le Centre national de la recherche scientique (CNRS)
• le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
• l’Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines
• l’École polytechnique
• l’Université Pierre et Marie Curie
• l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME)
• avec le soutien des ministères en charge de la recherche et de l’environnement.
Le Groupement d’intérêt scientique
Climat-Environnement-Société
(GIS Climat) c’est...
Une équipe
permanente
Directrice :
Sylvie Joussaume
Sylvie.Joussaume@gisclimat.fr
Directeur adjoint :
Robert Vautard
Robert.Vautard@gisclimat.fr
Directrice adjointe à l’interdisciplinarité :
Chantal Pacteau
Chantal.Pacteau@gisclimat.fr
Responsable communication et
administration: Clotilde Péan
Clotilde.Pean@gisclimat.fr
6
31 projets nancés, plus de 20 conférences,
séminaires ou colloques organisés.
Plus de 100 articles publiés.
17 laboratoires partenaires
Climat
7 laboratoires fédérés dans l’Institut
Pierre Simon Laplace (IPSL)
le Laboratoire atmosphères, milieux,
observations spatiales (LATMOS)
le Laboratoire inter-universitaire des systèmes
atmosphériques (LISA)
le Laboratoire de météorologie dynamique
(LMD)
le Laboratoire d’océanographie et du climat:
expérimentation et approches numériques
(LOCEAN)
le Laboratoire de physique moléculaire pour
l’atmosphère et l’astrophysique (LPMAA)
le Laboratoire des sciences du climat et de
l’environnement (LSCE)
le laboratoire Milieux environnementaux,
transferts et interactions dans les hydrosystèmes
et les sols (METIS)
Santé
les laboratoires de l’UFR médicale Paris Île-de-
France Ouest (PIFO)
Écologie
l’Institut d’écologie et des sciences de
l’environnement de Paris (iEES Paris)
le laboratoire d’Écologie, systématique et
évolution (ESE)
Sciences humaines et sociales
le Centre Alexandre Koyré
le Centre d’études sur la mondialisation, les
conits, les territoires et les vulnérabilités
(CEMOTEV)
le Centre international de recherche sur
l’environnement et le développement (CIRED)
le centre de Recherches en économie-écologie,
éco-innovation et ingénierie du développement
soutenable (REEDS)
le Laboratoire dynamiques sociales et
recomposition des espaces (LADYSS)
le Pôle de recherche en économie et gestion de
l’École polytechnique (PREG)
le laboratoire Cultures, Environnements,
Arctique, Représentations, Climat (CEARC)
Un site internet
www.gisclimat.fr
Climat global, politiques énergétiques et développement économique
Extrêmes climatiques et régions vulnérables
Changement climatique, écosystèmes, usage des sols et ressource en eau
Impacts du changement climatique sur la santé
Adaptation au changement climatique
Cinq thématiques
7
8
Changement climatique et santé :
en a-t-on trop dit
ou pas assez ?
Jean-François Guégan
Institut de recherche pour le développement (IRD), UMR Maladies infectieuses et vecteurs, écologie, génétique,
évolution et contrôle (MiVEGEC), co-responsable du rapport Les eets qualitatifs du changement climatique sur la
santé en France (2008)
Alors que le climat n’est qu’une des composantes
de la niche écologique des espèces, une conception
linéaire des impacts du changement climatique
sur la santé a longtemps prévalu. De 1985 à 1995,
cette vision alimente de multiples recherches sur les
impacts négatifs du changement climatique : elle
suscite, par exemple, la publication de cartes de risque
global du paludisme ou de la dengue, s’appuyant
sur la température et la pluviométrie comme seuls
paramètres. Puis, entre 1995 et 2005, les chercheurs
commencent à s’intéresser aux rétroactions et aux
problèmes d’adaptation au contexte du changement
climatique. Ce sera le point de départ des questions
sur ses véritables eets sur la santé. Depuis 2005,
les conceptions se sont enrichies. Le changement
climatique est désormais considéré comme l’un des
multiples paramètres du changement global. Dans
l’article publié par M.E. Woolhouse et S. Gowtage-
Sequeria1 (2005) portant sur cent soixante-dix-sept
agents infectieux apparus depuis plus de trente ans
et sur les facteurs ayant entraîné leur émergence
ou leur résurgence, le premier facteur identié est
le changement d’usage des sols. Le changement
climatique, quant à lui, n’apparaît qu’au dixième rang.
Son inuence est notamment reconnue importante
sur le paludisme (Afrique de l’Est), la dengue (Asie
du Sud-Est) et la leishmaniose (Europe du Sud).
Cependant, les chaînes causales (facteurs proximaux
versus facteurs distaux) à analyser sont complexes et
restent encore à être explorer.
Certaines chaînes causales peuvent paraître
simples : le virus de la poliomyélite, par exemple,
présente un optimum de réplication à 37°C et son
développement est favorisé par la hausse de la
température. Autre exemple : la durée d’incubation
intrinsèque du virus de la dengue passe de douze
à sept jours quand la température passe de 30° C
à 35 °C. Pour autant, les connaissances sur la
physiologie des interactions avec son vecteur (Aedes
1 Traduit dans « Les maladies infectieuses émergentes :
état de la situation et perspectives », La Documentation française,
2011.
spp.) sont encore insusantes. Les entomologistes
médicaux concentrent davantage leurs recherches
sur les arthropodes vecteurs que sur les interactions
entre agents infectieux et leurs hôtes. Or, l’étude
de ces interactions peut conduire à des résultats
contre-intuitifs. En Afrique, le programme Analyses
multidisciplinaires de la mousson africaine (AMMA),
lancé par des chercheurs français en 2001, s’est eorcé
de modéliser la propagation des anophèles à partir
des précipitations et des températures. La durée
nécessaire au Plasmodium pour produire des stades
infestants et la durée de survie du vecteur dépendent
de la température. Une augmentation de 4 à 5°C,
prévisible dans certaines régions induit, notamment,
la forte baisse de la durée de la sporogonie, ce
qui provoque potentiellement l’impossibilité de
reproduction du cycle parasitaire. Une hausse de
la température en Afrique peut donc entraîner, à
terme, une baisse drastique du nombre de cas de
paludisme. Selon des articles récents et d’après des
Le cas du Vibrio cholerae
La bactérie Vibrio cholerae vit en commensalisme ou en
symbiose avec des microcrustacés marins côtiers. Par
un eet de cascade, commandé notamment par des
eets bioclimatiques, le bloom planctonique provoqué
par la hausse des températures de surface débouche sur
l’augmentation de la charge en bactéries, puis sur celle
des cas de choléra chez les populations riveraines, par
exemple au Bangladesh, en Inde ou au Sénégal. A Calcutta
et à Matlab, Guillaume de Magny* a relevé une corrélation
saisonnière entre les cas de choléra et la température de
l’eau, la concentration en chlorophylle et la pluviométrie.
Ce type d’études, prenant en compte plusieurs paramètres,
permet de construire des systèmes d’alerte précoce, comme
cela a été mis en place récemment au Bangladesh.
* Magny et al., “Environmental signatures associated with
cholera epidemics”, 2008, PNAS vol. 105 no. 46, 17676–17681,
doi:10.1073/pnas.0809654105.
9
méta-analyses actuelles2, le paludisme a tendance
à régresser, et les risques d’un déplacement vers
le Nord, en raison du changement climatique, sont
faibles. Il en va de même pour la dengue. Lintensité
des transports aériens ou, plus encore, la qualité des
systèmes de santé, apparaissent comme des facteurs
beaucoup plus importants. De la même façon, selon
l’article Climate change cannot explain the uspsuge of
tick-borne encephalitis in the Baltics (S. Randoph et al.,
2007), la variation des conditions climatiques dans
la région de la Baltique peut avoir une inuence sur
la transmission de certains virus transmis par les
tiques. Cependant, le déclin de l’agriculture dans
cette région depuis les années 1990 joue un rôle
fondamental : le développement subséquent des
jachères favorise celui des arthropodes vecteurs de
ce type d’agent infectieux.
Il faut donc étudier avec précision les impacts du
changement climatique sur les paramètres multiples
des niches écologiques des espèces impliquées dans
les pathologies pour pouvoir en tirer des conclusions
ables. Publié en 2007 par A. Moett, N. Shackelford
et S. Sarkar, l’article Malaria in Africa : Vector Species
2 Voir K. Laerty, Western Ecological Research Center.
Niche Models and Relative Risk Maps s’appuie sur dix-
neuf variables bioclimatiques et édaphiques et sur
six variables écologiques et biologiques pour dresser
des cartes de distribution du paludisme. Selon
celles-ci, la variable la plus explicative du paludisme
demeure la densité humaine, paramètre fondamental
en épidémiologie. Alors qu’il était autrefois une
maladie rurale en Afrique, le paludisme est devenu
une pathologie périurbaine liée au développement
de l’agriculture, donc des points d’eau, en périphérie
des villes africaines. Les eets sanitaires sont donc
souvent causés par des phénomènes externes à la
biologie des agents et des vecteurs.
En conclusion, il est nécessaire de revoir l’inférence
causale liant changement climatique et maladies
infectieuses en enquêtant précisément sur leurs
liens directs et indirects dans le cadre de systèmes
complexes, en se confrontant aux phénomènes multi-
causaux et à la relation entre facteurs proximaux
et distaux. Si la causalité climatique est nette pour
les agents pathogènes marins libres, le rôle du
changement climatique reste dicile à démontrer
pour les agents transmis indirectement par des
vecteurs et/ou des animaux réservoirs. La complexité
des situations réelles implique la nécessité d’une
compréhension comparative et, au long terme,
s’appuyant sur des études multi-sites. Il faut, enn,
développer la physiologie des interactions, car la
physiologie des systèmes infectieux ne se résume
pas à la somme de celles de ses éléments (agent,
vecteur, environnement, physiologie et populations
humaines ou animales)3.
3 Le dossier « Changement climatique et santé », publié
en avril 2014 dans Pour la science par Jean-François Guégan,
Olivier Plantard (INRA) et Laurent Hubert (INRA), présente un
ensemble de résultats obtenus et d’axes de recherche proposés
dans cette perspective.
Figure 1
Des marécages, où se concentre la mycobactérie
Mycobacterium ulcerans, sont plus fréquemment asséchés
aujourd'hui en Guyane française suite à des anomalies
pluviométriques. Les populations fréquentant ces
espaces naturels ouverts sont plus à risque de contracter
la mycobactérie, responsable de l'ulcère de Buruli. Cet
exemple illustre le rôle du changement climatique sur
des écosystèmes naturels et leur fréquentation rendue
plus facile ou importante par les populations humaines.
© R.Gozlan, IRD 2014.
Guyane française :
comment les marécages asséchés
exposent les habitants
Jean-François Guégan est impliqué dans deux programmes
d’étude de l’ulcère de Buruli, causé par une mycobactérie
des systèmes aquatiques tropicaux, qui détruit le derme
et l’épiderme des sujets infectés. Les recherches visent à
comprendre la dynamique de circulation de la mycobactérie
et celle de sa niche écologique, en lien avec la déforestation,
l’utilisation des sols et le changement climatique. Un article
de 2014* montre qu’en Guyane française, la fréquentation, par
des populations à risque, des marécages plus fréquemment
asséchés, expose davantage les habitants à la mycobactérie.
* A. Morris, R. Gozlan, J.-F. Guégan et leurs collaborateurs, 2014,
«Complex temporal climate signals drive the emergence of human
water-borne disease », Emerging Microbes & Infections 3, e56;
doi:10.1038/emi.2014.56.
Published online 6 August 2014
10
Modéliser l’impact
du réchauffement climatique
sur les maladies vectorielles
Cyril Caminade
Institute of Infection and Global Health, Université de Liverpool
Le développement d’une maladie vectorielle nécessite
la présence de trois éléments : un agent pathogène,
un vecteur de transmission et un hôte (humain ou
animal). Les systèmes peuvent cependant être plus
complexes que ce schéma de base et impliquer
des hôtes intermédiaires ou une multiplicité de
vecteurs et/ou d’agents pathogènes. Le changement
climatique est susceptible d’inuer sur ces systèmes
de plusieurs façons : les précipitations, par exemple,
aectent les gites larvaires de nombreux arthropodes
et les températures ont une inuence importante sur
la biologie des vecteurs et des hôtes, ainsi que sur le
développement des agents pathogènes à l’intérieur
des vecteurs.
Dans le cas de la èvre de la vallée du Rift (FVR),
qui aecte les animaux et l’homme, le virus est
transmis par des moustiques des familles Aedes et
Culex. Il apparait généralement lors d’avortements
d’animaux, suite à la manipulation de cadavres et
de fœtus infectés ou à la consommation de viande
contaminée. Les conséquences de la maladie peuvent
être dramatiques chez l’animal, en particulier pour les
petits ruminants, mais la mortalité reste relativement
faible chez l’homme. Les travaux de J. A. Ndione1 ont
caractérisé une saison à risque pour le Sénégal. De
fortes précipitations, suivant une période sèche en n
de saison des pluies (septembre-octobre), favorisent
le développement des moustiques et précèdent
généralement les épidémies majeures de FVR dans
le nord du Sénégal. Dans le cadre du programme
AMMA (Analyse multi-disciplinaire de la mousson
africaine), ces résultats ont été extrapolés à l’échelle
de l’Afrique de l’Ouest2 et rapprochés des densités
de populations animales an de modéliser le risque
épidémiologique à partir des facteurs climatiques.
Cette étude a mis en évidence un risque accru au
nord du Sénégal et au sud de la Mauritanie (gure2),
ce qui corrobore les données de terrain des Centers for
Disease Control and Prevention (CDC), de l’Organisation
mondiale de la santé animale (OIE) et de
l’Organisation mondiale de la santé (OMS).
En Mauritanie, des épidémies majeures de
FVR sont survenues en 1998, 2003, 2010
et 2012 : la modélisation a fait ressortir
une bonne corrélation avec les forts
épisodes pluvieux tardifs constatés durant
ces années. En revanche, il reste dicile,
malgré la connaissance des données de
l’OIE, de connaître les dates exactes des
premières infections animales et humaines.
Il semble, cependant, que la première
infection animale se produise rapidement
après la survenue de fortes précipitations
en n de saison des pluies. La transmission
à l’homme est cependant dicile à prévoir
car de nombreux autres facteurs socio-
économiques entrent alors en jeu.
1
J.A. Ndione et al., 2008, « Variabilité intra-saisonniere de la
pluviométrie et émergence de la èvre de la vallée du rift dans la vallée
du euve Sénégal: Nouvelles considérations », Climatologie, Vol. 5.
2 C. Caminade et al., 2011, «Mapping Rift Valley Fever
and Malaria risk over West Africa using climatic indicators»,
Atmospheric Science Letters, Volume 12, pages 96–103.
Figure 2
Risque climatique de transmission de la èvre de la
vallée du Rift (couleurs). Les densités animales (ovines
et bovines) sont représentées par des niveaux de noir et
superposées au risque climatique.
Pour de plus amples détails voir Caminade et al. 2011.
11
Le moustique tigre Aedes albopictus est l’un
des vecteurs principaux de la dengue et du
chikungunya. Quelques cas autochtones de dengue
ont été rapportés en France en 2010 et en 2014,
et une épidémie de chikungunya est survenue
en Italie, dans la province de Ravenne, en 2007.
Jusqu’ici, l’espèce était surtout présente en Asie du
Sud-Est et en Inde, mais elle s’est propagée à partir
des années 80-90 en Europe et aux États-Unis, ainsi
que dans certaines zones d’Afrique, en raison de
la globalisation (notamment du fait du commerce
des pneus usagés dans lesquels les insectes
pondent leurs œufs, résistants à la sécheresse). A
partir de 1990, l’insecte était déjà établi en Italie
et en Albanie. Depuis, il s’est propagé sur une
large zone s’étendant de la côte est de l’Espagne
jusqu’aux pourtours de l’Adriatique et s’est aussi
installé en France métropolitaine. Compte tenu
des caractéristiques biologiques de cette espèce,
l’hypothèse d’un lien de l’évolution de l’aire de
présence de l’insecte avec l’évolution du climat a été
proposée par Jolyon Medlock3. Il a tenté d’évaluer
les zones pour lesquelles les conditions climatiques
paraissent favorables à une colonisation pérenne
du moustique tigre au Royaume Uni.
Pour évaluer ces zones où le moustique tigre est
susceptible de s’installer à partir de modèles bio-
climatiques robustes et régionalisés, il faut tenir
compte de diérents facteurs climatiques, comme
les conditions de températures d’été, mais aussi des
3 Medlock J. M, Avenell D, Barrass I, & Leach S, 2006,
«Analysis of the potential for survival and seasonal activity
of Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) in the United Kingdom».
J. Vector Ecol. 31, 292–304.
conditions d’hivernage (absence de gel en hiver),
de la photopériode et de la pluviométrie. Les
simulations d’ensemble effectuées pour l’Europe4
montrent que l’espèce aurait pu s’installer sur
la période 1990-2009 au Portugal et en Galice,
et que le Benelux et le sud de l’Angleterre
deviendraient hospitalières sur la période 2030-
2050. D’autres régions deviendraient en revanche
trop sèches pour l’accueillir (Sud de l’Espagne,
par exemple). Pour autant, ce risque
climatique
ne se réalisera pas si l’insecte et/
ou ses œufs
ne sont pas introduits. Les données observées
montrent qu’en octobre 2013, l’espèce était
implantée dans le sud-est de la France et qu’elle
apparaît dans le sud-ouest du pays, ce qui est
inquiétant, car les conditions climatiques y sont
plutôt favorables (figure 3). La simulation indique
aussi que plusieurs pays tels que les Pays Bas, la
Belgique ou l’Allemagne deviendraient favorables
au moustique-tigre sur la période 2030-2050, ce
qui est déjà corroboré par plusieurs observations.
