Emergence de la télé-épidémiologie au Sénégal

Photo satellite : cadre en bas à gauche, mares identifiées autour de Barkédji, Sénégal. © Média-France Product CNES 2003. Distribution Spot Images S.A.
Photo satellite : cadre en bas à gauche, mares identifiées autour de Barkédji, Sénégal. © Média-France Product CNES 2003. Distribution Spot Images S.A.

Dans la région du Ferlo (centre nord du Sénégal), les petites mares temporaires sont les gîtes larvaires de Aedes vexans et Culex poicilipes, principaux moustiques vecteurs de la FVR ou Fièvre de la Vallée du Rift. Cette dernière, qui affecte essentiellement les animaux domestiques, mais peut aussi contaminer l’homme, entraîne d’importants problèmes socio-économiques dans les zones d’élevage africaines. D’où l’importance des recherches menées par le Centre de Suivi Ecologique (CSE) de Dakar, en collaboration avec le Centre National d’Etudes Spatiales (CNES de Toulouse, France). Les images satellitaires ont permis en effet de suivre l’évolution spatio-temporelle de ces mares et de dresser des cartes à risque délimitant la Zone Potentiellement Occupée par les Moustiques (ZPOM). Une avancée importante qui devrait conduire à terme au développement d’un système d’alerte précoce. 

Appartenant au Phlebovirus, l’un des cinq genres de la famille des Bunyaviridae, le virus de la FVR a été identifié pour la première fois en 1931, au cours d’une enquête sur une épidémie touchant les moutons d’une ferme de la Vallée du Rift au Kenya. Depuis, des flambées épidémiques ont été signalées dans l’ensemble du continent africain, du Sud du Sahara à Madagascar, en passant par l’Afrique australe et orientale. En 1997-1998, la FVR a touché durement le Kenya, la Somalie et la Tanzanie. En septembre 2000, des cas ont été confirmés en Arabie saoudite et au Yémen. Pour sa part, le Sénégal a connu sa première épidémie en 1987. Celle-ci est survenue dans la vallée du fleuve Sénégal. Depuis, la situation reste préoccupante et une possible recrudescence de l’activité virale à tout moment n’est plus à exclure.

C’est dans ce contexte que dès le début des années 2000, le CNES, en collaboration avec le CSE de Dakar (Sénégal), a initié ces recherches autour de cette maladie « climato-dépendante » qu’est la FVR, sous la direction du docteur Antonio Guell, chef du Service « Valorisations et Applications », et la responsabilité de Murielle LAFAYE coordinatrice du développement des Applications Aval et responsable du Programme Environnement- Climat-Santé. « Nous avions un double défi à relever. D’abord comprendre les mécanismes d’émergence de cette fièvre dans laquelle les conditions climatiques et environnementales sont déterminantes. Ensuite, élaborer des produits spatiaux adaptés à notre problématique », résume Jacques-André Ndione, climatologue, en charge de différents programmes au sein du CSE, portant sur les aspects « Environnement, Climat et Santé ».

Une approche multidisciplinaire

Certes, le Sénégal n’a pas attendu les années 2000 pour s’intéresser à la FVR. Suite à l’épidémie de 1987, l’Institut Pasteur de Dakar en chef de file ainsi que ses partenaires, ont en effet mis en place un programme de surveillance active animale et entomologique dans plusieurs zones biogéographiques du pays. A cette occasion, différentes espèces de moustiques, en particulier du genre Aedes et Culex, ont été identifiées comme vecteurs potentiels de la FVR, chacun d’eux ayant un rôle spécifique dans l’épidémiologie de la maladie. Ainsi les moustiques du genre Aedes sont impliqués dans l’initiation du cycle de la maladie, alors que c’est au Culex que revient le rôle de l’amplification virale. Vecteurs différents de ceux qui véhiculent la maladie en Afrique de l’Est ou du Sud, ils ont néanmoins le même type de gîte de ponte, des mares et des zones inondables. Mises en eau à la saison des pluies, ces mares servent à l’abreuvement du bétail, mais également fournissent par endroits l’eau consommée par les populations ainsi que bien d’autres usages. En revanche, le schéma épidémiologique envisagé pour le Kenya, et plus généralement l’Afrique orientale, ne permet pas d’expliquer les évènements de la FVR survenus au Sénégal. « La question s’est alors posée de savoir si le climat sahélien présentait une particularité. Existe-t-il en effet une distribution des pluies pouvant être associée à l’émergence du virus de la FVR ? Il nous fallait donc mieux connaître et comprendre les conditions climatiques et environnementales associées à l’émergence de la FVR d’une part et d’autre part appréhender le fonctionnement des mares temporaires qui sont les gîtes larvaires des principaux vecteurs de la FVR », explique le climatologue sénégalais.

