Personne ne veut partager une journée sur l’eau avec E. coli.
La bactérie est un signe certain de contamination fécale, qui est entraînée dans les cours d'eau depuis les champs agricoles ou les systèmes d'égouts par la pluie. Les microbes sont également dangereux : l'exposition à E. coli peut entraîner des maladies, des hospitalisations et même la mort.
Pourtant, comme de nombreux amateurs de plage le savent, il n'est pas rare qu'E. coli ferme temporairement des lacs et d'autres eaux récréatives aux États-Unis. Aujourd'hui, une recherche menée par l'Université du Michigan montre que les communautés de couleur du Texas sont confrontées à des risques prononcés d'exposition à E. coli. dans les eaux voisines à la suite de tempêtes qui déversent des quantités de pluie anormalement élevées.
E. coli est la principale cause de dégradation de la qualité de l'eau aux États-Unis, et l'exposition à cette pollution n'est pas uniformément répartie. Nous constatons également que les précipitations extrêmes ont un effet disproportionné sur la pollution par E. coli.
Xiaofeng Liu, auteur principal, chercheur postdoctoral à l'UM School for Environment and Sustainability et Schmidt AI in Science Fellow au Michigan Institute for Data and AI in Society
Liu et ses collègues ont travaillé avec E. coli, les données climatiques, environnementales et socio-économiques disponibles pour l'État du Texas entre 2001 et 2021. À l'aide de modèles informatiques, l'équipe a pu repérer quand et où les précipitations extrêmes ont eu le plus grand impact sur les niveaux d'E. coli, tout en découvrant des associations entre ces impacts et les facteurs socio-économiques.
Les schémas étaient complexes, mais quelques résultats clairs ont émergé.
Les communautés du nord et de l’est comptant des pourcentages plus élevés de résidents noirs présentaient des concentrations plus élevées d’E. coli rejetées dans leurs eaux récréatives par les pluies extrêmes de l’hiver.
Les communautés à prédominance latino-américaine – où la majorité des résidents étaient d'origine latino-américaine – dans le sud et l'ouest de l'État ont connu une augmentation démesurée d'E. coli à la suite des intenses tempêtes de septembre.
« C’est une question compliquée. Les communautés vivent dans ces endroits en permanence, mais l'impact des précipitations est différent selon les saisons », a déclaré Liu.
De nombreuses variables sociales, historiques, géologiques et météorologiques entrent en jeu pour comprendre cette saisonnalité et cette dépendance géographique, qui ne sont pas toutes prises en compte par les données disponibles, dit-elle.
Pourtant, couplées à l’analyse informatique de l’équipe, il existe suffisamment de données pour identifier quand et où la contamination est la plus susceptible de se produire. Et avec cette connaissance, les gens peuvent commencer à rechercher des opportunités pour prévenir ou combattre l’afflux d’E. coli.
« Cela peut informer les gouvernements locaux et les agences environnementales et aider à développer des politiques ciblées et des pratiques de gestion de l'eau ciblées pour aider les communautés touchées », a déclaré Liu.
Ce travail, publié dans la revue Science of the Total Environment, faisait partie d'un projet plus vaste portant sur les problèmes de qualité de l'eau et leurs relations avec les facteurs sociaux.
Ce projet a également donné lieu à un autre rapport récent, dirigé par Runzi Wang, professeur adjoint à l'Université de Californie à Davis, examinant les niveaux et les tendances d'E. coli dans tout le Texas. Ce rapport montrait que non seulement les communautés noires et latino-américaines avaient tendance à résider à proximité d’eau présentant des concentrations plus élevées d’E. coli, mais également les communautés économiquement défavorisées.
Liu et ses collègues n'ont pas observé de corrélation similaire entre le niveau de revenu et les impacts des précipitations extrêmes sur les concentrations d'E. coli au cours de leur enquête. Mais ils ont constaté que les zones à faible revenu étaient plus susceptibles de connaître une augmentation de l’intensité des précipitations extrêmes à l’avenir.
« Les régions connaissant cette tendance à la hausse ont également tendance à avoir des pourcentages plus élevés de résidents à faible revenu », a déclaré Liu. « Ainsi, même s'il n'y a pas de corrélation pour le moment, la variabilité climatique pourrait amplifier l'effet sur les communautés à faible revenu à l'avenir. »
L'équipe a concentré son étude initiale sur le Texas, car E. coli constitue un problème grave et connu. Environ un tiers des cours d'eau du Texas sont pollués par des bactéries, a déclaré Liu, mais l'État dispose également d'un système de surveillance robuste.
Grâce à cela, l’équipe a pu valider ses méthodes tout en effectuant des analyses utiles. Les chercheurs prévoient désormais d'étendre leurs travaux à d'autres endroits aux États-Unis.
« Avec cette étude, nous voulions démontrer notre cadre permettant de relier la qualité des eaux de surface aux facteurs sociaux », a déclaré Liu. « Notre modèle est définitivement applicable à d’autres régions. »