Malgré les précautions prises, certains journalistes
tirent de ces résultats des articles à sensation
alors que rien n’a été affirmé sur le risque de
propagation du virus de la dengue, par exemple.
Létude a été actualisée grâce à trois modèles
pour la France sur la période 1999-2013 et a été
répliquée pour les États-Unis et le Canada5.
4 Caminade C. et al., 2012, «Suitability of European cli-
mate for the Asian tiger mosquito Aedes albopictus: recent trends
and future scenarios», Journal of the Royal Society Interface, 9(75):
2708-2717.
5 Ogden N.H. et al., 2014, «Recent and projected future
climatic suitability of North America for the Asian tiger mosquito
Aedes albopictus», Parasite and Vectors, 7:532.
Figure 3
Régions climatiquement hospitalières pour l’établissement du moustique tigre Aedes albopictus
en France métropolitaine pour trois diérents modèles bio-climatiques. Ces résultats sont tous
basés sur les données climatiques observées (EOBS).
Pour plus de plus amples détails voir Caminade et al., 2012.
12
En ce qui concerne le paludisme, l’évaluation du
risque dépend des modèles et méthodes utilisés.
En s’appuyant sur cinq modèles de paludisme,
sur cinq modèles de climat et sur une matrice
d’évaluation des incertitudes issue du travail du
Met Office, un article6 prévoit une hausse des
risques dans les zones tropicales d’altitude et
une diminution des risques en Afrique de l’Ouest
en raison de la hausse des températures aux
horizons 2080 (figure 4). Les effets du changement
climatique sur la santé sont donc non linéaires,
6 C. Caminade et al., 2014, «Impact of climate change on
global malaria distribution», Proceedings of the National Academy
of Sciences, 111(9): 3286-3291.
même s’il faut se garder de prévisions trop hâtives
compte tenu des larges incertitudes présentes
dans ces scénarios.
Il existe de nombreux exemples du rôle de
l’évolution climatique favorisant certaines maladies
vectorielles infectieuses, notamment dans les
zones de montagne. Le climat fait indéniablement
partie des facteurs structurants mais il apparaît
généralement au septième ou au huitième
rang des facteurs épidémiologiques globaux.
L’augmentation de la population
mondiale, sa mobilité croissante
et la globalisation constituent les
facteurs essentiels de l’évolution
de ces risques. Dans l’ensemble, les
études qui évaluent l’influence du
climat sur les agents pathogènes et
les vecteurs restent extrêmement
simplistes, notamment parce que la
biologie des espèces est, en pratique,
surtout affectée par la météorologie
à des échelles de temps plus rapides
(heure, journée). Les simulations
doivent donc être considérablement
améliorées. Afin d’éviter des erreurs,
ces simulations doivent s’appuyer sur
des modèles multiples (méthodes
d’ensemble), notamment en termes
d’évolution climatique et de scénarios
démographiques. Il faut aussi rester
prudent quant à la fiabilité des
modèles déployés actuellement,
puisque les conditions climatiques
ne sont pas seules en cause dans la
propagation des vecteurs et des agents
pathogènes. Il faut donc s’appuyer sur
la multidisciplinarité pour développer
des raisonnements robustes. Enfin,
comme le montre notamment une
initiative allemande (projet ISI-MIP),
l’approche comparative utilisant des
ensembles multi-modèles, multi-
scénarios du projet CMIP5 du GIEC
pourrait jouer un rôle important pour
estimer les impacts du réchauffement
climatique sur les maladies infectieuses
vectorielles mais aussi sur d’autres
secteurs importants, comme les
ressources en eau et l’agriculture.
Figure 4
Changement futur (en mois) de la durée de la saison de transmission
du paludisme tropical (P. falciparum), basé sur cinq diérents modèles
de paludisme et cinq diérents modèles de climat (scénario d’émission
extrême RCP 8.5; les changements étant calculés entre les périodes
2069-2099 et 1980-2010 ; la moyenne d’ensemble est représentée). Les
incertitudes d’ensemble sont représentées par diérents niveaux de
transparence.
Pour plus de plus amples détails voir Caminade et al., 2014.
Les impacts directs
du changement
climatique
sur la santé
14
Changement climatique
et extrêmes climatiques
Robert Vautard
CNRS, Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE)
Les conséquences des vagues de chaleur sur
la santé sont bien connues et les effets de
l’hyperthermie et de la déshydratation sont
étudiés par de nombreux instituts. Partout dans le
monde, des excès de mortalité sont constatés en
cas de vague de chaleur, même si les températures
« de confort », pour lesquelles la mortalité est
minimale, varient selon les régions. Selon une
nouvelle étude réalisée avec Patrick Kinney, dans
le cadre du GIS Climat, et qui porte sur les excès de
mortalité mensuels par rapport à la normale à Paris
et à New-York, l’effet des températures extrêmes
est marqué en été, mais bien moins en hiver. En
effet, la relation entre froid et surmortalité est plus
délicate à mettre en avant, notamment du fait de
la difficulté à distinguer l’effet du froid de celui des
pathologies hivernales telles que la grippe. Autre
difficulté: les décès liés aux vagues de froid sont
différés dans le temps.
Concernant les inondations et les tempêtes,
l’évaluation de leurs effets sur la mortalité
demeure, là encore, très qualitative. On notera
cependant un focus récent sur leurs conséquences
sur la santé mentale des victimes, sujet longtemps
ignoré. En effet, les traumatismes engendrés par
de tels événements ne sont pas que physiques
mais aussi psychologiques.
Mais quelle est la part du changement climatique
dans ces événements extrêmes et dans l’évolution
de leurs impacts? La question est difficile et le GIEC
reste assez prudent en la matière. On constate que
la recherche est plus avancée sur les méthodes
permettant de déterminer la part du changement
climatique dans les événements extrêmes.
En revanche, les méthodes de quantification
concernant la part du changement climatique dans
l’évolution des impacts des événements actuels
sont encore très récentes et nécessitent de réunir
une communauté nouvelle de climatologues, de
statisticiens et de spécialistes de la santé publique.
Malgré le ralentissement actuel du réchauement
global, le nombre de vagues de chaleur continentales
continue d’augmenter1. Cependant, évaluer la part
du changement global dans chaque événement
extrême est très dicile, car les événements
climatiques sont naturellement très variables.
L’approche la plus rigoureuse consiste à savoir si
la modication de la composition de l’atmosphère
aecte la fréquence de ces événements, donc
leurs impacts. Pour cela, les équipes d’Oxford ont
comparé la probabilité d’occurrence de certains
événements à partir de simulations du climat
actuel et de simulations du climat de périodes
passées, en utilisant des modèles atmosphériques2.
Ils ont permis de montrer que le temps de retour
d’un événement comme celui de la canicule russe
de 2010 était plus court pour la période actuelle
que pour la période pré-industrielle. Il a aussi été
démontré que les canicules de 2003 et de 2010
auraient été très improbables sans changement
climatique. Ce type d’évaluation est beaucoup plus
dicile à mener pour les précipitations et pour le
débit des rivières, puisque les marges d’incertitude
sont plus élevées.
1 Sonia I.Seneviratne et al., «No pause in the increase of
hot temperature extremes», Nature Climate Change 4, 161–163,
2014.
2 Christidis, N., Stott, P. A., Jones, G. S., Shiogama,
H., Nozawa, T., & Luterbacher, J., 2012, « Human activity and
anomalously warm seasons in Europe », International Journal of
Climatology, 32(2), 225-239.
Qu’appelle-t-on
impacts directs du changement climatique ?
Tels que dénis dans le chapitre 11 du rapport du groupe 2 du
GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution
du climat), les impacts directs du changement climatique
sont liés aux événements extrêmes (températures,
inondations, tempêtes) et au rayonnement solaire. Malgré
quelques études nationales quantitatives, l’approche
actuelle demeure essentiellement qualitative et n’est pas,
pour le moment, en mesure de proposer des prévisions
assorties de marges d’incertitude. La question des extrêmes
climatiques va devenir une question centrale pour l’étude des
relations entre changement climatique et santé.
15
Concernant la contribution anthropique à la
probabilité des événements extrêmes, évaluée par
le groupe 1 du GIEC, les taux de probabilité obtenus
ne permettent de conclure positivement que pour
l’augmentation du nombre de vagues de chaleur.
En effet, pour les cyclones et les sécheresses, le
niveau de confiance reste faible. Selon certaines
études, le niveau de confiance du lien causal entre
changement global et précipitations extrêmes est
cependant un peu plus élevé.
Selon les simulations des modèles à basse et à
haute résolution réalisées actuellement, les vagues
de chaleur devraient se multiplier à l’avenir. En
l’absence de politique climatique, les écarts de
température par rapport à la normale ne seraient
plus de l’ordre de 3°C pour les étés les plus chauds
(ce qui a été le cas en 1976 et en 2003 en France),
mais pourraient atteindre environ 9 °C autour
de 2080. Les modèles indiquent que les écarts
pourraient être très marqués d’un été à l’autre :
les systèmes de santé doivent alors être capables,
sous une échéance peu lointaine, de
faire face à des vagues de chaleur à
42 °C durant quinze jours consécutifs
à Paris. Les modèles disponibles
prévoient aussi une hausse des
événements de fortes précipitations en
Europe et donc en France. Les résultats
disponibles permettent de prédire un
décalage des zones les plus touchées
par les tempêtes vers le nord, mais pas
de conclure en termes de gravité ou de
fréquence.
Malgré quelques études pionnières, les
impacts des événements extrêmes liés
au changement climatique demeurent
donc très difficiles à quantifier. La
science de l’attribution des impacts des
événements extrêmes au changement
climatique global émerge, quant à elle,
à peine et nécessitera un important
travail interdisciplinaire. Quelques
travaux commencent néanmoins à être
menés en ce sens.
Figure 5
Nombre de jours de vagues de chaleur,
en été, pour la période de référence
1976-2005 (ligne du haut) et les écarts à
cette référence pour le scénario RCP4.5
aux horizons 2021-2050 (ligne du
milieu) et 2071-2100 (ligne du bas).
Pour chaque ligne, de gauche à droite :
25e centile de l’ensemble, WRF, Aladin -
Climat, 75e centile de l’ensemble.
Le climat de la France au XXIème siècle,
Volume 4, scénarios régionalisés :
édition 2014 pour la métropole et les
régions d’outre mer.
Figure 6
Écarts à la moyenne (1971-2005) de la température moyenne
de chaque été sur le Nord de la France, observés et simulés par plusieurs
modèles climatiques et pour plusieurs scénarios économiques.
Source : simulation des projets CMIP5 et EURO-CORDEX.
16
Changement climatique
et risques du rayonnement UV
Sophie Godin-Beekmann
CNRS, directrice de l’Observatoire Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (OVSQ)
Philippe Saiag
Chef du service de dermatologie générale et oncologique, hôpital Ambroise Paré de Boulogne
Emmanuel Mahé
Chef du service Dermatologie, hôpital Victor Dupouy d’Argenteuil
Globalement, le nombre de cancers augmente depuis
1975 et la mortalité associée diminue ; mais alors
que les taux d’incidence baissent pour des groupes
tels que les cancers de la prostate et des poumons
chez les hommes, la fréquence du mélanome de la
peau a considérablement augmenté pour les deux
sexes, au point d’être devenu un problème de santé
publique. En France, le nombre de cas est passé de
trois pour cent milles environ à dix pour cent milles
de 1980 à 2011, le facteur de risque constitutionnel
principal étant le phénotype des patients : les sujets
à peau claire sont les plus touchés.
Le mélanome n’est pas le seul cancer de la
peau, puisque les carcinomes basocellulaires et
spinocellulaires sont de loin les plus fréquents.
Ainsi, dans le sud des États-Unis, la mortalité liée
aux carcinomes spinocellulaires est désormais égale
à celle due aux mélanomes. Or, les mélanomes et
les carcinomes basocellulaires et spinocellulaires
sont liés aux rayonnements ultra-violets (UV),
responsables de 90 % du vieillissement de la peau.
Les facteurs causaux à évaluer sont donc la quantité
d’UV produite, leur transmission dans l’air et les
facteurs comportementaux qui déterminent les
doses annuelles reçues. Il faut aussi tenir compte
de l’allongement de la vie et de l’amélioration du
dépistage pour compléter l’évaluation des risques.
Le projet RISC-UV a comparé les résultats de plusieurs
appareils de mesure installés à Palaiseau. Les mesures
eectuées par les radiomètres à bande large, les
satellites et les dosimètres personnels ont été
comparées à celles de l’instrument de référence – le
spectrophotomètre du LOA – en relevant l’inuence
des paramètres annexes. Les dosimètres individuels en
vente dans le commerce se sont révélés peu précis et
Acronymes : RISC UV
Impact du changement
climatique sur le rayonnement
ultra-violet
EREBUS
Évaluation des risques et bénéces de
l’exposition aux rayonnements ultra-violets
Porteur : Sophie Godin-Beekmann (LATMOS)
Début : RISC UV : 2008 / EREBUS : 2012
Durée : 24 mois / 12 mois
Labo. GIS : LATMOS, PIFO, IPSL
Labo. Hors GIS: Laboratoire d’optique appliquée (LOA)
Centre national de recherches
météorologiques (CNRM)
Laboratoire de physique et de chimie
de l’environnement et de l’espace (LPC2E)
Les projets RISC-UV et EREBUS se sont appuyés sur la
collaboration de physiciens de l’atmosphère, de médecins
dermatologues et d’épidémiologistes an d’évaluer les parts
relatives des facteurs comportementaux et environnementaux
dans l’augmentation observée du nombre de cas de cancers
cutanés. Trois colloques RISC-UV pluridisciplinaires ont
été organisés dans ce cadre. Le savoir géophysique a été
mobilisé pour mieux caractériser les diérentes modalités
de mesure du rayonnement UV et pour évaluer l’inuence
des principaux paramètres atmosphériques sur ce
rayonnement. Des campagnes de mesure dans diérents
environnements ont été eectuées pour faire le lien avec les
études médicales et pour aner les messages de prévention.
Le projet a aussi porté sur les doses érythémateuses et sur
les doses nécessaires à la synthèse de la vitamine D et a
simulé leur évolution à partir des modèles climatiques.
projet
gis
climat
Femmes
Hommes
1980 1985 1990 1995 2000 2005
2011
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
Projection
Figure 7
Tendance temporelle de l’incidence du mélanome en
France (nombre de cas pour 100 000 personnes).
Sources : InVS/INSERM, 2011 (1) ; HCL/InVS/INCa/Francim/
Inserm, 2011 (2).
17
surévaluent très souvent les doses reçues. Les
radiomètres à bande large sont généralement utilisés
par les chercheurs, ainsi que les mesures par satellite
qui permettent de calculer les indices UV (IUV)
publics. A cet égard, le projet a montré que les valeurs
relevées par le modèle MOCAGE de Météo France
peuvent présenter des biais en cas de couverture
nuageuse. Traditionnellement, l’indice UV est corrigé
par un facteur de modulation des nuages qui corrige
l’indice UV de ciel clair, mais le projet a montré que
le rayonnement au sol n’est aecté qu’à partir d’une
couverture nuageuse de plus 70 %, certains types
de nuages fractionnés pouvant même jouer un rôle
amplicateur. En mai et juin 2009, les IUV au sol ont
été mesurés en diérents lieux de Paris, et il est apparu
que l’indice dépendait de l’environnement des sols.
De nombreuses études montrent qu’en hiver, le
temps nécessaire pour synthétiser mille unités de
vitamine D en Europe tempérée est plus long que
la durée susante pour provoquer un érythème.
An d’évaluer comment ces deux durées évolueront
en fonction du changement climatique, un modèle
radiatif fondé sur les simulations du modèle IPSL-CM5
ESM a été utilisé. Aux hautes et moyennes latitudes
de l’hémisphère nord, la reconstitution de la couche
d’ozone prévue dans le courant du XXIème siècle
réduira le rayonnement UV à la surface. Cette
reconstitution étant inuencée par le changement
climatique, la réduction du rayonnement UV sera
plus ou moins importante suivant les scénarios de
changement climatique. Pour tous les scénarios,
la réduction du rayonnement UV entraînera une
augmentation de la durée d’exposition nécessaire
pour la synthèse de la vitamine D. En revanche, pour
le risque de coups de soleil, la réponse dépendra
du scénario de changement climatique. La durée
Figure 8
Temps nécessaire pour synthétiser 1000UI de vitamine D et pour développer un érythème.
Paris sept-oct 2008.
Source : campagne RISC-UV 1.
Les UV
La longueur d’onde des rayonnements UV se répartit entre
100 et 400 nm. Le rayonnement UV reçu à la surface de la
Terre est constitué à 98 % par les UVA (315 - 400 nm) et à
2% par les UVB (280 - 315 nm). Le rayonnement UVB nal
dépend de l’altitude, de l’angle solaire, de l’épaisseur de la
couche d’ozone stratosphérique, des nuages, des aérosols
et de l’albédo ou réectivité de surface. Les spectres
d’action pour l’apparition des érythèmes et la synthèse de
la vitamineD dépendent des longueurs d’onde. L’indice UV
(IUV) correspond à 40 fois la valeur de l’irradiance pondérée
par le spectre d’action pour l’érythème. Les incidences sur la
santé dépendent des doses cumulées.
