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Au cours des deux dernières années, nous avons tous été très conscients du fait lorsque quelqu’un tousse ou éternue à côté de nous et que l’air que nous respirons peut contenir des virus dangereux dont nous devons nous protéger. Pourtant, à part le COVID-19 qui a pris d’assaut le monde, il existe d’innombrables créatures microscopiques de toutes sortes dans l’air qui nous entoure, et beaucoup provoquent des maladies chez les humains ou les plantes.

Une nouvelle étude utilisant une méthode innovante publiée par des chercheurs de Singapour, du Brésil et d’Allemagne a révélé la composition des micro-organismes dans la colonne d’air. Les chercheurs ont conclu à partir des données de l’étude et des informations précédentes qu’à mesure que les températures mondiales continueront d’augmenter en raison du réchauffement climatique, divers agents pathogènes se multiplieront et se propageront dans le monde entier dans des zones où ils ne sont pas présents actuellement, et pourraient menacer notre santé et notre capacité à cultiver des aliments.

Comme l’eau, le sol, ainsi que les intestins des humains et d’autres animaux, l’air est aussi un environnement où vivent une variété de micro-organismes, des créatures microscopiques comme des bactéries, des virus et des champignons.

« Lorsque du pain est laissé sur le comptoir de la cuisine, il sera recouvert de moisissure en quelques jours », explique le professeur Yoav Yair, doyen de l’École de durabilité de l’Université Reichman . « D’où viennent les spores qui l’ont causé ? Eh bien, elles sont tout le temps dans l’air. Nous respirons tous de l’air qui contient d’énormes quantités de particules.

Le professeur Stefan Schuster, l’un des principaux chercheurs de la nouvelle étude, a découvert que les habitants de Singapour respiraient chaque jour entre 100 000 et un million de micro-organismes d’environ 725 espèces différentes, dont la plupart ne sont pas nocifs. « On peut supposer qu’en Israël, ce sont des chiffres similaires », explique Yair.

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La plus grande concentration de micro-organismes dans l’air se trouve près du sol dans la section « couche limite » de l’atmosphère. « C’est la couche la plus basse de l’atmosphère, celle qui entre en contact avec le sol et la surface de la mer et il y a un échange d’énergie et de substances à la plus grande échelle », explique Yair.

Ce n’est pas une couche « permanente », mais ses dimensions varient en fonction de divers facteurs. Yair déclare qu’à certaines heures d’incidents graves de pollution atmosphérique, il est facile d’identifier la couche limite. « Quand vous voyagez le matin de Jérusalem à Tel-Aviv et que vous voyez une sorte de soupe brune sur le Gush Dan, c’est la couche frontalière. »

Plus chaud, plus haut, plus loin
Dans la nouvelle étude publiée dans la revue scientifique PNAS , les chercheurs ont utilisé une tour de 200 mètres de haut avec des mesures météorologiques comprenant l’humidité, la vitesse du vent, la température et le rayonnement solaire et un avion de recherche équipé de 38 systèmes d’échantillonnage qui échantillonnaient l’air à différentes hauteurs du sol à 3500 mètres à différents moments de la journée incluant des micro-organismes. Ensuite, ils ont analysé la quantité et le type d’ADN que chaque échantillon contenait et ont dessiné en fonction des échantillons sur une carte verticale (c’est-à-dire divisée par la hauteur) avec une haute résolution de la présence des micro-organismes à différentes hauteurs au cours de la journée.

En fait, les chercheurs ont essayé de comprendre comment la hauteur affecte les bactéries et les virus avant qu’ils ne retombent au sol. L’importance de cette mesure réside dans le fait que plus un micro-organisme particulier est élevé, plus il a de chances d’atterrir dans un endroit éloigné de son point de départ.

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« Un fait fondamental en météorologie est que la vitesse du vent augmente à mesure que vous vous éloignez de la surface car l’air proche du sol le rencontre et diffuse l’énergie », explique Yair. « Ainsi, si la couche limite atteint plus haut, les particules qu’elle contient peuvent se déplacer sur de plus longues distances. »

Les chercheurs ont découvert que la température est le seul facteur environnemental important pour déterminer l’altitude maximale que les micro-organismes atteignent dans l’air pendant la journée. L’explication est simple à comprendre quand on se souvient du principe simple selon lequel la chaleur monte. Pendant la journée, la chaleur du soleil est absorbée par la surface de la terre, chauffe l’air au-dessus du sol et produit une certaine propagation et mélange de la couche limite dans l’atmosphère au-dessus.

« Normalement, il y a des processus de mélange dans l’atmosphère, du niveau moléculaire à l’échelle des nuages », explique Yair. « À mesure que le chauffage de surface augmente, la couche limite augmente, et avec elle vient la pollution , la poussière et les bactéries. »

Risque accru de propagation de maladies

Sur la base des résultats, les scientifiques avertissent que dans une atmosphère plus chaude, la hausse des températures mondiales due à la crise climatique augmente le risque de maladie pour les humains et les plantes dans de vastes zones où elles n’existaient pas auparavant. Au-delà de cela, diverses études suggèrent que la hausse des températures mondiales permet aux agents pathogènes de survivre dans des zones qui étaient auparavant trop froides pour eux. Ces effets nocifs peuvent être observés dans le monde entier aujourd’hui.

« Le paludisme, par exemple, est sensible aux basses températures et aujourd’hui, il se propage à des latitudes plus septentrionales parce que la température augmente », explique Yair. « Un phénomène similaire est observé avec différentes espèces d’insectes nuisibles dans le monde. »

La hausse des températures est l’une des façons dont la crise climatique peut entraîner une augmentation de la morbidité. Une autre façon due au changement climatique, sur laquelle Yair a étudié avec d’autres scientifiques, est le phénomène de « l’asthme de la foudre ».

« Lors des orages, le vent tombe et souffle de nombreuses particules de poussière, de pollen et de spores de champignons, dont certaines sont très allergisantes », précise-t-il. En 2015, un orage extrême en Israël a conduit de nombreuses personnes à être hospitalisées pour asthme. « La crise climatique augmentera l’incidence des orages et prolongera la période de floraison de nombreuses plantes, dont certaines sont allergènes. » Autrement dit, dit-il, il y a une forte probabilité d’événements d’asthme orageux.

En plus des dangers attendus, il est important de se rappeler que la plupart des micro-organismes dans l’air ne sont pas du tout nocifs pour les humains. « La plupart des gens se sont adaptés au phénomène parce que l’évolution nous a rendus immunisés contre de nombreux micro-organismes dans l’air », explique Yair. « Cependant, les personnes sensibles et vulnérables peuvent en souffrir. »

L’article a été préparé par Zavit, la division des relations publiques de l’Association israélienne de l’écologie et des sciences de l’environnement.



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