Impact de l'agroenvironnement sur la qualité microbiologique des eaux récréatives dans une perspective de santé publique

La pollution microbienne des eaux récréatives peut engendrer un risque pour la santé des populations exposées. La contamination fécale de ces eaux représente une composante importante de ce risque, notamment par la présence possible d’agents pathogènes et par l’exposition à des micro-organismes résistants aux antimicrobiens. Les sources de pollution fécale sont multiples et incluent entre autres les activités agricoles et les productions animales. Ce projet visait donc à mieux comprendre les facteurs influençant la qualité microbiologique des eaux récréatives du Québec méridional, en ciblant le rôle possible des activités agricoles, ainsi qu`à proposer et évaluer de nouvelles sources de données pouvant contribuer à l’identification de ces facteurs.   Dans un premier temps, une évaluation de la présence d’Escherichia coli résistants aux antimicrobiens dans les eaux récréatives à l’étude a été effectuée. À la lumière des résultats de cette première étude, ces eaux représenteraient une source de micro-organismes résistants aux antimicrobiens pour les personnes pratiquant des activités aquatiques, mais l’impact en santé publique d’une telle exposition demeure à déterminer.   Les déterminants agroenvironnementaux associés à la présence de micro-organismes résistants aux antimicrobiens ont par la suite été explorés. Les résultats de ce chapitre suggèrent que les activités agricoles, et plus spécifiquement l’épandage de fumier liquide, seraient reliées à la contamination des eaux récréatives par des bactéries résistantes aux antimicrobiens.   Le chapitre suivant visait à identifier des déterminants agroenvironnementaux temps-indépendants d’importance associés à la contamination fécale des eaux à l’étude. Différentes variables, regroupées en trois classes (activités agricoles, humaines et caractéristiques géohydrologiques), ont été explorées à travers un modèle de régression logistique multivarié. Il en est ressorti que les eaux récréatives ayant des sites de productions de ruminants à proximité, et en particulier à l’intérieur d’un rayon de 2 km, possédaient un risque plus élevé de contamination fécale. Une association positive a également été notée entre le niveau de contamination fécale et le fait que les plages soient situées à l’intérieur d’une zone urbaine. Cette composante nous permet donc de conclure qu’en regard à la santé publique, les eaux récréatives pourraient être contaminées par des sources de pollution fécale tant animales qu’humaines, et que celles-ci pourraient représenter un risque pour la santé des utilisateurs.  Pour terminer, un modèle de régression logistique construit à l’aide de données issues de la télédétection et mettant en association un groupe de déterminants agroenvironnementaux et la contamination fécale des eaux récréatives a été mis au point. Ce chapitre visait à évaluer l’utilité de telles données dans l’identification de ces déterminants, de même qu`à discuter des avantages et contraintes associées à leur emploi dans le contexte de la surveillance de la qualité microbiologique des eaux récréatives. À travers cette étude, des associations positives ont été mises en évidence entre le niveau de contamination fécale des eaux et la superficie des terres agricoles adjacentes, de même qu’avec la présence de surfaces imperméables. Les données issues des images d’observation de la Terre pourraient donc constituer une valeur ajoutée pour les programmes de suivi de la qualité microbiologique de ces eaux en permettant une surveillance des déterminants y étant associés. Microbial pollution of recreational waters may constitute a health risk for exposed populations. Fecal contamination of these waters represents an important component of this risk, especially due to the possible presence of pathogens and exposure to antimicrobial resistant microorganisms. Sources of fecal pollution are many and include agricultural activities and animal production. This project aims to better understand agroenvironmental factors influencing the microbiological quality of recreational waters of Southern Quebec and also suggests and assesses new sources of data which may contribute to the identification of these factors.  An evaluation of the presence of antimicrobial resistant Escherichia coli in the recreational waters studied was first performed. Given the positive results found, certain bodies of waters may represent a source of antimicrobial resistant microorganisms for people engaged in water activities. However the public health impact of such exposure is still unknown.   Agroenvironmental determinants associated with the presence of antimicrobial resistant microorganisms were investigated. Results of this chapter suggest that agricultural activities, especially liquid manure spreading, may be associated with the contamination of recreational waters with antimicrobial resistant microorganisms.  The next chapter assesses key time-independent agroenvironmental determinants associated with the fecal contamination of studied recreational waters. Various variables – classified as either agricultural activities, human activities or geo-hydrological characteristics – are explored through a multivariate logistic regression model. It appears that recreational waters with ruminant productions in their proximal environment, especially when they are within a radius of 2 km, may present a higher risk of fecal contamination. A positive association was also noticed between the level of fecal contamination of a beach and its presence in an urban area. From a public health perspective, recreational waters may be contaminated by animal and human sources and these sources may represent a risk for bathers’ health.  Finally, association between fecal contamination of recreational waters and agroenvironment determinants was studied through a logistic regression model built from remote sensing data. This chapter assesses the utility of such data in the identification of these determinants and discusses the strengths and the limitations of their use in the context of the monitoring of the microbiological quality of recreational waters. In this study, positive associations were found between the level of fecal contamination and both the proximity of agricultural lands and the presence of impervious surfaces. Earth observation data may constitute an added value for the water quality monitoring program in allowing the surveillance of the determinants associated with this quality.

Keyphrases: Eaux récréatives, Santé publique, Agroenvironnement, Contamination fécale, Résistance antimicrobienne, Télédétection, Recreational waters, Agroenvironment, Public health, Fecal contamination, Antimicrobial resistance, Remote sensing