18
d’exposition nécessaire pour développer un coup
de soleil (ou érythème) augmentera pour le scénario
de plus fort changement climatique (RCP 8.5) alors
qu’elle pourra diminuer pour le scénario de moindre
changement climatique (RCP 2.6) qui s’accompagne
d’une réduction de la quantité d’aérosols dans
l’atmosphère.
En termes de prévention, plusieurs études
pluridisciplinaires ont été menées par l’équipe du
projet RISC-UV qui ont permis un dialogue entre
physiciens, dermatologues et spécialistes de santé
publique. Les protocoles ont associé mesures
physiques, évaluations des risques et études
comportementales. Ainsi, la réduction de l’IUV
eectif de personnes situées à l’ombre a été mesurée,
mettant en évidence que l’ombre (notamment celle
des bâtiments) est généralement un très mauvais
photoprotecteur, alors que pourtant, les campagnes
de prévention insistent sur son rôle. En outre, une
étude sur l’exposition de jeunes footballeurs a permis
de préciser la dose reçue par les joueurs, par rapport
à la dose érythémateuse minimale (DEM) qui varie
en fonction des phototypes : les joueurs à la peau
claire dépassent ainsi dix fois la dose en une journée.
Une étude a également été conduite dans une école
d’Anthony, en région parisienne, et montre que les
comportements actuels sont inadaptés, quels que
soient les lieux fréquentés par les enfants, ce qui rend
nécessaire une politique de prévention beaucoup
plus ecace pour tous les phototypes. Selon l’équipe
de recherche de RISC-UV, il faut adapter les messages
de prévention, qui doivent être équilibrés : il ne
s’agit pas d’éviter le soleil, mais les coups de soleil,
qui constituent un facteur de risque considérable,
notamment durant l’enfance.
Figure 9
Mesures physiques réalisées dans la cour
d’une école.
Source : campagne RISC-UV 1.
Figure 10
Mesures physiques et comportementales sur de jeunes footballeurs.
Source : campagne RISC-UV 1.
Impacts
du changement
climatique
sur la santé
via la composition
de l’atmosphère
20
Changement climatique,
qualité de l’air et santé
Patrick Kinney
Université de Columbia, directeur du Columbia Climate and Health Program.
Les eets de la pollution de l’air par les particules de
type PM2,5 (d’un diamètre inférieur à 2,5 micromètres)
sont très bien documentés, en particulier en ce qui
concerne leur contribution au développement de
maladies chroniques graves (maladies cardiovasculaires,
respiratoires, cancers…) se traduisant par une perte de
la qualité de vie et parfois par des décès prématurés.
Une étude nord américaine1 souligne également les
eets sur la mortalité d’une exposition à l’ozone sur
le long terme. La lutte contre les émissions polluantes
constitue donc un enjeu important qui peut, au travers
de la réduction de la pollution de l’air, bénécier à la
fois à la lutte contre le changement climatique et à
l’amélioration de la santé.
1 M.Jerrett et al., « Long-Term Ozone Exposure and
Mortality », N Engl J Med 2009; 360:1085-95.
Dans le projet ACHIA, les impacts sanitaires ont
été évalués à trois échelles spatiales (mondiale,
européenne et Île de France) en prenant en compte
deux scénarios d’émission (CLE: current legislation
emission reductions et MFR : maximum feasible
reductions of future emissions)2 et en examinant
les modifications de concentration simulées pour
les conditions actuelles et futures (RCP 4.5). Les
impacts sur la santé ont été modélisés sans tenir
compte de l’évolution de la population et en se
référant aux taux de mortalité constatés en 2010.
Ils ont été calculés aux horizons 2030 et 2050
pour le monde et l’Europe, et 2050 pour l’Île-de-
France. Ils prennent en compte la mortalité due
aux maladies cardio-vasculaires (MCV) liées aux
PM2,5, ainsi que la mortalité due aux affections
respiratoires liées à la concentration en ozone
troposphérique en été.
A l’échelle mondiale, le scénario CLE conduit, en
2030, à une augmentation du nombre de décès
pour causes cardiovasculaires liées aux particules
fines, avec 6 800 décès additionnels par an dans
le monde par rapport à 2010. La majorité de
ces décès se produiraient en Asie. En termes de
surmortalité liée à l’ozone, ce même scénario
prédit une hausse en Chine et en Inde, mais
une certaine baisse en Europe et aux États-Unis.
Selon le scénario MFR, les baisses de surmortalité
seraient beaucoup plus étendues en raison
de la baisse des concentrations en PM 2,5. Elles
concerneraient l’Europe, l’Asie centrale ainsi que
la majorité de la population de Chine et d’Inde.
Pour les effets liés à l’ozone, elles concerneraient
la quasi-totalité de l’Asie de l’Est et du Sud-Est,
ainsi que les États-Unis, l’Argentine et l’Afrique
du Sud.
En ce qui concerne l’Europe, les deux scénarios
CLE et MFR prédisent, pour 2030, une baisse des
impacts liés aux deux types de pollutions consi-
dérés. En 2010, plus de deux cent cinquante mil-
2 Le scénario CLE se fonde sur la baisse des émissions
prévisibles compte tenu de la réglementation actuelle, pays
par pays. Le scénario MFR se base sur les plus fortes réductions
réalisables en déployant toutes les technologies actuellement
disponibles.
Acronyme : ACHIA
Air Pollution Climate Change Health Impact
Assessment
Porteurs : Patrick Kinney (Université de Columbia)
Didier Hauglustaine (LSCE)
Début : 2011
Durée : 24 mois
Labo. GIS : LSCE, LMD, REEDS
Labo. Hors GIS: Insitut de veille sanitaire (INVS)
Institut national de l’environnement
industriel et des risques (INERIS)
AIRPARIF
Observatoire régional de santé Île-de-
France (ORS)
US Environmental Protection Agency
(US EPA)
Université de Columbia
L’objectif général de ce projet était d’appliquer des modèles de
climat, de qualité de l’air et de santé an d’évaluer les éventuels
impacts futurs de l’évolution de l’ozone troposphérique et des
particules (PM2.5) sur la santé, dans diérents scénarios de
changement climatique. Cette question a été examinée à trois
échelles spatiales : mondiale, régionale (Europe), et en milieu
urbain (Paris). Le scénario climatique RCP 4.5 a été retenu.
21
lions d’européens étaient expo-
sés à des niveaux de particules
supérieurs à la valeur recomman-
dée par l’Organisation mondiale
de la santé. Si la réglementation
actuelle est respectée, ce nombre
pourrait être diminué de moitié
en 2030 et cent neuf mille décès,
pour causes cardiovasculaires,
pourraient être retardés chaque
année à partir de cette même
année. Les effets seraient par-
ticulièrement bénéfiques pour
les pays situés dans le triangle
formé par la Belgique, la Rouma-
nie et les pays baltes et seraient
encore plus prononcés, selon
l’hypothèse MFR, en Allemagne
et en Ukraine notamment. Tou-
jours selon cette hypothèse op-
timiste, le centre et le sud du
continent européen seraient da-
vantage concernés par les effets
bénéfiques de la réduction de la
concentration en ozone.
Figure 12
Évolutions des décès associés aux évolutions des particules nes (vert) et de l’ozone (rose) en Europe
en 2030 par rapport à 2010 – réglementation actuelle CLE (gauche), baisse maximale techniquement
faisable MFR (droite) (pour 100 000 habitants).
Source : projet ACHIA.
Figure 11
Évolution des concentrations annuelles de particules nes (PM2.5)
en 2030 par rapport à 2010, estimée selon le scénario de
mise en œuvre des réglementations actuelles (en haut)
et le scénario baisse maximale techniquement faisable (en bas).
Source : projet ACHIA.
22
En Île-de-France, le resserrement de la maille de la
grille permet de modéliser finement les impacts
des scénarios de réduction en 2050 en fonction
de la localisation de la population. Le scénario
MFR apporte des bénéfices plus élevés que le
scénario CLE en matière de MCV, essentiellement
dans le centre de l’agglomération, où se situe
l’essentiel des habitants. Les impacts positifs
sont plus élevés pour l’Île-de-France dans les
simulations réalisée à l’échelle régionale que
dans celles réalisées à l’échelle européenne. Ces
différences proviennent probablement du fait que
les échelles plus fines permettent de localiser les
effets sur les zones les plus peuplées, mais aussi
peut-être du fait que la même fonction reliant
concentrations et effets sur la surmortalité a été
utilisée pour toutes les échelles.
Le projet ACHIA a donc largement atteint ses
objectifs en mobilisant avec succès des équipes
multidisciplinaires pour proposer un modèle
robuste d’estimation des effets de l’évolution
des concentrations en PM2,5 et en ozone sur la
santé, bien qu’il n’ait pas été possible de relier
ces évolutions aux différents scénarios
climatiques aussi précisément que
cela aurait été souhaitable. Les
différences entre les résultats obtenus
à des échelles différentes montrent
l’importance des études à des échelles
géographiques fines.
Des méthodes similaires peuvent être
employées pour évaluer les impacts
directs de la hausse des températures
sur la santé. Une étude récente3 a
effectué une projection des effets
saisonniers de cette hausse prévisible
dans le quartier de Manhattan, à New-
York. L’étude, qui se fonde sur les
séries quotidiennes des températures
maximales et de la mortalité de 1982
à 1999, laisse apparaître un lien fort
entre les deux types de données.
La relation entre les deux séries a
été modélisée par régression afin
de prévoir les impacts futurs en se
fondant sur deux des scénarios du
GIEC et sur seize modèles climatiques.
Comme dans l’étude précédente, les
résultats du modèle sont comparés à
la trajectoire de base de la mortalité
à New-York. Le modèle montre que la
mortalité hivernale devrait diminuer
alors que les pics de température
provoqueraient une plus forte
surmortalité estivale, le solde global
de la mortalité annuelle étant en nette hausse
par rapport à la situation actuelle. La hausse de
la mortalité serait en particulier très forte en mai
et en septembre. Il est donc possible d’associer la
mortalité à la courbe des températures maximales
quotidiennes. Létude montre également que les
scénarios de plus forte hausse des émissions de
gaz à effet de serre entraînent des surmortalités
plus importantes. Cependant, l’étude s’est fondée
sur une hypothèse de population stable et n’a
pas pris en compte les éventuelles mesures
d’adaptation au changement climatique : les
futurs travaux devront prendre en compte ce
type d’évolutions pour apporter des projections
plus précises.
3 Tiantian Li, Radley M. Horton, Patrick L. Kinney,
«Projections of seasonal patterns in temperature- related
deaths for Manhattan, New York », 2013, Nature Climate Change,
3,717–721, doi:10.1038/nclimate1902.
Figure 13
Évolution du nombre de décès associés aux évolutions des particules
nes (en haut) et de l’ozone (en bas) en Île-de-France en 2050 par
rapport à 2010 pour les deux scénarios CLE (violet) et MFR (vert)
(pour 100 000 habitants).
Source : projet ACHIA.
23
Changement climatique,
pollens et allergies
Nicolas Viovy
Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE)
Le nombre d’allergies a été multiplié par trois
depuis vingt-cinq ans : les pollens deviennent
donc une question importante de santé publique.
De par ses eets globaux sur les organismes, le
changement climatique peut favoriser une sensibilité
plus importante aux allergies. Il aecte également
directement la source pathogène par son inuence
sur les productions des végétaux. Le projet PAC s’est
d’abord intéressé au bouleau, dont la distribution
géographique assez stable dans le temps a
permis de constituer des cartes de production
de pollen dans les régions françaises. Cette
première étape a permis de déboucher sur
le projet européen ATOPICA dont l’objectif
était de construire l’évaluation du risque
d’allergie au pollen d’ambroisie sous la
contrainte du changement climatique. Cette
plante herbacée invasive a été introduite
d’Amérique du Nord il y a environ cinquante
ans et se développe beaucoup dans les pays
des Balkans. Elle est présente en France,
dans la région lyonnaise, et est la plante la
plus allergène connue car elle produit des
quantités considérables de pollen. Dans
ce contexte, le LSCE a mis en place des
cartes de distribution et de concentration
en pollen de l’ambroisie. L’établissement
de cartes de localisation de l’ambroisie
est beaucoup plus dicile que pour
le bouleau, car l’espèce est mobile et
les données partielles. Cependant, en
partant de l’hypothèse que la plante ne
se développe que dans les aires cultivées
et urbaines (Storkey et al. 2014), les
chercheurs ont pu dresser une carte de
présence (et non de densité) de l’espèce
par carré de dix kilomètres de côté à
l’échelle de l’Europe.
Un modèle phénologique permet de
simuler à quelle période la plante eurit
et le modèle de végétation ORCHIDEE
permet de simuler la quantité de pollen
produite. Le couplage de ce modèle à
un modèle de transport atmosphérique
permet de construire des cartes de
concentrations quotidiennes. Le modèle
a été calibré et validé par rapport
aux observations 2000-2012 du réseau European
Aeroallergen Network (EAN), qui relève, jour après
jour, les quantités de pollens dans ses stations. Les
concentrations peuvent dépasser sept cent cinquante
grains par mètre cube et par jour pour les zones les
plus infectées, alors que l’on estime que les impacts
allergènes peuvent apparaître à partir de dix grains
par mètre cube. La correspondance entre le modèle
et les données observées est satisfaisante, puisque
Figure 14
Pollen d’ambroisie
© Carolina Biological Supply Company
Acronyme : PAC
Pollens, allergies, climat
Porteur : Nicolas Viovy (LSCE)
Début : 2008
Durée : 36 mois
Labo. GIS : LSCE, LISA, LMD, PIFO
Labo. Hors GIS: Réseau national de surveillance aérobiologique (RNSA)
Centre régional de veille et d’action sur les urgences (CERVEAU)
Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive(CEFE)
Le projet PAC visait à construire un modèle simulant les concentrations en pollens à
partir des paramètres météorologiques, d’un modèle de oraison, d’un modèle de
production quotidienne de pollen, des données de distribution spatiale des plantes
et d’un modèle de transport atmosphérique. Les travaux menés visaient à modéliser
les concentrations aériennes en pollen pour déboucher sur la constitution de cartes de
risque allergique. Le projet a été prolongé à l’échelle européenne par le projet «Atopic
diseases in changing climate, land use and air quality» (ATOPICA, 2011-2015).
projet
gis
climat
24
le coecient de corrélation est, sur la période 2000-
2012, supérieur à 0,5 pour 75 % des sites dont la
concentration dépasse dix grains par mètre cube. Des
écarts apparaissent cependant entre les niveaux des
pics de concentration réels et simulés.
An d’estimer l’évolution de la distribution de
l’ambroisie sur les périodes 2021-2040 et 2041-2060,
les scénarios climatiques RCP 4.5 et RCP 8.5 ont été
utilisés. Le modèle de distribution se fonde sur la
vitesse de propagation des graines, sur les conditions
climatiques de survie et sur l’évolution de l’utilisation
des terres. Compte tenu des incertitudes, trois scénarios
d’invasion (standard, rapide et lente) ont été élaborés
et déclinés selon les deux scénarios
climatiques.
Si l’on ne fait varier que le climat, il apparaît que
les concentrations en pollen s’élèvent largement en
Europe. Cette prévision est liée au développement
de la biomasse. Leet de fertilisation du CO2
prédomine et l’emporte sur les eets négatifs du
stress hydrique, qui augmente, notamment dans
les régions centrales de l’Europe. Il faut néanmoins
demeurer prudent quant à la prévisibilité réelle du
modèle, car d’autres facteurs limitants, tel que le
taux d’azote des sols, jouent un rôle diérent suivant
les espèces de végétaux.
La prise en compte de la variation du climat et
de la dynamique d’invasion débouche sur une
augmentation des concentrations beaucoup plus
importante dans toute la zone infectée, puisqu’elle
pourrait atteindre jusqu’à cent cinquante grains de
pollens par mètre cube dans certaines régions. Leet
d’invasion du continent par l’ambroisie est du même
ordre que l’eet de fertilisation du CO2, la variable
climatique étant secondaire.
Le projet ATOPICA a donc pu établir une chaîne
de modélisation complète de la concentration
atmosphérique du pollen de l’ambroisie, ce qui
permet d’étudier les impacts de l’ensemble des
paramètres pris en compte avec un degré de conance
satisfaisant par rapport aux données des relevés
des stations. Bien que des incertitudes demeurent,
notamment sur la distribution de la plante, le projet
établit que le changement global participera à la
hausse de la production de pollen, ceci d’autant
plus que l’évolution prévisible du climat élargira la
niche écologique potentielle de l’espèce en Europe.
Cela renforce l’importance des mesures de suivi et
d’éradication de l’ambroisie. Il reste toutefois aux
chercheurs du projet ATOPICA à établir le lien entre
ces résultats et la création de cartes du risque médical,
ce qui exigera encore plusieurs années de travaux.
Figure 15
Dierence de production de pollen entre 2050 et 2010 pour le scénario RCP4.5 et le modèle
de transport CHIMERE.
© L.Laguel / projet ATOPICA.
25
Changement climatique,
écosystèmes et radioactivité
Anders Möller
Laboratoire Ecologie systèmatique et évolution (ESE).
Après l’accident de Tchernobyl de 1986, une très
importante quantité de Césium 137 (137Cs) se répand
dans une large zone allant de l’Ukraine et de la
Biélorussie jusqu’aux Alpes. Les quantités les plus
importantes sont déposées à l’ouest et au nord de
Tchernobyl. De larges zones représentant plusieurs
milliers de kilomètres carrés sont alors totalement
interdites d’accès et sont peu à peu regagnées par
la forêt et, plus généralement, par la végétation,
qui produit une importante biomasse : la surface
occupée par la forêt boréale passe alors de 50 %
en 1986 à 75 % actuellement. En outre, l’absence
de gestion forestière maximise la probabilité de
propagation des incendies.