Le satellite et l’imagerie qu’il permet de réaliser constituent évidemment l’outil idéal pour ce type d’étude. Un outil déjà bien connu au CSE qui dispose de deux antennes de réception, l’une de la NOOA (National Oceanic Atmospheric Administration) américaine, l’autre, baptisée DDS (Data Dissemination System), acquise dans le cadre d’un projet mené avec l’ESA. « Nous recevons beaucoup de données d’observation de la Terre, qu’il s’agisse de données optiques ou radar. La mission du CSE est la collecte, la saisie, le traitement, l'analyse et la diffusion des données et des informations sur le territoire, sur les ressources naturelles, en utilisant les technologies spatiales, en vue de l'amélioration de la gestion de ces ressources et de l'environnement ». Pour étudier les mares de la région du Ferlo, dans la zone sylvo-pastorale du Sénégal, qui doit son nom à un cours d’eau, les chercheurs ont dû utiliser des images satellitaires à très haute résolution (SPOT 5). Les mares sont en effet de petite taille. Quant à leur distribution, elle est complexe. Cinq images multispectrales, en l’occurrence composées de quatre canaux spectraux, à savoir le vert, le rouge, le proche infrarouge et le moyen infrarouge (MIR), provenant du satellite SPOT-5, dont la résolution est de 10 mètres, ont été utilisées pour suivre l’évolution spatio-temporelle détaillée de ces mares. Ces images datent respectivement du 26 août 2003, du 17 et du 27 octobre, puis du 18 novembre de la même année, enfin du 19 janvier 2004.

Grâce à l’imagerie satellitaire, les chercheurs ont pu caractériser ces mares en termes de couvert végétal et de turbidité, ce qui a conduit à définir certains indices. Utilisant les canaux MIR et vert de l’image SPOT, l’Indice de Différence Normalisée des Mares ou NDPI, permet ainsi de faire ressortir la surface en eau, et par conséquent, de différencier la végétation à l’intérieur des mares de celle située à l’extérieur. Un second indice, reposant quant à lui sur l’utilisation des canaux rouge et vert de l’image SPOT, sert à évaluer le degré de turbidité des mares. Les entomologistes de l’institut Pasteur de Dakar ont réalisé différentes mesures sur le terrain. Ils sont parvenus ainsi à déterminer le rayon d’action d’un moustique autour d’une mare, qui est d’environ 550 mètres pour Culex poicilipes et de 620 mètres pour Aedes vexans. « Cette approche multidisciplinaire, qui associe notamment entomologistes, épidémiologistes, climatologues et météorologistes, a conduit au développement des premières cartes à risque qui déterminent ce que nous appelons la Zone Potentiellement Occupée par les Moustiques ou ZPOM. Pour délimiter celle-ci, nous avons appliqué une zone tampon d’environ 500 mètres autour des mares détectées », indique Jacques-André Ndione.

Extrapoler cette approche à d’autres pathologies

Le travail effectué jusqu’à présent autour des quelque 1.354 mares identifiées autour de Barkédji constitue sans nul doute une avancée considérable qui devrait conduire à terme au développement d’un système d’alerte précoce qui reposera pour l’essentiel sur l’outil satellitaire. « Cette approche visant à cartographier les mares à partir des données fournies par les satellites n’est pas exclusive au Sénégal, mais l’utilisation de données de haute résolution dans le cadre de cette problématique Environnement-Santé avec cette approche si originale donnant lieu à des résultats obtenus grâce à de nouveaux indices que l’on ne trouve nulle part ailleurs pour le moment, cela reste tout de même une démarche pionnière en la matière, grâce à l’appui du CNES », rappelle Jacques-André Ndione. Certes le modèle actuel doit être optimisé. Aussi les chercheurs vont devoir trouver les réponses à des questions très importantes. Par exemple, pourquoi tel moustique préfère telle mare plutôt qu’une autre ? Or la réponse à cette question pourrait conduire à plus ou moins long terme à ne surveiller qu’un nombre limité de mares.

En outre, ce modèle devra également intégrer des données socio-économiques. Ainsi, dans la zone potentiellement habitée par les moustiques, des campements d’éleveurs peuls sont proches de la mare, alors que d’autres en sont éloignés. Quelle en est la raison ? Les populations des campements éloignés ont-elles intégré ce facteur « risque » lié à la présence de l’eau de façon empirique ? « Des projets sont en cours, ou vont démarrer prochainement. Plusieurs acteurs y sont impliqués comme le CSE, le CNES, l’Institut Pasteur de Dakar, le Laboratoire de Physique de l’Atmosphère et de l’Océan Siméon Fongang ou encore la Direction de l’Elevage du Sénégal ». Plus généralement, cette approche développée sur la Fièvre de la Vallée du Rift, les chercheurs pourraient l’extrapoler à d’autres pathologies vectorielles comme le paludisme ou la dengue. « Forts de cette expérience, nous avons commencé la réflexion pour appliquer cette approche au paludisme. D’ici trois à quatre ans, nous aimerions publier les premiers résulats de ces travaux », indique le climatologue du CSE.

Jean-François Desessard,
Journaliste scientifique 
Contact : Jacques-André Ndione
Courriel : jacques-andre.ndione (at) cse.sn
CSE : www.cse.sn