ASSURPLUHYT

Aspects sanitaires des eaux de surface : une approche pluridisciplinaire de la contamination hydrique par la leptospirose sur un site pilote à Touho

AssurPluHyT
eau douce de Touho

crédit photo : C. Goarant – IPNC

L’eau douce et ses usages comportent des enjeux sanitaires majeurs, avec un impact direct sur les populations.

Le projet ASSURPLUHYT vise à développer des approches pluridisciplinaires sur les aspects sanitaires liés à la ressource en eau douce en Nouvelle-Calédonie, en prenant la leptospirose comme cas d’étude.

La leptospirose est une zoonose responsable de plus de 1 million de cas et 60 000 morts par an dans le monde. La leptospirose humaine est endémique en Nouvelle-Calédonie avec une incidence moyenne annuelle de 45 cas pour 100 000 habitants, notamment au Nord-Est de la Grande Terre.

Les expositions indirectes dans un environnement d’eau douce contaminé sont responsables de la très grande majorité des cas humains de leptospirose en Nouvelle-Calédonie, notamment après des épisodes de forte pluie.

Du fait de l’impact majeur de la leptospirose en santé publique, sa déclaration est obligatoire depuis 1991 ; elle est étudiée depuis près de 30 ans à l’Institut Pasteur de Nouvelle-Calédonie (IPNC).

Le projet ASSURPLUHYT a, pour objectifs de :

  • Caractériser les facteurs abiotiques des sols associés à la survie des leptospires pathogènes ;
  • Décrire la remise en suspension des leptospires par les pluies et leur dynamique dans les cours d’eau pendant et après une crue ;

Durée de projet 23 mois

Date de début projet
avril 2018
Date (estimée) de fin de projet
mars 2020
Organisme porteur du projet
Porteur de projet
IPNC
Responsable scientifique
Porteur du projet
Cyrille Goarant
:
277 531
Partenaires associés

AssurPluHyTLa leptospirose est une zoonose responsable de plus de 1 million de cas et 60 000 morts par an dans le monde, et une incidence moyenne annuelle de 45 cas pour 100 000 habitants en Nouvelle-Calédonie.

En zones rurales et urbaines, sous un climat subtropical, tropical ou tempéré, elle se présente par des symptômes difficiles à différencier d’infections telles que la dengue ou la grippe.

La transmission à l’homme se fait

  • Via l’exposition aux leptospires par contact direct avec des animaux, majoritairement des rongeurs. Les leptospires pathogènes colonisent les tubules rénaux de mammifères et sont évacués via les urines dans l’environnement ;
  • Dans des environnements d’eau douce contaminés, les lésions cutanées et les muqueuses constituant la voie d’entrée des leptospires dans le corps humain.

Les épidémies de leptospirose ont lieu après de fortes pluies.

En lessivant la surface des sols, les pluies amènent les leptospires jusqu’à des points d’eau où les hommes sont exposés. L’exposition indirecte, via les eaux de surface, les sols et la boue, domine largement comme source d’infections humaines. Ces expositions peuvent avoir lieu en contexte professionnel, comme les cultures irriguées de riz ou taro, plantations de bananiers, mais aussi lors d’activités de loisirs ou de subsistance, par baignade ou pêche en eau douce, etc.

La leptospirose est responsable d’épidémies lors de périodes de forte pluie et subit des pics saisonniers. La distribution spatiale des cas est irrégulière en Nouvelle-Calédonie malgré tout, la plus forte incidence est enregistrée au Nord de la Cote Est de la Grande Terre.

Mesures in situ de paramètres d’un sol à Touho.
Mesures in situ de paramètres d’un sol à Touho.

Crédit photo ME Soupé-Gilbert IPNC

Peu de données sont, à ce jour, connues sur :

  • les conditions de survie des leptospires pathogènes dans les (environnements hydrotelluriques) ;
  • leur remise en suspension lors des fortes pluies ;
  • la dynamique de contamination des eaux douces et le risque sanitaire qui en résulte.

Le projet ASSURPLUHYT nécessite donc un travail de collaboration entre experts en géochimie, en hydrologie et en hydrogéochimie. Ce projet sera, ainsi, réalisé en étroite collaboration avec le laboratoire ISEA de l’Université de Nouvelle-Calédonie et l’Institut de recherche pour le développement (IRD).