Selon les observations satellitaires rassemblées par
Barnaba et al. (2012), les feux de forêt se déclenchent
principalement dans la zone considérée durant le
printemps et l’été. Les incendies des 31 juillet 2002,
20 mars 2008 et 19 juillet 2010 ont été simulés, en
prenant en compte les conditions météorologiques
associées permettant ainsi de modéliser, grâce
au couplage des modèles d’atmosphère, de feux
et de végétation (gure 16), les panaches de
137Cs atmosphériques réinjectés par les feux dans
l’atmosphère. Pour ces trois situations, les feux
injectent du 137Cs dans les deux premiers kilomètres
de l’atmosphère. An d’évaluer les possibilités de
déplacement de la radioactivité, trois hypothèses
d’injection verticale (2,9 km, 4,3 km et 6,0 km),
correspondant à diérents types de feux, ont été
également simulées pour l’incendie du 19 juillet 2010.
Alors que l’explosion de la centrale de Tchernobyl
a libéré une quantité de 137Cs équivalent à quatre-
vinqt-cinq mille térabecquerel (TBq) n avril 1986, les
six simulations d’incendies libèrent, sur une période
de plusieurs mois et de façon quasi-continue, des
quantités situées entre 290 TBq et 4200 TBq. Etant
donné l’eet sur la santé du 137Cs, n’importe lequel
des trois scénarii étudiés (10, 50 ou 100 % de la
zone d’exclusion brûlée), constituerait un accident
majeur sur l’échelle INES (International Nuclear and
Radiological Event Scale).
Figure 16
Émissions de 137Cs à partir de feux de forêts ayant été
contaminées en Biélorussie et en Ukraine pour les feux
de 2002, 2008 et 2010, et pour les trois scénarios de feux
(2010_scenario_6, 2010_scenario_7 et 2010_scenario_8).
Les rectangles bleus indiquent le lieu des forêts
radioactives en Ukraine et en Biélorussie.
Source : N. Evangeliou et al., 2015, « Fire evolution in the
radioactive forests of Ukraine and Belarus: future risks
for the population and the environment », Ecological
Monographs 85:49–72.
Acronyme : RADIOCLIMFIRE
Radioactivity, climate, re and human health:
A second Chernobyl catastrophe about to happen?
Porteur : Anders Möller (ESE)
Début : 2012
Durée : 24 mois
Labo. GIS : ESE et LSCE
Labo. Hors GIS: Université de Caroline du Sud (Etats-Unis)
Université d’Alabama (Etats-Unis)
Le projet de recherche RADIOCLIMFIRE visait à s’interroger
sur les impacts potentiels du changement climatique sur
l’occurrence des feux de forêts et de ses incidences potentielles
sur la santé humaine compte tenu de la possibilité de remise
en circulation aérienne d’une partie de la radioactivité stockée
dans les plantes depuis l’accident de Tchernobyl.
projet
gis
climat
26
Il a aussi été possible de modéliser les zones où
le 137Cs s’est déposé, ou se déposerait, dans ces
six cas de gure, ainsi que le cumul des quantités
déposées, qui varient, dans le cas de l’incendie
de 2002 par exemple, de plus de 40 Bq m-2 à
proximité des lieux d’incendies à 1 à 3 Bqm-2 pour
l’Italie ou la région de Moscou. Par comparaison, la
radioactivité provenant de l’incident de Tchernobyl
correspond, encore en 2010, à une accumulation
de plus de 40 000 Bq m-2 sur les lieux du dépôt
initial. Mais les feux de forêt possèdent la capacité
d’étendre l’irradiation du 137Cs au-delà du lieu de
dépôt initial de 1986.
Alors que l’incendie de 2002 a déjà atteint
8 % de la surface de la zone contaminée, le
projet RADIOCLIMFIRE visait à étudier les eets
d’incendies massifs. Des scénarios ont été établis
sur la base de l’incendie de 2010 pour des
surfaces incendiées de 10 %, 50 % et 100 % des
zones d’exclusion d’Ukraine, de Biélorussie et de
Russie, en reprenant les hypothèses de hauteur
d’injection citées ci-dessus. Ces hypothèses ne
sont pas aberrantes compte tenu du non entretien
de la zone et de l’impossibilité d’agir sur les feux
autrement que par l’action de canadairs. Les
scénarios relatifs à des surfaces incendiées de 50%
et de 100 % des zones d’exclusion libéreraient des
quantités de l’ordre de 290 à 4200 TBq de 137Cs,
quantités comparables à celles libérées par le site
de Tchernobyl à partir de juillet 1986 et par celui
de Fukushima à compter de mai 2011 (Figure 17).
Cette dose annuelle est non négligeable. Ses
eets ont été évalués à partir de l’outil ERICA,
utilisé par l’Union européenne et par l’Agence
internationale de l’énergie atomique (AIEA), en
se fondant sur l’hypothèse LNT (eets linéaires
des doses reçues sur les risques de cancer),
couramment utilisée pour évaluer les impacts des
cumuls de doses sur les risques de cancers. Selon
ces modèles, le scénario d’un incendie de type
2010, qui couvrirait 100 % des zones d’exclusion,
déboucherait sur vingt à deux cent quarante cas de
cancers supplémentaires, dont la moitié avec issue
fatale (Figure 18). Un certain nombre d’impacts
sur la faune et la ore ont également été évalués,
sans tenir compte des eets cumulatifs chez les
animaux : ces eets existent, mais sont moindres
comparés à ceux subis lors de l’accident de 1986.
Figure 17
Contenus atmosphériques de 137Cs (PBq) pour une
année de simulation et suivant les trois scénarios
(2010_scenario_10, 2010_scenario_50, 2010_
scenario_100) et les deux paramétrisations d’injection
dans l’atmosphère: l’une «low», indiquant un
niveau d’injection relativement bas (2.9 km), et une
seconde plus haute (6.0 km). Les mêmes quantités
atmosphériques que celles des incidents de
Chernobyl (1986) et de Fukushima (2011) sont aussi
simulées par le modèle an de pouvoir comparer
avec l’ampleur des émissions produites dans les
scénarios étudiés.
Adapté de Evangeliou et al., 2014b, Wildres in
Chernobyl-contaminated forests and risks to the
population and the environment : A new nuclear
disaster about to happen?, Environment International,
2014.08.012, 73, 346–358.
Figure 18
Surnombre d’apparition de cancers dus à l’exposition
au 137Cs (dans l’air, par dépôt, par inhalation et par
ingestion). Calcul du taux d’incidence par exposition au
dépôt de 137Cs restant de l’incident de Chernobyl (corrigé
d’une demie-vie utile de 10 ans, Bergan, 2000). Tous les
taux de mortalité ou d’apparition de cancers ont été
calculés pour une population relative à l’année 2010 an
d’obtenir le nombre d’individus qui contracteraient ou
mourraient de cancer. Les points blancs indiquent les
grands centres de population urbaine.
Source : N. Evangeliou et al., 2015. Fire evolution in
the radioactive forests of Ukraine and Belarus: future
risks for the population and the environment. Ecological
Monographs 85:49–72.
Changement
climatique,
santé et maladies
infectieuses
28
Ecologie de la santé :
vers une approche intégrée
Serge Morand
CNRS-CIRAD, centre d’infectiologie Christophe Mérieux (Laos) et Faculté de médecine tropicale, université
Mahidol (Thaïlande)
Lécologie de la santé est une discipline
nouvelle, déjà bien reconnue et soutenue par
des programmes nationaux et internationaux,
qui s’intéresse tout particulièrement à la
transmission des agents infectieux (ou de leurs
vecteurs) dans les écosystèmes fortement
modifiés par les activités humaines. En effet,
l’impact des changements planétaires globaux
se traduit par une recrudescence de l’émergence
de maladies infectieuses liées, en majorité, aux
animaux sauvages et domestiques. Les risques
d’émergence de ces pathogènes sont plutôt
situés dans les pays du Sud. Le rapport Mapping of
poverty and likely zoonoses hotspot1 (2012) montre
que le nombre d’épidémies d’origine infectieuse
augmente globalement, dans le monde, depuis
1940, mais que celles-ci s’homogénéisent à partir
des années 1970 (les épidémies tendent à être
de plus en plus globales). Lévaluation des risques
et des causes de ces émergences nécessite de
prendre en compte de nombreux facteurs tels
que la répartition mondiale de la population, le
rythme des émissions de CO2, les changements
d’usage des terres, la baisse de biodiversité, la
croissance économique. LAfrique et l’Asie sont,
de loin, les continents qui sont et seront les plus
concernés tant par les changements globaux,
dont climatiques, que par les émergences de
maladies infectieuses.
1 http://www.ilri.org/node/1244
Le changement climatique ne peut être, à
lui seul, responsable de l’augmentation des
épidémies de maladies infectieuses, quelles
soient émergentes ou non. Plusieurs études
montrent que ce dernier joue essentiellement un
rôle dans les changements de distribution des
pathogènes ou de leurs vecteurs. La distribution
de ceux-ci suivent le déplacement des enveloppes
climatiques (température, pluviométrie) avec
le réchauffement climatique. Par contre, la
variabilité climatique et les événements extrêmes
sont des facteurs significatifs expliquant le
rythme et la distribution des épidémies. Ainsi, les
événements climatiques El Niño et La Niña sont
corrélés avec certaines épidémies, souvent des
maladies vectorielles affectant les humains ou
leurs animaux domestiques en régions tropicales2.
En Europe, de nombreuses maladies infectieuses
sont également affectées par la variabilité
climatique liée à l’Oscillation Nord Atlantique
(NAO)3. Des modèles climatiques récents montrent
que le changement climatique en cours va
augmenter la variabilité climatique au cours des
prochaines décennies et , par là même, affecter
considérablement les dynamiques des maladies
infectieuses.4 Mais ce sont principalement
les modifications de la biodiversité qui
expliqueraient l’augmentation des émergences,
du fait notamment des changements d’usage des
terres, de l’intensification agricole, des invasions
biologiques, ou de l’usage des antibiotiques. Les
pays des régions intertropicales qui s’intègrent
dans l’économie globale et le commerce
international sont particulièrement concernés.
Ainsi, les surfaces forestières des pays d’Asie du
Sud-Est se sont réduites de manière importante
2 Anyamba, A., et al. (2012), « Climate teleconnections
and recent patterns of human and animal disease outbreaks»,
PLoS Neglected Tropical Diseases, 6(1), e1465. doi:10.1371/journal.
pntd.0001465.
3 Morand S., et al. (2013) « Climate variability and
outbreaks of infectious diseases in Europe », Scientic Reports 3:
1774.
4 Cai, W., et al, 2015, «Increased frequency of extreme La
Niña events under greenhouse warming», Nature Climate Change,
(January), 8–13. doi:10.1038/NCLIMATE2492.
L’impact non négligeable
des feux de forêts
La déforestation s’accompagne de feux de forêt récurrents
notamment en Amazonie, dans les pays du bassin du Congo,
en Asie du Sud-Est, au nord de l’Australie. Issus de pratiques
traditionnelles d’exploitation, mais aggravés par le rythme
de conversion des surfaces forestières, les feux de forêt
émettent des nuages toxiques étendus causant de graves
problèmes de santé publique à l’échelle de régions entières,
pouvant être sources de tensions politiques entre pays
riverains comme en Asie du Sud-Est.
29
dès la fin du XIXème siècle et continuent de
diminuer sous la pression du développement
économique et de la conversion des terres
pour des produits agricoles d’exportation. Cette
diminution des surfaces forestières est corrélée
à une augmentation des épidémies de maladies
vectorielles. La tendance semble être la même pour
l’Afrique et pour l’Amérique du Sud.
La diversité des agents pathogènes est corrélée à
la diversité des espèces sauvages de mammifères
et d’oiseaux5. Une forte biodiversité signifie
une forte diversité de maladies infectieuses.
Conserver la biodiversité veut dire conserver les
agents pathogènes, ce qui a des conséquences
importantes pour la santé publique. Le dernier
rapport Living planet 2014 du World Wildlife Fund6
considère que 50 % des espèces terrestres sont
en déclin. Faut-il donc se réjouir de la disparition
des pathogènes qui leurs sont associés ? Face
à ces enjeux, les travaux de recherche, mais
également les représentations que les chercheurs
et la société peuvent s’en faire, jouent un rôle
important dans les politiques de santé mises en
place. Les écologistes considèrent que la santé
humaine (et animale) dépend d’une biodiversité
riche. Les épidémiologistes mettent en avant
les risques de transmission de pathogènes de la
faune sauvage par les animaux domestiques. En
2013, une étude a estimé que plus de trois cent
milles espèces de virus seraient potentiellement
5 Dunn, R., et al, 2010, «Global drivers of human
pathogen richness and prevalence», Proceedings, Biological
Sciences / The Royal Society, 277(1694), 2587–95.
6 http://wwf.panda.org/about_our_earth/all_
publications/living_planet_report/
hébergés chez les mammifères, dont les chauves-
souris7. Les auteurs de cette étude proposent
une caractérisation complète de ces virus
estimée à quatre milliards de dollars américains,
ce qui serait, selon eux, bien moins cher que
les conséquences d’une prochaine pandémie.
Pourtant, six mois après, l’épidémie Ebola frappait
trois pays d’Afrique de l’Ouest. Cette épidémie
est-elle due uniquement aux chauves-souris qui
seraient le réservoir du virus, ou ne serait-elle
pas la conséquence de la déstructuration des
systèmes de santé publique due à des décennies
de guerres civiles, d’ingérence étrangère et,
finalement, de pertes de la confiance vers les
autorités (politiques, sanitaires, scientifiques) ?
Les décisions qui sont prises en terme de santé ne
dépendent pas seulement du savoir scientifique
et médical mais, bien souvent, du contexte
politique et social.
Les controverses scientifiques concernant le
rôle de la biodiversité dans la régulation des
épidémies (et des émergences) se poursuivent
également8. Des articles originaux sur la maladie
de Lyme (due à une bactérie transmise par des
tiques) montrent qu’une biodiversité élevée
réduit les risques de transmission par dilution
des pathogènes. Des chercheurs sont parvenus
à des conclusions similaires pour la transmission
de l’agent de la fièvre du Nil occidental aux États-
7 Anthony, S.J. et al., 2013, «A Strategy To Estimate
Unknown Viral Diversity in Mammals» mBio vol. 4 no. 5 e00598-
13.
8 Keesing, F., et al., 2010, «Impacts of biodiversity on
the emergence and transmission of infectious diseases», Nature,
468(7324), 647–52. doi:10.1038/nature09575.
Figure 19
Causes et localisations d’événements d’émergence de maladies infectieuses zoonotiques chez l’homme
sur la période 1940-2005.
a, Répartition, au niveau mondial, des causes des événements d’émergence ;
b, Pays dans lesquels les événements d’émergence se situent et leurs causes. La taille du cercle représente le nombre
d’événements (pour comparaison, ce nombre est de 59 pour les Etats Unis).
Source : F. Keesing et al., 2010.
30
Unis. Les territoires riches en diversité d’espèces
d’oiseaux sont également ceux qui présentent
une incidence de la maladie plus faible chez les
humains. Cependant, ces résultats sont contestés
par une méta-analyse qui les considère comme
des phénomènes locaux sans portée générale9.
Il n’y aurait pas de relation entre la richesse en
biodiversité et la régulation de la transmission des
pathogènes. Cela concerne, non seulement les
maladies infectieuses humaines, mais également
celles des animaux ou des plantes10.
Face à ces désaccords scientifiques, il convient de
renforcer les études de terrain. L’Asie du Sud-Est
cumule les mutations écologiques et l’émergence
de maladies infectieuses nouvelles (grippe aviaire,
SRAS, Nipah) dans une région présentant aussi une
9 Salkeld, D. J., et al., 2013, «A meta-analysis suggesting
that the relationship between biodiversity and risk of zoonotic
pathogen transmission is idiosyncratic», Ecology Letters, 16(5),
679–86. doi:10.1111/ele.12101.
10 Cardinale, B. J., et al., 2012, «Biodiversity loss and its
impact on humanity», Nature, 486(7401), 59–67. doi:10.1038/
nature11148.
grande diversité culturelle. Dès 2004, Sodhi a
alerté sur l’importance de la crise affectant la
biodiversité de cette région11. Cette crise de
la diversité biologique s’accompagne d’une
augmentation des maladies infectieuses liées aux
animaux: une corrélation est observée entre les
épidémies zoonotiques et le nombre d’espèces
en danger. L’augmentation des épidémies semble
donc liée aux pertes en biodiversité. La variabilité
climatique n’est pas en reste. Au cours des quinze
dernières années, les épidémies de leptospirose
ou de typhus des broussailles en Thaïlande sont
associées aux occurrences d’El Niño et de La
Niña. Les projets CERoPath et BiodivHealthSEA,
financés par l’Agence nationale de la recherche,
ont permis d’acquérir des données uniques
sur les pathogènes hébergés par les rongeurs
11 Sodhi, N. S., et al., 2004, «Southeast Asian biodiversity:
an impending disaster», Trends in Ecology & Evolution, 19(12),
654–60. doi:10.1016/j.tree.2004.09.006.
