Changement climatique

L’effet du changement climatique sur
l’écologie microbienne et la salubrité
alimentaire
Lee-Ann Jaykus, Ph.D.
Professeur et ancienne directrice de l’IAFP
Changement climatique: fait ou
fiction?
Le « changement climatique » se définit comme étant une
variation de la distribution statistique des conditions
météorologiques sur une période de temps se situant
entre des dizaines et des millions d’années.
 L’expression populaire réfère aux changements dans le
climat moderne, parfois qualifiés d’anthropogènes ou
plus généralement de « réchauffement planétaire ».
 En 2007, le Groupe d’experts intergouvernemental sur
l’évolution du climat (GIEC) a conclu que le
réchauffement climatique est une réalité, puisque :



Les changements observés au cours du dernier demi-siècle ne
correspondent pas à une variabilité naturelle et
Le modèle de changement est conforme à l’impact de l’activité
humaine
Quelles sont les activités
anthropogènes majeures ?
 Concentrations
accrues de gaz à effet
de serre
 Changements globaux au territoire
Développement
Déforestation
 Concentrations accrues d’aérosols
atmosphériques
Les preuves
Épaisseur moyenne des glaciers,
changement (cm/an)
Épaisseur moyenne cumulative,
changement (m)
Niveau de la mer (mm)
Gaz carbonique atmosphérique
mesuré à Mauna Loa, Harr all
Année
Manifestations et prédictions

Changement de température


Variations météorologiques associées
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



Augmentation prévue de 1,8 - 4o C pour le prochain siècle
De nature régionale
Humidité et pluies plus abondantes
Davantage de zones arides
Changements associés des courants marins/temp. (ENSO)
Manifestations

Événements météo catastrophiques
• Inondations
• Sécheresses
• Ouragans



Changements dans la dynamique des populations
Changements dans la production agricole
Eutrophisation (excès de nutriments)
Les liens entre le changement
climatique et la salubrité alimentaire
Prémisse 1 : L’eau est intimement liée à la salubrité et
sécurité alimentaires et les deux sont inséparables
 Prémisse 2: Les principales manifestations des
changements climatiques sont les variations de
température et un surplus de nutriments, lesquels ont
un impact sur l’approvisionnement et l’innocuité des
aliments de la terre et l’approvisionnement en eau
 Prémisse 3: Il en résulte des changements dans
l’écologie, les personnes, les animaux, les organismes
nuisibles et les microbes
 Prémisse 4: Ces changements dans l’écologie ont des
conséquences inattendues sous forme de risques pour
la santé humaine

Changements anticipés en matière
d’innocuité alimentaire

Eau
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



Fréquence et distribution de contaminations
d’origine alimentaire




Disponibilité perturbée
Sécheresse
Inondation
Événements météorologiques catastrophiques
L’aspect saisonnier
Distribution
Émergence de pathogènes
Exemples
L’eau: le dénominateur commun
Vive/aérosol
Fourrages
Sol
Eau
Bétail
Aliments
Humains
L’importance de la
disponibilité de l’eau
Il est essentiel de disposer
d’eau propre en abondance
pour la production, la
transformation et la
préparation des aliments;
Sans eau, une hygiène
adéquate est impossible;
Trop d’eau => risque accru de
contamination fécale;
La qualité/sécurité de l’eau
est mal distribuée (les pays
développés sont favorisés)
Les changements climatiques
exacerbent les inégalités
Distribution mondiale des risques de sécheresses
Distribution mondiale des risques d’inondations
Conséquences des événements météo
catastrophiques
 Perte
des infrastructures
 Déplacement des populations
 Ouragan Katrina – rien qu’un exemple
Clin. Infect. Dis. 44:1032-1039
Fréquence et distribution de la maladie:
Un phénomène saisonnier
 Plusieurs
maladies entériques augmentent selon
la saison, vraisemblablement en lien avec les
températures plus chaudes
L’incidence de la maladie
causée par Salmonella ou
Campylobacter atteint un
sommet 2-14 jours après une
période chaude
Pour Cryptosporidium, Giardia,
et Shigella, ce sommet survient
~40 après la période chaude
Source : Naumova et al., 2007
L’espèce pathogène du genre Vibrio
Il s’agit d’organismes marins ubiquistes associés aux
aliments et de maladies véhiculées par l’eau (V.
cholerae, V. parahaemolyticus, V. vulnificus)
 Maladie plus fréquente à cause de V. parahaemolyticus,
dont la souche émergeante O3:K6






Éclosions aux É.-U. vers la fin des années 1990 (les états du
nord)
Emergence de la souche pandémique (O3:K6)
L’inquiétude gagne l’Europe
Des souches encore plus virulentes?
Emergence d’autres biotype 3 V. vulnificus
Régions où une éclosion ou la présence de V. parahaemolyticus a été signalée sans
confirmation du statut pandémique de la souche
Régions ou pays où un clone pandémique de V. parahaemolyticus s’est propagé
Figure 1. La distribution mondiale de la souche O3:K6 de V. parahaemolyticus et ses variants sérologiques
Source : Nair et al., 2007
Fréquence et distribution de la maladie:
Géographie et température

Épidémie de choléra en
Amérique Latine (début des
années 1990) sans doute
une extension de la 7e
pandémie dans le monde
occidental, reliée


Au commerce international
accru
À la hausse des températures
des eaux
Cas de choléra par 100 000 personnes
Source : Gil et al., 2004
Vibrio cholerae : Un exemple des
interactions entre microbe, climat et
l’environnement
Le choléra est endémique dans certaines zones,
augmentant en association avec la hausse de la
température à la surface et le niveau de la mer
 L’écologie microbienne de V. cholerae est complexe et
influencée par plusieurs facteurs :