Réalisé dans une région de forte incidence de leptospirose, la région de Touho, ce projet permettra la caractérisation des conditions physico-chimiques favorables à la survie de leptospires pathogènes dans les sols.

L’influence de ces conditions physico-chimiques sera ensuite testée en conditions contrôlées au laboratoire.

Basée sur l’expertise développée pour étudier les transferts de matière liés à l’activité minière, la caractérisation de la dynamique de resuspension et de transport des leptospires lors des crues permettra de mieux comprendre le risque infectieux lié aux fortes pluies, un risque reconnu mondialement.

Ce risque pourra ainsi être relié à l’hydrologie avec les résultats du projet, qui permettront d’évaluer la durée de ce risque après décrue.

Grâce à l’approche pluridisciplinaire, l’influence de paramètres tels que le couvert végétal et la stabilité des sols pourront être abordés, apportant des informations supplémentaires sur la dispersion des leptospires dans l’environnement.

Ces résultats permettront une meilleure compréhension du risque infectieux lié à la leptospirose, voire à terme à la mise en oeuvre d’une cartographie du risque infectieux lié à l’hydrologie et aux caractéristiques des sols.

Le projet ASSURPLUHYT vise, ainsi, à

  • Déterminer précisément la composition physico-chimique
    • des sols ;
    • des eaux de ruissellement ;
    • des Matières En Suspension (MES) lors des crues.
  • Quantifier les leptospires dans des matrices complexes (sols, eaux, MES lors de crues) ;
  • Etablir les paramètres physico-chimiques optimaux pour la survie environnementale des leptospires pathogènes ;
  • Etablir la dynamique de la remise en suspension des leptospires lors des crues et en phase de décrue, pour mieux évaluer le risque sanitaire.

 

Le laboratoire UREL de l’Institut Pasteur de Nouvelle-Calédonie (IPNC), a déjà identifié des sites contaminés à Touho, qui héberge le site de l’étude.

La détermination des propriétés physico-chimiques des sols de ces sites, qui ont été et peuvent encore être à l’origine d’infections humaines, dans le cadre du présent projet, permettra de mieux caractériser le réservoir tellurique de leptospires du point de vue environnemental. Les technologies requises pour détecter les leptospires viables à partir d’échantillons environnementaux ont été validées par l’IPNC.

L’utilisation de parcelles expérimentales d’érosion des sols, déjà instrumentalisées, permettra de

  • Caractériser les propriétés physico-chimiques :
    • Des sols ;
    • Des eaux de lessivage, afin de préciser la contribution de ce compartiment à la dispersion des leptospires depuis les sols sous différents régimes pluviométriques.

    Ces analyses seront réalisées trimestriellement de manière à évaluer une possible variabilité saisonnière.

  • Préciser l’influence des paramètres environnementaux sur les matières en suspension et la quantité de leptospires dans les eaux de lessivage, de par la présence de différents couverts végétaux, représentatifs d’écosystèmes particuliers sur les différentes parcelles d’érosion ;
  • Caractériser les matières en suspension et quantifier les leptospires dans le but d’établir la connectivité sol / rivière dans la dispersion des leptospires ;

Des prélèvements d’eaux de rivières, drainant le même bassin versant que celui accueillant les parcelles expérimentales d’érosion, seront ainsi effectués à l’occasion de différents évènements pluvieux.

AssurPluHyTL’analyse détaillée des matières en suspension dans ces deux compartiments hydriques (eaux de lessivage et eaux de rivières) permettra de préciser la nature du(des) mode(s) de dispersion des leptospires, directement en solution ou fixés à la surface des matières en suspension.

Ces travaux s’appuieront sur l’expertise en hydrologie de P. Genthon (IRD) et sur des travaux s’appuyant sur une approche méthodologique comparable réalisés à l’UNC (P. Gunkel-Grillon et C. Laporte-Magoni) et à l’IRD (F. Juillot), notamment dans le cadre des projets CNRT (DMML et DYNAMINE) et du doctorat d’A. Boula (dirigé par Nazha Selmaoui-Folcher et co-encadré avec P. Gunkel-Grillon et C. Laporte-Magoni).