Des modèles informatiques simulant le mouvement des grains de pollen des arbres dans les zones surpeuplées pourraient accélérer la propagation du COVID-19.
Pollen d’arbre. Crédit d’image : Elisa Manzati/Shutterstock.com
Les particules de pollen comme nouvel agent infectieux
La compréhension générale de l’infection virale se concentre sur la façon dont les particules virales s’échappant d’une personne pour infecter une personne à proximité. Cependant, d’autres agents infectieux sont également importants à prendre en compte dans l’inclusion du rôle de l’environnement.
Dès le début de la pandémie de COVID-19, les chercheurs ont développé des modèles pour expliquer le taux élevé d’infection au COVID-19 et ont découvert que les particules virales sont capables de durer longtemps sur les surfaces, facilitant la propagation du virus.
De nouvelles recherches montrent maintenant un nouvel agent environnemental qui n’a pas été pris en compte auparavant. Publiés dans le Journal Physics of Fluids, les auteurs Talib Dbouk et Dimitris Drikakis ont étudié comment le pollen facilite la propagation d’un virus à ARN comme le virus COVID-19.
Les chercheurs ont utilisé des simulations de modèles informatiques pour examiner le rôle des particules microscopiques dans la transmission des virus.
L’hypothèse a été développée pour la première fois lorsque les chercheurs ont observé une corrélation entre les taux d’infection au COVID-19 et la concentration de pollen sur la carte nationale des allergies. Des études antérieures ont déjà montré que les arbres peuvent produire 1 500 grains de pollen par mètre cube dans l’air les jours lourds et que chaque grain de pollen transporte des centaines de particules virales à la fois, mais personne n’a encore envisagé une telle propagation infectieuse dans les zones surpeuplées.
À notre connaissance, c’est la première fois que nous montrons, par la modélisation et la simulation, comment les micrograins de pollen en suspension dans l’air sont transportés dans une brise légère, contribuant à la transmission du virus dans l’air dans les foules à l’extérieur »,
Drikakis
Des agents environnementaux dynamiques pourraient limiter l’efficacité des mesures de distanciation sociale
Les chercheurs ont simulé toutes les parties productrices de pollen d’un saule informatique dans un espace public d’un rassemblement en plein air d’environ 10 ou 100 personnes, certaines d’entre elles libérant des particules de COVID-19, et ont soumis les personnes à 10 000 grains de pollen.
Les modèles ont ensuite été réglés pour une journée de printemps typique aux États-Unis en termes de température, de vitesse du vent et d’humidité, qui peuvent tous affecter le transport du pollen.
Les simulations ont ensuite montré qu’il fallait moins d’une minute pour que les grains de pollen traversent la foule entourant l’arbre, ce qui pourrait propager le virus rapidement et facilement, infectant de nouveaux individus même lorsqu’ils sont socialement éloignés.
Même lorsqu’une distance de 6 pieds était maintenue entre les individus, ce n’était pas une distance suffisante pour limiter le risque de propagation de la maladie dans une telle zone à forte concentration de pollen dans l’air.
Les auteurs préconisent donc de fonder les mesures préventives telles que la distanciation sur des facteurs saisonniers pour mieux gérer le risque d’infection. L’adaptation de mesures telles que la distanciation sociale dans les zones connues pour les fortes concentrations de pollen au printemps pourrait donc atténuer au moins certains risques d’infection.
D’autres études affineront les simulations, notamment si des arbres, des zones ou des virus spécifiques sont plus ou moins susceptibles d’être transportés.
L’un des défis importants est la recréation d’un environnement tout à fait réaliste d’un saule mature. Cela comprenait des milliers de feuilles d’arbres et de particules de grains de pollen, des centaines de tiges et un rassemblement réaliste d’une foule d’environ 100 individus à environ 20 mètres de l’arbre. »
Dbouk
Bien que cette étude démontre avant tout une nouvelle forme de transmission du COVID-19, les auteurs espèrent également stimuler d’autres études sur la dynamique des fluides des plantes et l’interaction entre les grains de pollen en suspension dans l’air et le système respiratoire humain dans différentes conditions environnementales. Néanmoins, cette étude est la première à montrer une nouvelle méthode d’infection par transmission de virus par voie aérienne et est particulièrement perspicace lors de la conception de mesures préventives adaptatives pour la pandémie mondiale actuelle.
Référence de la revue :
- Dbouk, T. et Drikakis, D. (2021). Sur la transmission du pollen et des virus par voie aérienne. Physique des fluides, 33(6), p.063313.