Modélisation de scénarios futurs de température de l’eau en milieu côtier et implications sur les infections potentielles par vibrio parahaemolyticus et vibrio vulnificus

Les projections issues du projet permettent d’identifier les risques plausibles et de protéger la santé humaine et l’industrie de la conchyliculture dans l’estuaire et le Golfe du Saint Laurent.

Détails du projet
Programmation scientifique
Programmation 2014-2019
Thématique(s) et priorité(s)
Santé
Début et durée
Juin 2017 • Juin 2019
Statut du projet
Terminé
 
Responsable(s) scientifique(s)
André St-Hilaire
INRS-ÉTÉ

Contexte

Vibrio vulnificus et Vibrio parahaemolyticus sont des zoonoses associées à la consommation de produits de la mer. Ces bactéries sont très sensibles à la température. Par conséquent, les hausses anticipées de température au cours des décennies à venir pourraient avoir un impact positif sur leur prolifération.

La récolte de mollusques demeure une activité récréative et commerciale importante au Québec. Or, les zones de récolte (Côte Nord, Gaspésie, Bas-Saint-Laurent, Ile-du-Prince-Edouard) pourraient être plus à risque, en fonction des modifications des températures de l’eau dans ces zones.

Objectif(s)

Adapter un modèle statistique (réseau de neurones artificiels) de la température de l'eau aux milieux qui abritent d’importants bancs coquilliers ouverts à la cueillette afin de:

  • vérifier la performance du modèle en surface et en profondeur ; identifier les meilleurs prédicteurs de la température de l'eau en milieu côtier ;

  • générer les premiers scénarios futurs de température de l'eau en milieu côtier ;

  • cartographier les zones à risque de prolifération de ces zoonoses; croiser les zones à risque avec les sites de bancs coquillers.

Démarche

  • Adaptation d’un modèle de type apprentissage machine (Machine Learning) à la température de l’eau en milieu côtier;

  • Sélection du modèle et calage à l’aide de données historiques météorologiques et des séries de température de surface dans les zones ciblées;

  • Transfert de l’information vers des zones peu profondes à partir de mesures de température prises sur les bancs coquillers durant le projet;

  • Génération de scénarios thermiques passés et futurs, à l’aide des sorties de modèles climatiques fournis par Ouranos;

  • Élaboration d’une cartographie de zones à risque.

Résultats

Les figures ci-dessous montrent un exemple de la distribution du nombre de jours dépassant le seuil de risque infectieux (15°C) des eaux de surface (profondeur moyenne 1.5m) de l’estuaire et Golfe du Saint Laurent durant le mois d’août (le plus chaud) pour deux scénarios de changement climatique : optimiste (RCP4.5) et pessimiste (RCP8.5) pour deux horizons temporels (2040-2060) et (2080-2100). On remarque que pour les deux scénarios, les bancs coquillers situés au niveau des Iles-de–la-Madeleine, I’Île-du-Prince-Édouard, la Gaspésie, la Baie des Chaleurs, et une partie de la Côte Nord seront sous risque élevé d’infection par vibrio. En effet, leur nombre de jours dépassant le seuil 15°C varie entre 25 et 31 jours.

Durant la période 2040-2060, la surface de la zone pour laquelle le nombre de jours dépassant le seuil varie entre 25 et 31 jours, et se prolonge de 65% pour le scénario optimiste à 72 % pour le scénario pessimiste. La superficie de la zone pour laquelle le nombre de jours dépassant le seuil de 15°C est inférieur à 10 jours varie entre 4 et 5 % pour les deux scénarios.

Vers 2100, le nombre de jours dépassant 15°C, supérieur à 25 jours, occupent 98% de la surface de l’Estuaire et Golfe du Saint Laurent dans un scénario climatique pessimiste, et 72% dans un scénario optimiste. Par contre, le nombre de jours dépassant le seuil de 15°C, inférieur à 10 jours, occupe 3% de la surface totale dans un scénario optimiste et devient négligeable dans un scénario pessimiste.

Tel que démontré dans les figures, le risque d’infection par les vibrios augmente significativement selon les deux scénarios de changement climatique étudiés au niveau des bancs coquillers des Iles-de-la-Madeleine, de la Gaspésie, la Baie des Chaleurs et d’une partie de la Côte Nord. Ce risque augmente spatialement en allant vers 2100 en couvrant des nouvelles zones.

Figure 1

Figure 1. Cartes d’interpolation d’indicateur du risque d’infection dans l’estuaire et Golfe Saint Laurent dans un scénario optimiste (RCP4.5) durant le mois d’août

Figure 2

Figure 2. Cartes d’interpolation d’indicateur du risque d’infection dans l’estuaire et Golfe Saint Laurent dans un scénario pessimiste (RCP8.5) durant le mois d’août

Retombées pour l'adaptation

Retombées pour l'adaptation

Les projections issues du projet permettent d’identifier les risques plausibles et de protéger la santé humaine et l’industrie de la conchyliculture dans l’estuaire et le Golfe du Saint Laurent.

Elles pourraient être utilisées soit pour localiser les zones les plus sécuritaires pour la récolte des mollusques soit soit pour mettre en oeuvre des mesures de gestion des risques, comme augmenter la fréquence des mesures de la qualité et température de l'eau, ainsi que l'échantillonnage plus fréquent des mollusques cultivés ou récoltés à des fins d'analyses microbiologiques.

Publications scientifiques

Date
Titre
Auteur
Type de document
Langue(s)
2019
Modélisation de scénarios futurs de température de l'eau en milieu côtier et implications sur les…
St-Hilaire, A., INRS-ETE
Français

Financeurs

Autres participants

  • INSPQ

  • MÉRINOV

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