Figure 20
Analyse des changements de fragmentation des habitats dans l’espace et dans le temps (30 dernières années)
en Asie du Sud-est continentale. La fragmentation des paysages est associée à une perte en diversité de
maladies infectieuses liées aux rongeurs. La perte de biodiversité impliquerait donc également une diminution
des maladies zoonotiques à l’échelle locale. Cependant, les risques restent élevés pour la transmission des
pathogènes qui sont favorisés dans des localités dont les habitats sont très fragmentés.
Source : projets ANR CERoPath et BiodivHealtSEA.
31
sauvages et péridomestiques dans des localités
de Thaïlande, du Laos, du Cambodge et du
Vietnam12. La diversité et la structuration des
assemblages des pathogènes et parasites
de rongeurs sont confrontées aux modes
d’occupation des sols et à la dynamique de leurs
changements d’usage. Les analyses spatiales
montrent des baisses de diversité des pathogènes
en lien avec le déclin des surfaces forestières. Par
contre, certains pathogènes semblent bénéficier
de la fragmentation des habitats, et présentent
ainsi des risques pour les populations humaines.
Ces résultats sont à rapprocher des données
humaines issues des hôpitaux.
Les données acquises sur le long terme sont
nécessaires mais ne deviennent pertinentes
que si elles sont associées à des données
socio-économiques et politiques. Lenjeu est
donc d’intégrer cartes administratives, cartes
d’usages des sols et de leurs transformations,
cartes culturelles (représentations), cartes
épidémiologiques et cartes écologiques. Ces
cartes se basent sur des concepts et des logiques
souvent différentes. Enfin, on ne sait pas encore
12 Morand S, et al., 2015, «Assessing the distribution of
disease-bearing rodents in human-modied tropical landscapes»,
Journal Applied Ecology [ahead of print] doi: 10.1111/1365-
2664.12414.
définir ce que sont des services de régulation
écosystémiques, des maladies infectieuses
et encore moins comment les spatialiser13.
Dépendent-ils de services écosystémiques
d’approvisionnement et de régulation ?
Quelles sont les fonctions qui les supportent ?
Comment les évaluer économiquement ? Ce
sont des enjeux de recherche importants pour
la santé, pour la conservation, mais aussi pour le
développement. En effet, c’est seulement à partir
de la connaissance des dynamiques territoriales,
des enjeux et pouvoirs des différents acteurs
face au changement global, qu’il sera possible
d’établir des scénarios intégrant les services
écosystémiques, dont ceux de régulation des
maladies. Ces recherches plaident pour la mise
en place de réseaux de stations d’observation
et d’expérimentation à l’image du projet NEON
(National Ecological Observatory Network)14 qui
inclut des suivis au long terme de la dynamique
écologique des maladies infectieuses associées à
la faune sauvage aux États-Unis.
13 Morand S., Binot A., 2014, «Quels services rendus par
les écosystèmes?» In Morand S., Moutou F., Richomme C. (eds),
2014, Faune sauvage, biodiversité et santé, quels dés? pages 147-
155, Editions Quae.
14 http://www.neoninc.org/
Figure 21
Région de Luang Prabang, Laos.
«La déforestation s’accompagne de feux de forêt récurrents...»
© Shankar. S / Flickr.
32
Méningites, poussières et climat
au Sahel1
Béatrice Marticorena
Laboratoire inter-universitaire des systèmes atmosphériques (LISA)
1 Références
Agier L, Deroubaix A, Martiny N, Yaka P, Djibo A, Broutin H.,
«Seasonality of meningitis in Africa and climate forcing:aerosols
stand out», J. R. Soc. Interface, 10(79):20120814, 2012.
Deroubaix A., N. Martiny, I. Chiapello, B. Marticorena, «Suitability
of OMI aerosol index to reect mineral dust surface conditions:
Preliminary application for studying the link with meningitis
epidemics in the Sahel», Remote Sens. Environ., 133, 116–127,
2013.
Deroubaix A., «Étude des relations entre les aérosols désertiques,
le climat et les épidémies des méningites en Afrique de l’Ouest:
diagnostic et prévisibilité»; thèse de l’Université Pierre et
Marie Curie; direction de thèse : S. Thiria (LOCEAN) et N. Martiny
(BIOGEOSCIENCES, équipe CRC, Dijon; )17 septembre, 2013.
Martiny N., I. Chiapello, «Assessments for the impact of mineral
dust on the meningitis incidence in West Africa», Atmospheric
Environment,70:245-253, 2013.
Les épidémies de méningites (inammations des
méninges) étudiées ici sont dues essentiellement à
la bactérie Neisseria meningitis (Nm) (transmission
inter-humaine). Ces épidémies sont très présentes
dans la bande sahélienne : elles y sont observées
pendant la saison sèche, de janvier à mai, avec
un maximum au mois de mars. Elles impliquent
principalement le sérogroupe A de la bactérie, mais
aussi les sérogroupes X et W135. Vingt-cinq mille
à deux cent cinquante mille cas – essentiellement
des enfants de moins de quinze ans– sont recensés
chaque année, avec une mortalité de l’ordre de 10%
et des séquelles neurologiques importantes chez 10
à 20% des survivants.
La région sahélienne est soumise, durant le premier
trimestre de l’année, au régime d’Harmattan, un
vent de nord-est chaud, sec et chargé en poussières
(aérosols) venant du Sahara. Au troisième trimestre,
l’arrivée de la mousson par le sud-ouest soumet la
région à de fortes précipitations et à un temps humide.
Les épidémies de méningites se développent au
cours de la saison sèche alors que les températures
sont très élevées et les vents relativement faibles.
Les événements de poussières les plus intenses
ont lieu chaque année au premier trimestre. De
façon générale, les concentrations journalières en
poussières, mesurées au Sahel, dépassent largement
la limite européenne de 50μg/m3 (à ne pas dépasser
plus de trente-cinq jours par an) plus de 50 % du
temps, avec des pics pouvant dépasser 500μg/m3.
La dynamique de ces événements est maintenant
très étudiée et dépend beaucoup des conditions
météorologiques, mais les concentrations restent
très diciles à prévoir.
Les hypothèses émises sur le lien entre la poussière
et la méningite sont multiples. L’air chaud, sec
et poussiéreux pourrait irriter les muqueuses et
faciliter le passage de la bactérie, présente dans les
voies naso-pharyngées, dans le système sanguin.
Le phénomène pourrait aussi être favorisé par la
solubilisation du fer contenu dans les poussières.
Enn, il est aussi possible que le connement de la
population durant cette saison facilite la transmission
de l’agent. Le projet ADCEM se fondait sur la première
hypothèse, également retenue par Martiny et
Chiapello (2013), puisque l’apparition de l’humidité
Acronyme : ADCEM
Impact des aérosols désertiques et du climat
sur les épidémies de méningite au Sahel
Porteur : Béatrice Marticorena (LISA)
Début : 2009
Durée : 36 mois
Labo. GIS : iEES, LISA, LMD, LOCEAN
Labo. Hors GIS: BIOGEOSCIENCES (équipe CRC)
Laboratoire d’optique appliquée (LOA)
Laboratoire de traitement de
l’information (LTI)
MIVEGEC
La méningite cérébro-spinale est un problème de santé
publique majeur dans plusieurs pays d’Afrique composant
« la ceinture des méningites » qui s’étend du Sénégal à
l’Éthiopie.
Le projet ADCEM visait à développer une approche intégrée
de l’étude du lien entre aérosols, climat et méningites an de
contribuer à la mise au point d’un système de prévision des
conditions environnementales favorables au développement
des épidémies en Afrique de l’Ouest. La plupart des résultats
présentés ci-dessous sont issus de la thèse d’Adrien
Deroubaix (2013), nancée par le projet.
projet
gis
climat
33
coïncide avec la disparition des épidémies, et qu’à
l’échelle nationale, le décalage moyen d’une à deux
semaines entre l’occurrence des poussières et le
nombre de cas de méningites correspond au temps
d’incubation, d’une dizaine de jours en moyenne, de
Neisseria Meningitis.
Le projet visait à évaluer le lien entre la saisonnalité
de l’épidémie et les conditions atmosphériques, an
de prévoir l’inuence de ces conditions. Il se fondait
sur les données épidémiologiques hebdomadaires
de l’OMS, i.e. cas suspects de méningite, entre 1998
et 2008, recensées par district pour le Mali, le Niger
et le Burkina-Faso, pays les plus touchés par les
épidémies. Les séries de températures, d’humidité
relative, et de direction et de vitesse du vent sur
la même période provenaient des réanalyses ERA-
Interim du Centre européen de prévisions à moyen
terme. Le contenu atmosphérique en aérosols,
quant à lui, a été évalué à partir des concentrations
de surface en aérosols (deux stations TEOM du
Sahelian Dust Transect au Niger et au Mali), des
mesures au sol du contenu intégré verticalement et
d’un indicateur satellitaire.
Les données les plus adaptées pour ce type d’étude
sont les concentrations de surface, mais elles
ne sont disponibles qu’en quelques stations au
Sahel. Le projet ADCEM a travaillé sur la possibilité
d’utiliser les contenus intégrés mesurés au sol ou
depuis l’espace pour estimer les concentrations en
surface dans toute la région sahélienne. La qualité
de la relation entre l’épaisseur optique en aérosols
et la concentration de surface en aérosols, mesurées
sur toute l’année, n’est, en fait, pas susante pour
être utilisée de façon générale. En particulier, les
maxima saisonniers des concentrations de surface,
de l’épaisseur optique en aérosol et de l’indice
satellite d’aérosol ne sont pas phasés (gure 22). En
séparant la saison d’Harmattan en types de temps,
il a été possible d’établir des pentes de régression
pour chaque type de temps, an d’estimer les
concentrations de surface à partir des données
d’épaisseur optique (Yahi et al., 2013). Il a donc
fallu corriger l’indicateur satellitaire de présence
d’aérosol d’un biais saisonnier moyen, à partir des
concentrations de surface mesurées aux stations,
an d’être en mesure de calculer un indice d’aérosol
représentatif des concentrations de surface au Sahel
sur la période épidémique. Une série temporelle
continue de cet indice d’aérosol « transformé » a
ainsi été constituée (Agier et al., 2012). L’ensemble
des données a ensuite été rassemblé pour la période
1997-2008 à l’échelle des districts, des régions et des
pays et agrégé par périodes hebdomadaires pour le
Niger, le Mali et le Burkina Faso.
Les diérences de phases entre les variations
saisonnières des données climatiques et des indices
d’aérosol «transformés» et des cas d’épidémies ont été
identiées par une analyse statistique en ondelettes
(Agier et al. 2013). A l’échelle des districts au Niger, elle
a démontré que le paramètre présentant le meilleur
phasage avec le nombre de cas de méningites est
l’indice d’aérosol, avec une grande cohérence entre
les districts. Le décalage temporel d’une à deux
semaines entre les cycles saisonniers des aérosols et
les cas de méningites est cohérent avec les hypothèses
précédemment déduites à l’échelle nationale ainsi
qu’avec le temps d’incubation de la bactérie.
En second lieu, une analyse statistique en
composantes principales a été conduite,
d’abord sur les données climatiques
et d’aérosols, puis en intégrant les
données épidémiologiques. A l’issue
d’une analyse menée en plusieurs
temps, il ressort que les années de
fortes épidémies sont marquées par
l’association de conditions spéciques de
températures et de contenu en aérosols.
Par ailleurs, une méthode statistique de
régression linéaire multiple pas à pas a
été conduite pour modéliser l’incidence
des méningites à partir des variables
climatiques et aérosols (gure 23). Les
variables températures de l’air et indice
d’aérosols « transformé » des semaines
précédentes ressortent comme les mieux
corrélées aux incidences de méningites.
Le modèle fondé sur la régression ainsi
obtenu explique un tiers de la variabilité
de l’incidence à l’échelle des districts,
des régions et des pays.
Figure 22
Concentration en aérosol (PM10: Particulate matter smaller than 10µm) et
épaisseur optique en aérosol (Aerosol Optical Thickness, AOT) mesurées à
Banizoumbou (Niger) et indice d’aérosols (Aerosol Index, AI) de l’instrument
OMI (Ozone Monitoring Instrument) de janvier 2006 à décembre 2009 en
moyennes hebdomadaires.
Figure adaptée de Deroubaix et al., 2013.
34
Le modèle permet de reproduire une partie de la varia-
bilité spatiale de l’incidence des méningites. Les spéci-
cités des épidémies observées, plus précoces au Bur-
kina-Faso qu’au Niger et au Mali, et moins fréquentes
au Mali, sont bien retrou-
vées par le modèle. Enn,
l’application du modèle
dans les trois pays pour
les années épidémiques
reproduit bien la dyna-
mique temporelle des
phénomènes observés,
avec un coecient de
corrélation entre les
incidences observées
et modélisées de 0,69
(gure 24). Le modèle
reproduit également les
dates de dépassement
d’un seuil épidémique
xé à cinq cas pour
cent milles habitants par
semaine (i.e. seuil d’alerte
déni par l’OMS), avec un
coecient de corrélation
de 0,94.
Ces analyses montrent
qu’il est possible d’uti-
liser des produits satel-
litaires d’aérosols pour
étudier les impacts sur
la santé (Deroubaix
et al. 2013), en tenant
compte des biais liés
à la répartition verti-
cale des aérosols et en
utilisant, notamment,
des mesures in-situ de
concentration d’aérosols
de surface. Le modèle de
l’incidence des ménin-
gites établi montre que
les variations spatiales et
temporelles des condi-
tions de température
et d’empoussièrement
peuvent expliquer, à
hauteur de 30 % envi-
ron, les variations obser-
vées dans l’incidence de
méningites. Ce modèle
pourrait contribuer à la
construction d’un sys-
tème d’alerte précoce ;
néanmoins il nécessi-
terait de développer
un modèle statistique
applicable à toutes les
années (pas seulement épidémiques) et de pou-
voir disposer, en temps réel, des concentrations
de poussières au sol ou de pouvoir les prévoir
correctement.
Figure 23
Évolution temporelle de l’incidence (nombre de cas / 100000 personnes) de cas de
méningite modélisée sur les trois pays ciblés (Mali, Niger, Burkina-Faso) en fonction
de la température de l’air et de l’indice d’aérosols transformé pour les cinq catégories
identiées par une classication hiérarchisée.
Figure adaptée de Deroubaix et al., 2013.
Figure 24
Incidence (nombre de cas / 100000 personnes) de cas de méningite observée (vert) et
modélisée (bleu) pour les années épidémiques (encadrées) au Niger et au Burkina- Faso
entre 1997 et 2008 (la ligne horizontale signale le seuil épidémique de 5 cas / 100 000
personnes).
Figure adaptée de Deroubaix et al., 2013.
35
Climat et dynamique des Vibrio
pathogènes humains1
Patrick Monfort
CNRS, laboratoire HydroSciences Montpellier
s1
1 Équipes ayant participé aux études présentées :
P. Monfort, M.G. Tournoud, HydroSciences Montpellier, UMR5569
CNRS - IRD - Université de Montpellier ;
D. Hervio-Heath, Ifremer, Laboratoire Santé, Environnement et
Microbiologie, Plouzané ;
S. Joussaume, Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environ-
nement, UMR8212, CNRS - CEA - UVSQ ;
H. Rey-Valette, Laboratoire montpelliérain d’économie théorique
et appliquée, UMR5474, CNRS - INRA - Université de Montpellier.
Les toxi-infections alimentaires collectives (TIAC)
sont classiquement causées par des bactéries
comme Shigella et Salmonella ou de nombreux virus
entériques (hépatite A, norovirus, enterovirus, …).
On constate cependant, partout dans le monde,
une émergence de gastro-entérites dues aux Vibrio,
émergence qui peut s’expliquer par la modication
des habitudes alimentaires, le commerce
international, l’augmentation du nombre de sujets
immunodéprimés, mais aussi par des anomalies
liées au réchauement climatique2.
Les dynamiques des Vibrios pathogènes humains
ont été reliées aux facteurs environnementaux, en
particulier à la température et à la salinité, mais
aussi au phytoplancton et au zooplancton. Ainsi,
des phénomènes climatiques comme El Niño ou
des anomalies climatiques comme l’augmentation
de la température de surface de la mer (SST),
ont été reliées à des épidémies de choléra et à la
propagation de V.parahaemolyticus et V.vulnicus
dans les systèmes marins côtiers, augmentant le
risque de vibrioses. Les anomalies de SST expliquent
également les épidémies, suite à la consommation
de coquillages, de V. parahaemolyticus en Alaska
(2004), en Galice (1999), et au Pérou (1997),
et l’allongement de la saison estivale explique
les infections à V. vulnicus aux États-Unis. Des
événements météorologiques exceptionnels,
tels l’ouragan Irène dans la baie de Chesapeake
(États-Unis) en 2011 ou la tempête Xynthia dans
le Pertuis Breton (côte Atlantique, France) en
2010 ont été responsables de perturbations des
écosystèmes conduisant à des changements
dans les concentrations de V. parahaemolyticus
et V. vulnicus, ou l’émergence de souches
entéropathogènes de V.parahaemolyticus. En Europe,
les Vibrios pathogènes humains non cholériques
sont moins fréquemment associés à des épidémies
et le risque d’infection à V. parahaemolyticus est
considéré comme faible : en France, une centaine
de cas d’infection ont été signalés en 2001, suite à
la consommation de moules importées d’Irlande.
Depuis, seuls des cas sporadiques de vibrioses ont été
2 Monfort P., Morand S., Lafaye M., 2014, «Risques
microbiologiques et systèmes de surveillance», Environnement :
des milieux et des sociétés, Collection « Mers et Océans », Monaco
et P. Prouzet, eds, ISTE Editions, London, p. 131-160.