Abiotique
Phytoplancton
Zooplancton
Interaction de facteurs écologiques et la prolifération de V. cholerae :
Certains chercheurs croient que la prolifération du phytoplancton
photosynthétique augmente le pH du milieu. Ce pH plus alcalin
i)
Donne un avantage compétitif à V. cholerae sur d’autres bactéries
marines et
ii)
Permet à V. cholerae de s’attacher au zooplancton (surtout les
copépodes) et de se protéger ainsi des stress de sources externes.
Production des toxines ?
La chute des populations de phytoplancton met plus de nutriments à la
disposition du pathogène. Ces deux facteurs contribuent à augmenter
énormément les nombres de V. cholerae, en association étroite avec
les copépodes.
Ingestion d’une
dose infectieuse
de V. cholerae
Prolifération de
V. cholerae,
associée aux
copépodes
commensaux
Transmission aux humains
Zooplancton: copépodes,
autres crustacées
Les algues appuient la
survie de V. cholerae et
fournissent des nutriments
pour le zooplancton
Phytoplancton et
plantes aquatiques
Rayonnement solaire,
Conditions abiotiques favorisent
la croissance de V. cholerae
et/ou du plancton et l’expression
de la virulence
Température,
salinité, pH
Facteurs saisonniers
•Rayonnement solaire
•Température
•Précipitation
•Moussons
Facteurs
socioéconomiques,
démographiques,
hygiéniques
Variabilité climatique
•Changement climatique
•El Nino (oscillation
méridionale)
•Oscillation atlantique du
nord
Fe3+
Figure 1. Modèle hiérarchique pour la transmission environnementale du choléra
Source : Lipp et al., 2002
La prolifération d’algues nuisibles—
Autre exemple
Causée par les dinoflagellés toxiques
D’habitude la conséquence d’une surcharge de la
colonne d’eau en nutriments, conjuguée à une hausse
de température
 Associée aux maladies du genre :





L’empoisonnement Ciguatera
L’empoisonnement neurotoxique aux fruits de mer
L’empoisonnement paralytique aux fruits de mer, . . .
D’habitude limitée à certaines zones et saisons, mais de
plus en plus répandue et fréquente
 Sans doute le résultat d’une combinaison du
changement climatique et la pollution

Distribution mondiale des floraisons
d’algues nuisibles, 1970 versus 2000
Sources : Dolah (2000) et Gilbert et
al. (2005)
Maladie zoonotique
Transmise aux humains via des réservoirs animaux
 Changement climatique






Augmente la susceptibilité des animaux aux maladies
Élargit la distribution et augmente l’abondance des vecteurs
ou réservoirs
Prolonge les cycles de transmission des vecteurs
Affecte les pratiques élevage
Augmente l’usage vétérinaire et les résidus des produits
médicaux (antibiotiques)
La maladie Chagas


Une trypanosomiase causée
par le parasite intracellulaire
Trypanosoma cruzi transmis
par les insectes
Hausses de température




Accélère de développement du
pathogène chez le vecteur
Raccourcit le cycle de vie du
vecteur et
Augmente la densité de la
population du vecteur
Transmission alimentaire
documentée récemment en
Amérique Central et du Sud
(les jus)
Source : Lambert et al., 2008
Les mycotoxines

Composés très toxiques produits par des moisissures



Aspergillus (aflatoxine)
Fusarium (trichothecènes)
Maïs, riz
L’humidité, les températures plus chaudes favorisent
la croissance des moisissures
 Les conditions nuisibles aux plantes (stress occasionnés
par la sécheresse, les insectes ou vers, déficience en
nutriments) favorisent la production des mycotoxines
 Température, humidité et précipitation

Pourcentage des graines de coton ayant une teneur en aflatoxine > 20 ng/g
Un exemple d’aflatoxine
L’infection, facilitée par le dommage
physique (p. ex. attaque d’insecte)
s’installe avant la récolte pendant des
conditions chaudes et sèches
Prolifération de la moisissure et
production de sa toxine, pendant la
maturation et post-récolte (favorisées
par la chaleur, l’humidité et d’autres
dommages aux récoltes)
Source : Cotty et Jaime-Garcia, 2007
Pourquoi le changement climatique affecte
la salubrité alimentaire




Prémisse 1: La salubrité alimentaire et l’eau sont intimement
liées; on ne peut pas les séparer
Prémisse 2: Le changement climatique se manifeste surtout en
termes de débordements de température et de charge en
nutriments des cours d’eau, ce qui affecte la sécurité de
l’approvisionnement planétaire des aliments et de l’eau
Prémisse 3: Le résultat principal des augmentations de
température et de charge en nutriments sont des perturbations
d’ordre écologique, démographique, agricole, entomologique et
microbiologique
Prémisse 4: Les changements écologiques ont des conséquences
inattendues en termes de risques pour la santé humaine
Alors, on fait quoi ?
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



Des modèles prédictifs
Plus de recherches
Surveillance épidémiologique accrue
Contrôles, dépistage et détection
Coordination et veille
Coopération international
Et si l’on pouvait prévenir ?
Conclusions

Le changement climatique aura un impact sur la
salubrité alimentaire, à cause de :

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
Son effet sur la disponibilité de l’eau
Son effet sur la fréquence et la distribution des maladies transmises par
les aliments et l’eau
L’émergence de pathogènes
Il existe apparemment déjà des exemples des effets
significatifs du changement climatique sur les maladies
d’origine alimentaire
 Il s’agit de l’écologie
 Malheureusement

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La tendance se poursuit
Les effets ne sont pas tous prévisibles