Acronyme : CLIMVIB
Climat et dynamique des Vibrio pathogènes humains
Porteurs: Sylvie Joussaume (LSCE)
Patrick Monfort (laboratoire HydroSciences
Montpellier)
Début : 2011
Durée : 24 mois
Labo. GIS : LSCE
Labo. Hors GIS: UMR 5119 Ecosym, Montpellier
Le projet d’incubation CLIMVIB visait à étudier la possibilité de
développer un modèle prédictif permettant l’aide à la décision face
aux risques d’épidémie à Vibrio, et de simuler la dynamique de ces
Vibrio sous contrainte du changement global. Plusieurs actions ont
été menées, dont deux séminaires de travail, an d’examiner l’état
des connaissances des diérents domaines scientiques et les pistes
possibles d’investigations communes, ainsi que des mesures dans
les eaux des lagunes du Golfe d’Aigues-Mortes dans le but de mieux
préciser les relations entre les trois Vibrio pathogènes humains
(V.parahaemolyticus, V. vulnicus et V.cholerae), la température et
la salinité.
Cette étude a fait ressortir :
le lien fort entre Vibrio et certaines conditions environ-
nementales: température et salinité principalement ;
l’impact potentiel du changement climatique, qui pourrait
induire une augmentation de la concentration en Vibrio suite à
l’augmentation des températures de surface de la mer (SST) mais
également, en Méditerranée, suite à l’intensication des pluies
événementielles responsables de dessalures brutales ;
un potentiel de modélisation avec diérentes approches suivant
l’échelle spatiale considérée ;
la prise en compte de la diculté de coupler des approches
spatiales et temporelles dont les échelles sont très diérentes entre
les observations (biologiques) des Vibrio, et les observations des
paramètres (physiques) environnementaux.
projet
gis
climat
36
décrits. Cependant, une analyse des épidémies dans
le monde et en Europe conclut qu’une attention
particulière devra être portée, dans les prochaines
années, à une augmentation des cas en Europe du
fait des conséquences du changement
climatique.
3
Le projet d’incubation CLIMVIB (lire encadré p.35) a
notamment étudié l’eet, sur la dynamique des Vibrio
pathogènes humains, des apports brutaux d’eau
douce dans les lagunes lors d’épisodes événementiels.
Une précédente étude avait montré la présence
de V. parahaemolyticus, V. vulnicus et V. cholerae
dans l’eau, les sédiments et les coquillages4 du golfe
d’Aigues Mortes, lieu d’étude du projet5, caractérisé
par de nombreuses lagunes entre les villes du Grau
du Roi et de Palavas les Flots. L’hydrologie de ces
systèmes lagunaires est complexe, car les lagunes
languedociennes communiquent entre elles par le canal
du Rhône à Sète et avec la mer au travers de canaux
(graus). Par ailleurs, elles sont alimentées ou traversées
par des euves côtiers (gure 25) dont les débits
augmentent rapidement en cas de précipitations: à la
n de l’été et durant l’automne, des pluies intenses sont
responsables de crues qui se déversent dans les lagunes
provoquant d’importantes variations de la salinité de
l’eau. Des échantillonnages multiples ont été pratiqués,
y compris après des précipitations, notamment lors
des fortes crues de 2011, an d’évaluer la réponse des
concentrations en Vibrio à la baisse de la salinité. Ainsi à
l’automne 2011, la salinité des sites échantillonnés était
autour de 35‰ et les concentrations des trois Vibrio
3 Baker-Austin C, Stockley L, Rangdale R, Martinez-Urtaza
J., 2010, «Environmental occurrence and clinical impact of Vibrio
vulnicus and Vibrio parahaemolyticus: a European perspective»,
Environ. Microbiol. Reports, 2:7-18.
4 Cantet F, Hervio-Heath D, Caro A, Le Mennec C, Monteil
C, Quemere C, Jolivet-Gougeon A, Colwell RR, Monfort P., 2013,
«Quantication of Vibrio parahaemolyticus, Vibrio vulnicus and
Vibrio cholerae in French Mediterranean coastal lagoons», Res.
Microbiol., 164:867-874.
5 Conancé(e) par l’Observatoire Homme-Milieux Littoral
Méditerranéen.
étaient comprises entre zéro et deux mille Vibrio par
litre. De fortes pluies ont provoqué des crues intenses
et rapides apportant d’importantes quantités d’eau
douces dans les lagunes dans lesquelles la salinité
diminua sur quinze jours pour atteindre des valeurs
comprises entre 2 et 16 ‰. Les concentrations des
trois Vibrios augmentèrent alors atteignant des valeurs
autour de dix mille Vibrios par litre. Les plus fortes
concentrations ont été atteintes pour des salinités
entre 10 et 20‰ pour V.parahaemolyticus, entre 10
et 15‰ pour V.vulnicus, et 5 et 12‰ pour V.cholerae
(gure 26).
Il est dicile de sensibiliser les acteurs à l’émergence
des Vibrio et aux risques associés, car les cas
d’infections ont été, jusqu’à présent, peu nombreux.
MONTPELLIER
CARNON
Lagune de Mauguio
Lagune du Prévost
PALAVAS LES FLOTS
Lez Vistre
Vidourle
GRANDE MOTTE
GRAU DU ROI
Golfe d’Aigues-Mortes
Figure 25
Zone d’étude dans les lagunes du Golfe d’Aigues-Mortes.
Le genre Vibrio
Le genre Vibrio est une bactérie autochtone des milieux marins
côtiers, présente en période estivale et absente en période hivernale
dans les zones tempérées. Parmi les espèces de Vibrio, on retrouve
des pathogènes d’organismes marins, tels que V. aesturianus
et V. splendidus, pathogènes de l’huître, et des pathogènes
humains. V. cholerae est responsable du choléra qui aecte trois
millions de personnes par an dans le monde avec une mortalité
de 2,4 %. V. parahaemolyticus, V. vulnicus et V. cholerae sont
des Vibrios pathogènes humains non cholériques responsables
de nombreux cas de gastro-entérites et d’infections cutanées.
Ainsi, V. parahaemolyticus est la principale cause de gastro-
entérites bactériennes humaines associées à la consommation
de produits de mer crus ou peu cuits, en particulier aux États-
Unis et au Japon. Aux États-Unis, V.vulnicus est responsable de
95 % des décès liés à consommation de produits de mer, avec
un taux d’environ 50 % de mortalité. Les Vibrio pathogènes
humains sont considérés comme des pathogènes émergents
transmissibles par l’eau et les produits de la mer, à l’échelle globale*.
* Vezzulli L, Colwell RR, Pruzzo C., 2013, «Ocean warming and spread of
pathogenic vibrios in the aquatic environment», Microbial. Ecol. 65:817-825.
37
Figure 26
Concentrations de V. parahaemolyticus, V. vulnificus et V. cholerae versus la salinité mesurée in situ au moment de l’échantillonnage.
D’après Esteves et al., «Rapid proliferation of V. parahaemolyticus, V. vulnificus and V. cholerae during freswater flash floods in French Mediterranean coastal lagoons». Soumis.
V. parahaemolyticus V. vulnicus V. cholerae
En France, par exemple, V.parahaemolyticus a causé
quelques gastro-entérites, suite à la consommation
de coquillages et V.vulnicus, la mort d’un pêcheur
travaillant dans les lagunes après une infection
par blessure. Il est pourtant important d’anticiper,
dès aujourd’hui, le problème que poserait, pour
la conchyliculture, le risque Vibrio dès lors que les
concentrations de ces bactéries seraient fortement
élevées dans les coquillages. An d’évaluer la
vulnérabilité des activités et des usages par rapport
à une telle contamination émergente, une étude5 a
été menée sur l’impact
économique qu’aurait
une interdiction de
vente des coquillages
produit dans l’Etang
de Thau pour cause
de présence de Vibrio.
Diérents scénarios
d’impact et d’adaptation
ont donc été élaborés
sur la base des données
économiques connues.
Le scénario envisagé
serait d’interdire les
ventes pendant la
période été-automne,
lorsque la température
de l’eau est élevée,
et où les épisodes de fortes pluies provoquent
une diminution de la salinité. Il en est ressorti
qu’une interdiction de vente de quinze jours
conduirait à un manque à gagner de 2,3 millions
d’euros, s’il n’y a pas de stratégie de substitution
par des importations, cette interdiction venant se
cumuler aux dicultés liées aux crises écologiques
successives déjà supportées par le secteur. En eet,
les ventes de coquillages ont été interdites seize
jours par an en moyenne entre 2005 et 2012 du fait
de contaminations d’origine fécale (en hiver) et de la
présence d’algues toxiques (printemps ou été).
Des événements écologiques et climatiques peuvent
provoquer des changements rapides dans la
dynamique des Vibrio pathogènes pour l’homme. Il
est donc important d’entamer une réexion avec les
acteurs (administrations, élus et professionnels) an
de prendre en compte le risque potentiel posé par
l’émergence de ces bactéries, dans l’objectif d’anticiper
les décisions à prendre pour gérer ce risque. En
eet, les critères sanitaires microbiologiques actuels
d’interdiction de vente de coquillages sont fondés
notamment sur des indicateurs de contamination
fécale qui ne peuvent pas
être reliés à la présence
des Vibrio, qui sont, eux,
naturellement présents
dans les milieux marins-
côtiers. Il est cependant
possible d’élaborer un
modèle prédictif de la
présence de Vibrio, relié
à des facteurs environ-
nementaux faciles à
mesurer en continu
comme la température et
la salinité qui permettrait
d’apporter une aide à la
décision. Un tel modèle a
été développé aux États-
Unis, dans la baie de
Chesapeake, où la production de coquillages est très
importante
6
. Les informations fournies par ce modèle
permettent de gérer la consommation des coquillages
lors des périodes à risque. De grands programmes du
même type existent pour le golfe du Mexique ou la
côte Ouest des États-Unis. Il serait très important que
de telles approches soient aussi nancées pour les
côtes
françaises.
6 Urquhart EA, Zaitchik BF, Waugh DW, Guikema SD,
Del Castillo CE., 2014, «Uncertainty in model predictions of
Vibrio vulnicus response to climate variability and change: a
Chesapeake Bay case study», PLoS ONE 9(5): e98256.
Figure 27
Etang de Thau - parcs à huîtres.
© Patrick Monfort.
38
Impacts des facteurs climatiques
sur la production
des vecteurs du paludisme
et stratégies d’adaptation.
Application à la région de Nouna au Burkina-Faso
Cécile Vignolles
Centre national d’études spatiales (CNES)
Transmis par l’anophèle, le paludisme concerne 50%
de la population mondiale et est un frein important
au développement économique. Au Burkina-Faso,
quinze millions de personnes sont considérées
comme soumises à ce risque, soit la quasi-totalité de la
population. La maladie y est endémique mais dépend
de facteurs climatiques et environnementaux. Les
acteurs de santé publique, qui mettent en place les
actions opérationnelles, ont besoin d’adapter leurs
politiques et de cibler leurs mesures de contrôle, en
fonction des risques, à une échelle très locale.
Le projet « Impact des facteurs climatiques sur la
production des vecteurs du paludisme en zone rurale
du Sahel et stratégies d’adaptation » (PALUCIM),
coordonné par le Centre national d’études spatiales
(CNES) et nancé par le Ministère de l’environnement
dans le cadre de son programme « Gestion et
impacts du changement climatique » (GICC), a
été développé dans le but de produire des cartes
spatio-temporelles dynamiques du risque vectoriel
à l’échelle des villages. Il s’agissait d’étudier l’impact
du climat saisonnier et de basse fréquence (tout
comme celui de l’évolution globale) sur le risque
paludique, et de mener des recherches sur les
stratégies de lutte anti-larvaire, en se fondant sur
les échelles très locales. Le projet s’est appuyé, pour
cela, sur l’approche de télé-épidémiologie mise
en place par le CNES et ses partenaires, qui ont
développé une approche conceptuelle des relations
climat-environnement-santé et des produits spatiaux
adaptés aux besoins des acteurs de la santé. Le
projet se fonde sur une approche multidisciplinaire
nécessaire pour comprendre les mécanismes des
maladies infectieuses. Il s’est aussi appuyé, dès le
départ, sur les acteurs locaux pour comprendre
leurs besoins, aider les chercheurs à construire des
produits adaptés, comprendre les mécanismes à
l’œuvre à partir de leur connaissance ne de la
maladie et des comportements et assurer le lien avec
les populations.
Des échanges interdisciplinaires et des campagnes
de terrain ont été nécessaires an de déterminer
les facteurs physiques, biologiques et socio-
économiques de la dynamique de la présence et de
la localisation du vecteur. A partir de
cette connaissance, il a été possible
de proposer des produits issus de
l’imagerie satellitaire apportant des
informations sur l’environnement
en lien avec ces facteurs clés et
permettant de construire des
modèles prédictifs dynamiques.
La zone d’étude était le district
de Nouna, situé dans la région de
Kossi, au nord-ouest du Burkina-
Faso. Son climat est sahélien et
des précipitations de huit cents
millimètres par an environ s’y
abattent de juin à septembre. En
2011 et 2012, de juin à novembre,
des protocoles, appliqués dans et
autour de dix villages, ont recueilli
Figure 28
Schéma de l’approche conceptuelle de télé-épidémiologie.
Projet PALUCLIM.
39
les données entomologiques, météorologiques
et d’occupation du sol pour mieux comprendre
les mécanismes à l’œuvre puis mesurer la densité
larvaire et l’abondance d’anophèles adultes. Ces
données de terrain ont permis de construire les cartes
vectorielles à partir de l’analyse d’images satellitaires
et de préparer la modélisation du risque à partir de
ces données entomologiques, environnementales
et météorologiques. La résolution des images du
satellite SPOT-5 (2,5m) a permis d’extraire des indices
de végétation et d’humidité, et de dresser une carte
d’occupation du sol. Les données météorologiques
ont été extraites des bases de données RFE (Météo-
France), et les données de températures provenaient
d’ERA-interim.
Lensemble de ces données a été intégré dans
un système d’information géographique après
localisation des collections d’eau par GPS. Une
régression statistique a été effectuée pour
modéliser la localisation des collections d’eau, ce
qui a conduit à l’identification de trois indicateurs:
le NDPI (normalised difference pond index), le NDWI
(normalized difference water index) et les deux
classes de la carte d’occupation des sols (eau et
végétation ou eau libre). A partir des indications
satellitaires, une carte statique a été établie à
partir de ces facteurs environnementaux à un
pas de dix mètres, ce qui a permis de prédire
la localisation des collections d’eau en cas de
précipitations. Une deuxième étude statistique a
été conduite pour établir le lien entre les données
entomologiques, les données satellitaires et les
données météorologiques. Deux variables en sont
ressorties – le NDWI et le cumul des pluies durant
le mois précédent –, ce qui a permis de construire
un modèle de productivité larvaire selon une
résolution spatiale de dixmètres.
En parallèle, une étude a été menée sur le risque
de paludisme en fonction de la variabilité du climat
à diérentes échelles : du saisonnier aux basses
fréquences en passant par le changement climatique
selon diérents scénarios. Cette étude a utilisé le
modèle de Craig, qui calcule des indices de conditions
favorables à la maladie à partir de la température,
de la pluviométrie et de l’humidité relative, et s’est
fondée sur les données de 1983 à 2011. Plusieurs
études d’épidémiologie ont montré qu’un cumul
mensuel de pluie de quatre-vingts millimètres ou
plus était très favorable à l’apparition du paludisme,
et qu’un cumul inférieur à soixante millimètres y était
défavorable. L’indice devient positif si les conditions
sont favorables durant trois mois consécutifs. Grâce
au modèle, une analyse annuelle des conditions
favorables a été dressée à partir de la combinaison
des indices mensuels. Il en ressort que, dans la
région de Nouna, sur la période 1983-2011, la
température et l’humidité relative sont toujours
favorables à l‘apparition du paludisme et seul le
cumul mensuel des précipitations apparaît comme
un facteur limitant.
D’autre part, avec un décalage d’un mois, une forte
corrélation entre les précipitations de la région de
Nouna et l’AMO (l’Oscillation Multi-décennale de
l’Atlantique) pour la séquence temporelle juillet-
août-septembre a été mise en évidence. Or il a été
montré que l’AMO a eu une tendance négative de
1960 à 1995 puis positive de 1995 à aujourd’hui.
La tendance négative (positive) de l’AMO tend à
réduire (augmenter) les précipitations au Sahel.
Cette corrélation est en accord avec l’augmentation
de l’indice des conditions de précipitations
favorables au développement du paludisme
observée après 1995. Pour évaluer la prévisibilité
Figure 29
Somme des prédictions des
densités larvaires d’anophèles
pour la période du 31 mai au
24 juillet 2012 sur le village
de Goni.
Projet PALUCLIM.
40
saisonnière du risque palustre, huit modèles ont été
testés (prévision climatologique seule, prévision
climatologique différenciée selon les phases de
l’AMO, prévision saisonnière du modèle ARPEGE
intégrant différents prédicteurs). Il s’est avéré que
les meilleures prévisions du dépassement du seuil
de quatre-vingts millimètres s’appuyaient sur la
prévision climatologique différentiée selon les
phases de l’AMO.
Enfin le risque de paludisme, toujours selon le
modèle de Craig, a été confronté au changement
climatique. Pour cette évaluation, des simulations
effectuées dans le cadre de l’exercice de
simulations du climat futur à l’échelle globale
CMIP-5 ont été utilisées. L’analyse s’est focalisée
sur deux scénarios de forçage radiatif à savoir
le RCP 4.5 et le RCP 8.5. Selon les projections
climatiques pour le XXIème siècle et le modèle de
Craig, le risque de paludisme devrait sensiblement
évoluer. Le changement ne devrait pas concerner
le risque lié aux précipitations, où la variabilité
du climat semble plus forte que la tendance
climatique simulée. En revanche, l’élévation des
températures devrait conduire à une réduction
notable du risque et deviendrait ainsi le facteur
limitant pour le risque de paludisme dans la
région de Nouna. Il faut noter que ce modèle,
qui ne tient compte que de facteurs climatiques,
ne peut refléter la complexité des mécanismes
d’émergence de cette maladie. En revanche, sa
simplicité permet un diagnostic de l’évolution des
conditions climatiques moyennes favorables à
l’existence d’une transmission, toutes choses étant
égales par ailleurs et pour peu que le réservoir
humain de parasites le permette.
Enn, un programme de gestion intégrée de lutte
antipaludique par contrôle des vecteurs a été
développé en s’appuyant sur les cartes de risque
de productivité larvaire établies précédemment.
Jusqu’ici, les services sanitaires pulvérisaient des
insecticides dans les zones d’apparition de la maladie,
et une étude de faisabilité
a été menée pour savoir s’il
était possible d’utiliser un
larvicide bactérien (Bacillus
thuringiensis israelensis) de
façon très ciblée. La nouvelle
méthode a été expérimentée
sur dix villages, en testant
son impact sur la pression
entomologique, grâce à des
captures d’adultes après des
traitements ciblés fondés
sur la cartographie des gîtes
larvaires issue du modèle.
Malheureusement, le larvicide
a été livré très tardivement, ce
qui a écourté l’intervention et
n’a pas permis de mesurer ses
résultats. Il a néanmoins été
possible de créer un outil d’aide
à la décision que les acteurs
de la lutte antipaludique
locaux ont pu prendre en
main et qu’ils ont jugé utile
du point de vue opérationnel.
Une nouvelle campagne est
prévue pour mener une étude
sur une centaine de villages
an de valider les résultats
et déboucher sur un système
opérationnel approprié aux
acteurs locaux. Le concept
de télé-épidémiologie a par ailleurs été appliqué à
la dengue en Guyane et en Martinique, à la èvre
de la vallée du Rift au Sénégal et au paludisme
à Dakar. L’ensemble des résultats de ces études
est présenté sur le site d’information RedGems1.
Létape suivante consistera à intégrer des variables
socio-économiques dans les modèles afin de tenir
compte des comportements humains.
1 http://www.redgems.eu
Figure 30
Évolution moyenne (et dispersion qui l’accompagne) de la valeur annuelle
de l’indice des conditions favorables de précipitation et de température au
développement du paludisme de 1983 à 2100 pour les deux scénarios de
changement climatique retenus : RCP 4.5 et RCP 8.5.
Post-2005, les évolutions sont le résultat du scénario de changement climatique
RCP 4.5 (bas) et RCP 8.5 (haut). Les parties bleu foncé (bleu clair) des courbes sont
pour les périodes au-dessus (en-dessous) de la moyenne qui a été calculée sur la
période historique 1983 à 2005.
Projet PALUCLIM.
Changement
climatique
et santé :
comment se préparer ?
42
L’exposition aux pollens
et les modications
liées au changement climatique :
impacts sur la santé
Samuel Monnier
Réseau national de surveillance aérobiologique (RNSA)
L’aérobiologie rassemble plusieurs disciplines dans le
but de suivre le parcours des grains de pollen, qui sont
émis et transportés, avant d’entrer éventuellement en
contact avec les muqueuses et de provoquer, le cas
échéant, des réactions allergiques. Le RNSA a pour
objet principal l´étude du contenu de l´air en particules
biologiques, à l’origine de risques allergiques,
pouvant avoir une incidence sur la santé. Cela se
traduit par l’étude du contenu de l´air en pollens et
en moisissures ainsi que par le recueil des données
cliniques associées. Le RNSA publie également des
informations, des cartes de vigilance et des messages
de prévention à ce sujet.
Il existe des centaines de stations permanentes
de mesure des pollens en Europe, dont soixante-
dix en France, auxquelles s’ajoutent, de n juillet
à n septembre, une dizaine de stations dédiées
à l’ambroisie. Les capteurs de pollens sont placés
essentiellement sur des toits d’immeubles ; l’air y est
aspiré à raison de dix litres par minute, correspondant
au rythme moyen de la respiration humaine. Les
pollens se déposent sur un tambour adhésif qui
eectue sa rotation en sept jours et qui est relevé
chaque semaine. Les pollens sont ensuite analysés
au laboratoire, par observation microscopique, après
coloration. Enn, an de reconstituer la charge
aérienne par jour et pour les diérents pollens par
espèce végétale, les diérents types de grains de
pollens sont dénombrés.
Les pollens provoquent essentiellement des rhinites,
des conjonctivites, de l’asthme, et parfois des
urticaires et des eczémas. Le RNSA anime un réseau de
médecins sentinelles situés dans un grand nombre de
villes françaises. Ces derniers renseignent des bulletins
cliniques en fonction des symptômes qu’ils observent,
ce qui permet de calculer des index d’impact sanitaire
par ville, par région ou pour la France. Ces index
sont ensuite corrélés avec l’index pollinique (index
d’exposition), ce qui permet de constater que les
pics de l’index clinique correspondent à la présence
signicative de certains pollens dans l’air. Ainsi, les
pics cliniques récurrents sont provoqués par les
pollens de cyprès dans le sud du pays (février), puis
par le bouleau (mars et avril) et par le chêne (avril). Le
principal pic est provoqué par les graminées de mai
à juillet. Un pic clinique est aussi observé en Rhône-
Alpes, où l’ambroisie produit ses pollens, en août
et en septembre. Cependant, les périodes exactes
d’émission sont décalées, selon les années, en raison
des conditions météorologiques. En eet, la biologie
des arbres comporte une phase de dormance
hivernale déterminante pour le bourgeonnement
Le RNSA et la prévention
Le RNSA informe le public notamment grâce à la
publication d’un bulletin hebdomadaire sur son site
Internet* : il rapporte la situation de la semaine écoulée
en fonction des régions et propose des messages de
prévention en fonction des émissions prévues selon les
données météorologiques et biologiques. Une carte
de vigilance signale les risques chiffrés de 0 à 5 par
département. Des cartes nationales, régulièrement mises
à jour, présentent, par ailleurs, les niveaux de risques par
zone et par espèce. Le site Internet Végétation en ville**
apporte, quant à lui, des conseils sur les espèces à éviter
et à privilégier lors des plantations dans les parcs et
jardins.
* http://www.pollens.fr/accueil.php
* *http://www.vegetation-en-ville.org/
Figure 31
Capteur de pollens.
© RNSA
43
avant le développement du feuillage, le jaunissement
et la chute des feuilles. Les plantes ont besoin d’une
période d’accumulation de froid (chilling), puis d’une
période d’accumulation de chaleur (forcing) pour
bourgeonner, donc pour libérer les pollens. Depuis
2004, les automnes sont plus doux et les sorties
d’hiver plus fraîches, ce qui allonge ces deux périodes
et décale le début de la saison pollinique. Il en va ainsi,
par exemple, à Strasbourg, où le début de la période
de concentration supérieure à trente grains par mètre
cube a été retardé de quatre jours en moyenne pour
le pollen de bouleau.
Considérant que la modication de la production des
pollens faisait partie des indicateurs des eets du
changement climatique sur la santé, Samuel Monnier
a coordonné une étude du RNSA à la demande de
l’Observatoire national sur les eets du réchauement
climatique (ONERC). Le bouleau, en raison de son
pouvoir allergène et de sa distribution très large
sur le territoire français, et les villes d’Amiens, Paris,
Strasbourg, Montluçon, Lyon et Toulouse, car ce
sont des villes avec des climats diérents et des
données polliniques ables, ont été retenus dans
le cadre de cette étude. La période de référence du
cycle de végétation des bouleaux était juillet-juin,
car les quantités émises par les arbres au printemps
dépendent de la météorologie depuis l’été précédent.
Létude a débouché sur la création d’un indicateur
des quantités de pollen de bouleau produites, dont
la croissance de la moyenne mobile sur quatre ans
est corrélée à la même moyenne mobile pour les
températures annuelles, également en hausse de
1989 à 20141.
1 http://www.developpement-durable.gouv.fr/Quantite-
annuelle-de-pollens-de.html
En conclusion, il est certain que le changement
climatique provoque la hausse des quantités de
pollen produites, par exemple pour le bouleau, et
qu’il modie les dates de oraison et de pollinisation.
Il entraîne aussi un allongement de la saison de
production pollinique pour certaines espèces, tout
comme l’extension de l’aire de répartition d’un
ensemble d’espèces. La hausse du taux de CO2 dans
l’air stimule la production de biomasse végétale. Il
en résulte, globalement, une augmentation de la
quantité de pollen émise et, de ce fait, une plus
grande exposition aux pollens allergisants.
Les eets du changement climatique
sur la phénologie
Les effets du réchauffement climatique sur la
phénologie peuvent être considérés également à
partir de la plus longue série phénologique existante à
ce jour et suivie depuis 1808 : la date d’apparition de la
première feuille des marronniers à Genève. Cette date
est de plus en plus précoce, même s’il semble que l’on
observe une inversion depuis 2004.
D’autre part, selon les biologistes, une augmentation
de 1° C de la température moyenne en France
équivaut à un déplacement des espèces végétales de
200km vers le Nord et/ou à un relèvement de 150 m
de leurs altitudes d’implantation. Si la température
augmentait de 3,5°C à l’horizon 2100, le chêne vert
pourrait se développer au nord d’une ligne Bordeaux-
Saint-Etienne dès 2050, et au nord de la Loire en 2100.
La répartition de hêtre en France diminuerait de façon
drastique et l’olivier pourrait vivre, à cette même date,
aux portes du Luxembourg. Ces prévisions ne prennent
toutefois pas en compte les critères de photopériode,
c’est-à-dire la quantité de lumière dont les espèces
ont besoin pour se développer : il faut donc rester très
prudent vis-à-vis de ces prévisions qui ne se fondent
que sur la température.
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1995
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
1994
16 avril
21 avril
11 avril
06 avril
06 avril
27 mars
27 mars
17 mars
12 mars
Début de la pollinisation du bouleau à Strasbourg de 1988 à 2014
Poly. (début de la pollinisation du bouleau à Strasbourg de 1988 à 2014)
Figure 32
Évolution de la date de début de pollinisation du bouleau
à Strasbourg entre 1983 et 2014.
© RNSA
Figure 33
Suivi de la date d’apparition de la première feuille
des marronniers à Genève.
© RNSA
44
Changement climatique
et maladies
à transmission vectorielle :
que peut-on faire ?
Pietro Ceccato
International Research Institute for Climate and Society (IRI) de l’université de Columbia, directeur du
Environmental Monitoring Program (EMP)
L’IRI a pour objectif d’anticiper les événements
climatiques pour proposer des applications
utiles à l’agriculture ou à la santé humaine. Ce
programme est aujourd’hui présent en Afrique, en
Asie et en Amérique Latine dans le but de prévenir
les épidémies, en collaboration notamment
avec l’Organisation mondiale de la santé (OMS).
Cette dernière souhaite savoir quelles mesures
d’adaptation au changement climatique pourraient
être mises en place an de lutter contre les
maladies à transmission vectorielle.
Pour cela, il est primordial de comprendre la
dynamique du climat et de connaître la variabilité
des phénomènes, à partir de données historiques
du climat, an de repérer les anomalies. En
Éthiopie, par exemple, on observe, sur la période
récente, une sécheresse par décennie, sécheresses
dont les causes restent mal connues, bien que
l’hypothèse d’un lien avec la température de
surface des océans1 soit à l’étude. Or, dans ce
pays, les agriculteurs réagissent à ces sécheresses
en construisant des barrages, ce qui favorise le
développement de gites larvaires et augmente les
risques de paludisme.
1 Bradeld Lyon, 2014, « Seasonal drought in the Greater
Horn of Africa and its recent increase during the March–May long
rains», J. Climate, 27, 7953–7975, doi:10.1175/JCLI-D-13-00459.1.
Il faut ensuite comprendre comment le climat
influence les pathologies. En Érythrée par
exemple, on constate un pic de paludisme en
septembre et octobre dans les zones les plus
touchées, un pic au mois de janvier sur la côte Est
et une absence de véritable pic du nombre des
cas dans les autres zones. Or, la mousson arrose
le Sud-Ouest du pays de juin à août, deux mois
avant le développement des cas de paludisme.
Les zones de montagne sont épargnées du fait
de la modération des températures, et la côte Est
est souvent touchée par des pluies en décembre.
Il est donc possible d’établir un lien entre les
précipitations et le développement du paludisme.
Des systèmes d’alerte sont construits sur la base des
cartes de transmission et des données apportées
par les ministères de la Santé des pays concernés,
qui sont tenus de recenser les cas de paludisme : il
est alors possible d’évaluer, deux mois à l’avance,
le rôle du climat dans le développement d’une
éventuelle épidémie. Par ailleurs, le Seasonal Climate
Forecast, proposé par l’IRI, permet d’évaluer les
précipitations six mois en amont, donc d’anticiper
les moyens à déployer en révisant régulièrement les
Figure 34
Depuis l’espace jusqu’au smartphone.
© IRI
45
prévisions. Le point le plus délicat
à évaluer reste la vulnérabilité,
qui dépend de la résistance des
moustiques, de l’écologie des
milieux, des mouvements et du
degré d’immunité des populations,
de l’efficacité des mesures mises
en place et de l’utilisation des
équipements de prévention ; or,
ces données sont uniquement
disponibles à un niveau local.
Le Seasonal Climate Forecast et
les outils de surveillance des
risques environnementaux sont
disponibles sur le site Internet
de l’IRI2. Ces outils permettent
de fournir des informations
en temps réel concernant les
précipitations, les températures, le
développement de la végétation
et la présence de points d’eau à
partir des images satellitaires de
la NASA. Il est possible de cliquer
sur n’importe quel point de la
carte de l’Afrique pour extraire les
séries temporelles par période de
dix jours et connaître les zones
où les pluies sont plus ou moins
abondantes que la moyenne.
L’IRI évalue également l’impact,
sur la prévalence locale des
différentes maladies, des actions
de prévention mises en place.
Si, malgré les mesures, une
augmentation du nombre de cas
de paludisme, par exemple, est
constatée, des rapprochements
effectués avec les séries climatiques
permettent de déterminer si la
hausse des précipitations et/ou
des températures peut en être la
cause. En effet, cette recrudescence
peut être également due à une
résistance des moustiques aux
insecticides par exemple. Il faut
donc être très vigilant sur le suivi
à court terme des risques de
maladies afin de cibler, de plus en
plus précisément, les mesures à
mettre en place, car la population,
dans de nombreux pays, n’est pas
immune.
2 http://iridl.ldeo.columbia.edu/maproom/Health/
Regional/Africa/Malaria/System.html
Les satellites au service de la prévention
Un des impacts du changement climatique concerne les zones de montagne de
l’Afrique de l’Est et du Sud. Les données issues du satellite Modis indiquent que
certaines zones d’altitude -supérieure à 2000 m –, jusqu’ici exclues des actions
préventives du ministère de la Santé éthiopien, connaissent, en certaines saisons,
des températures supérieures à 18°C, favorisant le développement de la malaria. Le
ministère de la Santé a donc décidé d’utiliser ces données pour mettre en place des
mesures de prévention dans cette région.
Une étude récente*, consacrée à la province du Gujurat, en Inde, révèle que la
création de nouvelles zones d’irrigation favorise le développement de la malaria et
qu’une dizaine d’année est nécessaire à la population locale pour mettre en place
des actions et s’adapter à la maladie. Les images du satellite LANDSAT permettent
de détecter les nouveaux équipements d’irrigation, et donc de déployer les moyens
nécessaires.
Dans le Sud Soudan, la mouche responsable de la leishmaniose se reproduit d’avril à
juin dans les crevasses des vertisols. Les images satellitaires ont permis de constater
que l’insecte ne se reproduit pas en cas d’inondations à cette période, ce qui bloque
la transmission de la maladie à l’automne. Les informations sur les inondations
permettent donc de prévoir les épidémies. Un programme de même type est en
cours sur la méningite.
* Baezaet al. : “Climate forcing and desert malaria : the eect of irrigation”, Malaria Journal 2011, 10:190.
Les multiples facettes de l’IRI
Au-delà de la malaria, l’EMP travaille sur de nombreux dossiers. Il collabore, par exemple,
avec l’OMS, John Hargrove* et l’université Nelson Mandela avec Paul Gwakisa sur la
trypanosomiase. Le but est de fournir les données satellites et les outils d’analyse, via
l’interface de l’IRI, directement sur des smartphones qui peuvent être utilisés par les Masaïs
en tous lieux.
Autres exemples : il prévoit les inondations six jours à l’avance afin que la Fédération
internationale des sociétés de la Croix-Rouge et du Croissant Rouge puisse déployer ses
moyens le plus précisément possible et intervenir efficacement. Il travaille également sur la
prévision des incendies en Indonésie et collabore avec la FAO (Organisations des Nations Unies
pour l’alimentation et l’agriculture) pour prévoir le développement des criquets Pèlerins.
* John Hargrove étudie la relation entre le climat et la mouche tsétsé. Il a travaillé sur la façon dont les
mouches tsétsé sont attirées par les phéromones du bétail, et a mis au point des pièges à l’acétone an
de les piéger.
Figure 35
John Hargrove sur le terrain, juillet 2014. © Pietro Ceccato
46
Changement climatique et santé :
comment se préparer ?
Synthèse de la table-ronde
Mathilde Pascal
Épidémiologiste, Institut de veille sanitaire (INVS)
Jean-François Toussaint
Responsable du groupe Adaptation et prospective du Haut conseil de la santé publique
Patrick Kinney
Université de Columbia, directeur du Columbia Climate and Health Program
Jean-Francois Guégan
IRD, laboratoire MiVEGEC, professeur associé à l’Ecole des hautes études en santé publique (EHESP)
Pietro Ceccato
International Research Institute (IRI) de l’université de Columbia, directeur du Environmental Monitoring Program (EMP).
Introduction par Sylvie Joussaume, directrice du GIS Climat-Environnement-Société.
Plusieurs participants ont également pris la parole depuis la salle.
« L’homme est devenu le principal facteur de
modication de l’environnement, donc de sa propre
évolution, a rappelé Jean-François Toussaint ; le
plus souvent, les actions humaines apportent leurs
eets bénéques dans un premier temps, mais les
eets secondaires néfastes exigent du temps pour
se développer, et plus encore pour être étudiés. »
A l’inverse, les actions de lutte, d’atténuation
et d’adaptation au changement climatique ne
déploient généralement leurs eets que dans le
temps, ce qui peut apparaître un obstacle vis-à-vis
des décideurs. Mathilde Pascal préfère néanmoins
considérer les enjeux de santé publique comme
une opportunité : selon elle, « il est possible de tirer
parti de la prise de conscience, par de nombreux
acteurs, de la nécessité de l’adaptation et de
l’atténuation, qui sont assez cohérentes entre elles et
qui ont le plus souvent des eets bénéques pour la
santé. C’est le cas pour les villes, qui doivent s’adapter
pour éviter des catastrophes telles que les quinze mille
morts causées par la canicule de 2003 en France. Cela
suppose un renforcement du lien social entre les
citadins, ce qui aura des eets positifs sur la santé
mentale, mais aussi une modication de l’urbanisme
et des transports, qui implique une amélioration de la
qualité de l’air. » Cependant, alors que la croissance
restera certainement atone en Europe durant des
décennies, et parce que l’agenda politique est
de plus en plus centré sur les questions de court
terme, les chercheurs et les responsables de la
santé publique devront faire valoir les meilleurs
arguments – y compris chirés – pour promouvoir
leurs travaux, valoriser les éléments qu’ils apportent
à la décision publique en matière de prévention des
risques, et faire en sorte d’intégrer les questions de
santé à l’ordre du jour de la réexion et de l’action
sur le changement climatique et ceci au-delà de
l’action de prévention des événements climatiques
extrêmes, autour de laquelle l’action publique a
commencé à se structurer.
RENFORCER LA CONNAISSANCE
ET COLLECTER LES DONNÉES
Pour contribuer à l’adaptation des sociétés, la science
doit d’abord mieux connaître les déterminants de la
santé, an de mieux identier et prévoir les impacts
de la météorologie et de l’évolution climatique sur
les diérentes pathologies, et éviter les confusions
souvent entretenues par la presse. A cet égard, Jean-
Francois Guégan note que « les questions de santé
ont pris de plus en plus d’importance au l de l’avancée
des travaux du GIS Climat, ce dont il faut se féliciter.
Plusieurs des programmes développés au sein du GIS
Climat et en dehors ont été présentés aujourd’hui,
ce qui témoigne d’une évolution favorable et très
créative. Cependant, évaluer le poids du changement
climatique dans les inférences causales des problèmes
de santé est à la fois un problème épistémologique
et une question concrète de recherche. » Face à des
problèmes globaux, une observation globale doit
être mise en place : il faut donc se donner les moyens
d’une indispensable connaissance de long terme des
phénomènes climatiques et des pathologies, ainsi
que des problématiques environnementales et socio-
économiques, à travers des observatoires à l’échelle
mondiale. Les réseaux de l’Institut Pasteur et du
Centre de coopération internationale en recherche
agronomique pour le développement (CIRAD)
pourraient ainsi participer à un futur réseau mondial de
centres de surveillance: pour Jean-Francois Guégan, «
la France a la chance de posséder des observatoires dans
47
les pays du Sud : les développer est donc un devoir. »
Même si les travaux de l’unitéEpidémiologie, systèmes
d’information, modélisation (UMR-S 707 INSERM-
UPMC) sont remarquables, il faut aussi développer
des équipes plus solides en matière de suivi de la
dynamique des populations an de posséder une
compréhension des pathologies sur le long terme. Il
en va de même pour les recherches en modélisation
des dynamiques spatiales, qui supposent le concours
de méthodes statistiques spéciques. Toutes les
problématiques doivent donc être enseignées.
Globalement, il faut être en mesure de constituer des
bases de données très étendues sur l’environnement
et la santé. Il est ainsi indispensable de développer
l’accès aux données historiques météorologiques et
de santé, en les combinant aux données satellitaires.
En Afrique, le travail de recueil de ces données
s’améliore, y compris grâce aux nancements de la
Banque mondiale et de Google.
VERS UN TRAVAIL EN SYNERGIE
FACE AU CHANGEMENT GLOBAL
Plusieurs intervenants ont souligné qu’il était essentiel
de travailler dans le cadre des changements globaux,
donc de relier les questions de santé à la crise de
la biodiversité et au changement climatique et de
mettre en place des synergies entre chercheurs.
Ceci est d’autant plus nécessaire que le lien entre
réduction de la biodiversité et santé fait encore
l’objet de controverses : de ce point de vue, le
travail interdisciplinaire mené par le GIS Climat
est exemplaire et doit être généralisé. Étudier ces
relations complexes est d’autant plus nécessaire qu’il
faut désormais envisager les conséquences indirectes
des changements globaux et la perte probable
de résilience de nombreux écosystèmes, dont les
conséquences sur l’approvisionnement en eau et en
aliments pourraient être catastrophiques. Pour Patrick
Monfort, CNRS, laboratoire Ecologie des systèmes
marins côtiers (ECOSYM), « il faut mettre en place des
approches intégratives prenant aussi en compte le rôle
des toxiques, ce qui est loin d’être le cas. » Compte tenu
du rôle des systèmes de santé et des comportements
dans le développement des pathologies, plusieurs
participants ont jugé indispensable d’impliquer des
chercheurs en sciences humaines dans les programmes
de recherche an de prendre en compte et analyser le
rôle joué par les représentations culturelles. En outre,
pour mieux comprendre les dynamiques en cause et
agir, l’implication de non-scientiques s’avère un point
décisif, comme le montre l’expérience du Royaume-
Uni et de la Suisse, où les études environnement-
santé sont nombreuses, et où elles regroupent
des scientiques, des élus, des économistes, des
organisations non gouvernementales (ONG) et
des représentants des habitants.
Ainsi, en France,
l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de
l’énergie (ADEME) a intégré des chercheurs en sciences
humaines et sociales dans ses programmes de
recherche sur la qualité de l’air ou les déchets.LAgence
nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de
l’environnement et du travail (ANSES), quant à elle,
associe des représentants d’ONG et d’associations à
ses travaux.
APPORTER DES OUTILS CONCRETS
ET ÉVALUER LES BÉNÉFICES
DES POLITIQUES CLIMATIQUES
Les chercheurs doivent répondre à la forte demande
des autorités publiques et sanitaires sur le lien entre
changement climatique et santé. « En dehors de la
recherche fondamentale, les scientiques doivent faire
valoir les résultats applicables de leurs travaux, qui
peuvent apporter beaucoup en termes de surveillance
sanitaire, de suivi épidémiologique et d’évaluation des
méthodes d’adaptation », a souligné Pietro Ceccato.
Au cours de cette conférence, plusieurs interventions
ont ainsi montré qu’il était souvent possible de
proposer des systèmes d’alerte précoce en s’appuyant
sur la connaissance ne des mécanismes à l’œuvre
et sur les systèmes d’information actuels, y compris
sur les images satellitaires. L’utilité de ces systèmes
d’alerte pour l’optimisation des moyens des systèmes
sanitaires est aussi un moyen de débloquer des fonds
pour la recherche scientique an de répondre aux
demandes sociales : c’est le cas pour l’étude de
nombreuses maladies infectieuses ou pour celle
des risques liés aux pollens, par exemple. Il est aussi
indispensable de valoriser les avantages conjoints de
la lutte contre les émissions de gaz à eet de serre
et des mesures d’atténuation en termes de santé
publique, notamment en matière de qualité de l’air
ou de lutte contre les îlots de chaleur urbains. Pour
cela, il serait nécessaire d’évaluer les diérentes
méthodes d’adaptation disponibles, en partant de
cas de réussite et d’échec, par exemple en matière
de réaction aux vagues de chaleur. Il faudrait aussi
considérer les eets sanitaires directs de la hausse des
températures en fonction des groupes sociaux, ce qui
demeure peu étudié. De façon générale, les études
ex post doivent aussi être rendues plus évaluatives.
Globalement, toutes les mesures de lutte contre
le changement climatique auront des eets sur la
santé publique : il faut donc intégrer ces eets dès
à présent et construire des analyses coûts-bénéces
exprimées en grandeurs monétaires. Ces analyses sont
susceptibles d’attirer l’attention des interlocuteurs de
la santé publique et des responsables politiques, car
il est indispensable à la société de pouvoir s’appuyer
sur des projections et des modèles pour décider
collectivement et s’adapter. Ceci étant, les prévisions
à échéance rapprochée (horizon 2030) sont délicates
à établir du point de vue scientique, ce qui peut
entraîner des dicultés de communication dans
le contexte actuel d’action politique à court terme.
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Alors qu’il faut agir dès maintenant, Patrick Kinney
a souligné que « selon le GIEC, les principaux impacts
sanitaires du changement climatique se produiront
durant la seconde partie du XXIème siècle. C’est une
diculté, car ces impacts restent très discrets pour le
moment, même si quelques signaux commencent à
émerger. Dans ces conditions, motiver la société à agir
aujourd’hui pour prévenir des risques assez éloignés
reste un véritable dé. »
AGIR SUR LES POLITIQUES
À TOUTES LES ÉCHELLES
Pour autant, il existe d’ores et déjà de nombreuses
opportunités pour que les décisions collectives
prennent en compte les eets du changement
climatique sur la santé. Les collectivités territoriales
peuvent jouer un rôle pionnier : sous l’impulsion
de Mickael Bloomberg (maire de New York de 2002
à 2013), la ville de New-York, fortement exposée,
a été très proactive, puisqu’elle a mis en place un
plan d’adaptation et de développement soutenable
comprenant des échéances à trente et cinquante ans.
Des capteurs ont été installés pour suivre les données
du métabolisme de la cité en temps réel (températures,
précipitations, consommation électrique, ux de
transports, etc.) et des plans de végétalisation et
d’adaptation des revêtements de voirie ont notamment
commencé à être appliqués. En 2006, le plan a mis
l’accent sur les questions de santé publique et sur
l’intérêt des mesures à prendre en termes d’analyses
coûts-bénéces. Les morts causées par l’ouragan
Sandy ont renforcé le sentiment de vulnérabilité de la
ville et les investissements nécessaires ont été relancés
par le nouveau maire, Bill de Blasio. Mickael Bloomberg
travaille actuellement pour répliquer ce type de
démarche dans d’autres
villes des États-Unis.
En France, de nombreux élus et acteurs de terrain
sont conscients de leur rôle en santé publique, à
l’exemple de l’association « Élus, santé publique
et territoires » : les chercheurs pourraient s’en
rapprocher en vulgarisant leurs travaux et leurs
r
ésultats. Au niveau national, la troisième version du
Plan national santé et environnement (PNSE) sera
adopté en novembre 2014. Francelyne Marano, de
l’université Paris Diderot, a rapporté que « le PNSE est
un feuille de route importante sur cinq ans en France.
Il a été élaboré par des experts et par des parties
prenantes au l de débats successifs. Le comité d’appui
scientique a rendu ses avis sur les diérentes actions
du plan et a demandé que la relation entre changement
climatique, biodiversité et santé soit prise en compte,
an que les ministères responsables de sa mise en
œuvre l’intègrent dans leurs actions. Mais les mesures
prévues sur le lien entre changement climatique et
santé restent timides.  » De son côté, l’Organisation
mondiale de la santé a organisé une réunion de
haut niveau, « Santé et changement climatique »,
durant trois jours en présence deux cents personnes,
dont de nombreux ministres de l’Environnement
et de la Santé et d’experts venus de monde entier,
même si les Européens y étaient peu nombreux. En
ouverture, la secrétaire générale
de l’UNESCO a précisé que le
changement climatique n’était pas
le problème, mais un symptôme
de la consommation déraisonnable
des pays riches. Malgré cette forte
remise en cause, les participants
ont été très intéressés par des
débats parfois techniques. Enn,
le sommet climatique des Nations
Unies s’est réuni le 23 septembre
2014 : si la question de la santé
a joué, jusqu’ici, un rôle minime
dans les débats de l’ONU sur le
changement climatique, il est
probable et souhaitable que celui-
ci s’accroisse, car les questions de santé publique ont
historiquement joué un rôle fort dans les décisions
environnementales. Elles pourraient donc devenir
déterminantes pour les choix collectifs à opérer
dans la période à venir.
Figure 36
Péninsule de Rockaway, Queens, ville de New York : construction d’une
promenade plus résistante et mise en place de dunes, de points d’accès, et
d’autres structures de protection.
Source : NYCEDC
Figure 37
Le troisième PNSE a été présenté en Conseil des Ministres
le 12 novembre 2014.
49
Conclusion
Serge Morand
CNRS-CIRAD, centre d’infectiologie Christophe Mérieux (Laos) et Faculté de médecine tropicale, université
Mahidol (Thaïlande)
Les travaux présentés dans ces actes démontrent
que santé et changement climatique sont liés et
sont au cœur des préoccupations de nos sociétés.
Le changement climatique a un impact démontré
sur notre santé même si son action est parfois
complexe, rarement directe, et ne se mesure pas
simplement par une augmentation de température
moyenne.
Le changement climatique est la partie la plus
visible des modifications planétaires globales
d’origines anthropiques. Le développement
économique, basé sur les énergies fossiles, altère
le fonctionnement des écosystèmes et donc des
sociétés qui vivent de leurs bons fonctionnements.
En effet, il impose ou rend possible des
changements considérables en matière d’usage
des terres, d’intensification agricole, d’invasions
biologiques et de surexploitation des ressources
vivantes. La biodiversité est en crise. La sixième
extinction en cours des organismes vivants est la
conséquence de notre mode de développement
énergétique.
C’est l’ensemble de ces changements planétaires
qui affecte la santé des humains d’une manière
inédite dans l’évolution et dans l’histoire de
l’humanité. Si le changement climatique est le
révélateur le plus concret des modifications des
anthropo-écosystèmes, les risques sanitaires sont
révélateurs des modifications des interactions entre
les humains, la biodiversité et leur environnement
dans ses trois composantes abiotique, biotique et
sociale.
En terme de compréhension et de modélisation des
risques sanitaires, il y a aussi un intérêt à considérer
le changement climatique comme élément central
du changement global. La force de la communauté
des sciences du climat a été sa capacité à proposer
des modèles du changement climatique, modèles
rendus possibles par une collaboration avec les
économistes qui eux construisent les scénarios
économiques. Les modèles se sont susamment
sophistiqués au cours des dernières années pour
incorporer une représentation des fonctionnements
biologiques et écologiques, avec des modèles
encore simples d’écosystèmes, et ainsi tenir compte
des boucles de rétroaction entre les composantes
physiques et biologiques du système Terre.
Les modèles de scénarios des risques sanitaires,
couplés aux modèles du climat, se sont eux aussi
complexiés et ont gagné en puissance prédictive
et heuristique, passant de modèles statistiques
(comme les modèles de changement de distribution
basés sur le concept de niche environnementale)
aux modèles incluant des mécanismes ou des
propriétés de fonctionnement (comme les modèles
épidémiologiques intégrant la dynamique des
vecteurs). La prochaine phase de modélisation
devra coupler, à la fois, modèles du changement
climatique, modèles du changement de biodiversité
(liés notamment au changement d’usage des terres)
et modèles de risques sanitaires (infectieux ou
non). Une étroite collaboration entre climatologues,
écologistes, épidémiologistes et chercheurs en
sciences sociales sera nécessaire à leur construction
et à leur validation.
Toutefois, le constat que l’on peut faire des crises
sanitaires récentes montre que, si les prévisions
et les scénarios basés sur l’expertise scientique
sont nécessaires, ils se révèlent insusants dans la
gestion des crises. Rien ne sert de se préparer au
pire si les systèmes de santé publique perdent leur
résilience en situation de crise. La résilience des
systèmes de santé suppose la conance entre les
diérents acteurs de ce système, les politiques en
charge de la décision et de l’action, et les citoyens.
La santé est un bien public comme la production
de connaissance scientique en est un autre.
L’association des citoyens à la gestion de ces deux
biens publics est fondamentale an de préserver
les capacités de nos sociétés à faire face aux
changements planétaires en cours.
50
Impression juin 2015
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Ecole des hautes études en santé publique (EHESP) Pietro Ceccato International Research Institute (IRI) de l'université de Columbia
  • Laboratoire Mivegec
IRD, laboratoire MiVEGEC, professeur associé à l'Ecole des hautes études en santé publique (EHESP) Pietro Ceccato International Research Institute (IRI) de l'université de Columbia, directeur du Environmental Monitoring Program (EMP).