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Une initiative européenne pour prévoir la pollinisation à partir d’observations en quasi-temps réel

Une initiative européenne pour prévoir la pollinisation à partir d’observations en quasi-temps réel
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Le service dédié à la surveillance de l’atmosphère du programme Copernicus (Copernicus Atmosphere Monitoring service, CAMS) vient de s’associer au réseau européen de surveillance des aéroallergènes (European Aeroallergen Network, EAN) en vue d’étudier une technologie innovante qui permettrait de fournir automatiquement des observations polliniques en quasi-temps réel dans toute l’Europe.

Éternuements, reniflements et sifflements : tous les ans, printemps et début de l’été riment avec rhume des foins. Un mal dont souffre un Européen sur quatre, malheureusement. Même les citadins n’y échappent pas, car la pollution de l’air intensifie les symptômes. Sans compter qu’avec la hausse des températures liée au changement climatique, les plantes et les arbres fleurissent plus tôt et plus longtemps, prolongeant l’inconfort d’une centaine de millions d’Européens allergiques aux pollens.

Alors que les problèmes liés aux pollens empirent, les méthodes de prévision utilisées aujourd'hui ne sont tout simplement pas suffisamment précises pour véritablement soulager les personnes allergiques lorsque le mercure monte au thermomètre. Les prévisions nous donnent une idée générale à partir des plantes censées être en floraison, les conditions météorologiques et la pollution de l’air, mais il s’agit seulement d’une estimation, car les vraies mesures des pollens ne sont diffusées qu’une semaine environ après les relevés.

Heureusement, la situation va bientôt changer. Le « Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) », le service dédié à la surveillance de l’atmosphère au sein du programme Copernicus, collabore avec la base de données palynologiques européenne (European Pollen Database) et le programme AutoPollen, coordonné par MeteoSwiss, sur le développement d'une nouvelle technologie. L’objectif : fournir des données en quasi-temps réel sur la pollinisation actuelle de l’air. Cette initiative, associée à la vaste expérience du CAMS en matière de prévision de la qualité de l'air, aura un impact majeur sur la santé et le bien-être de ces Européens qui subissent les caprices de la saison de la pollinisation en raison de ce qu’il faut bien appeler des approximations.

À des fins d’évaluation, les prévisions quotidiennes du CAMS sont comparées aux relevés de plus de 400 stations au sol actives gérées par l’EAN, dont la base de données est hébergée par l’institut de recherche sur l’aérobiologie et l’information sur les pollens à l’université médicale de Vienne. Il s’agit du plus grand recueil de données non commercial sur les pollens dans le monde. Il réunit des informations issues d’une quarantaine de pays, principalement européens. Si les recherches sur les pollens se limitent souvent à la dimension locale, car les conditions dépendent fortement de la région, la base de données palynologiques européenne veille à la compatibilité des renseignements afin de favoriser les projets scientifiques et les études cliniques à l’échelle du continent.

Un système de prévision actuel trop approximatif

« Pour mesurer les pollens aujourd’hui, on utilise principalement des capteurs volumétriques de type Hirst qui aspirent l’air pour déterminer la concentration pollinique quotidienne. Les pollens sont ensuite dénombrés manuellement en laboratoire », décrit Maximilian Bastl, du service autrichien d’information sur les pollens. En Europe, les pollens les plus allergisants sont les pollens du bouleau, de l’olivier et des graminées. Mais Maximilian Bastl, l’un des administrateurs de la base de données palynologiques européenne, explique que les pièges à pollens détectent au moins 26 types de pollens courants, voire jusqu’à 70 types parfois, afin de continuer à ajouter de nouvelles plantes et moisissures pour couvrir même les allergies plus rares. Mais les capteurs de type Hirst ne sont vidés qu’une fois par semaine : « L’analyse prend deux à trois jours [en plus], mais la règle est la même pour toutes les observations que nous faisons », affirme Maximilian Bastl.

Crédit : MeteoSwiss
Cinq pièges à pollens automatiques différents testés sur le toit de MeteoSwiss à Payerne, parallèlement au classique capteur de type Hirst (en arrière-plan avec la girouette)Crédit : MeteoSwiss

Avant que le décompte réel de pollens ne soit communiqué au grand public, il se passe donc bien une semaine. Mais ces renseignements restent précieux, car ils améliorent les futures prévisions et ils participent aux modèles de relevé à long terme. Il s’agit toutefois systématiquement de valeurs moyennes : impossible de savoir si une espèce a subitement commencé sa pollinisation plus tôt dans l’année, par exemple. Pire encore, nombre de prévisions polliniques diffusées au grand public par le biais d’applications gratuites n’ont même pas recours à ce contrôle qualité a posteriori, aussi imparfait soit-il. Autrement dit, les personnes qui les consultent n’ont aucun moyen de contrôler la véracité des informations qu'on leur transmet.

Les prévisions hebdomadaires bientôt remplacées par des estimations heure par heure

Quel est donc l’intérêt ? On peut en effet se poser la question si aucune de ces prévisions n’est en mesure d’avertir les personnes allergiques de la présence de pollens d’ambroisie en nombre au bord de l’eau cet après-midi. Bernard Clot, à la tête du programme AutoPollen chez MeteoSwiss, avoue qu’on lui pose souvent la question, et c’est justement sur ce point que portent leurs efforts : « Il ne s’agit pas d’automatiser le décompte des pollens, mais de disposer de données en quasi-temps réel pour informer patients et médecins en temps utile. » Un certain nombre de nouvelles technologies sont actuellement à l’étude pour y parvenir : du laser à la capture de particules, en passant par la prise en photo de l’air en circulation. « Elles ont toutes en commun d’offrir un résultat quasi immédiat », affirme Bernard Clot. « Les pollens ne seront plus décomptés toutes les semaines, mais toutes les heures. »

Si la transmission des données n’a pas été instantanée jusqu’à présent, cela ne veut pas dire que les chercheurs n'ont pas essayé de trouver des solutions pour soulager les personnes qui souffrent du rhume des foins. « Les modèles existants ne sont pas parfaits, mais ils permettent de réaliser des études cliniques pour mesurer l’impact direct sur la santé des personnes », constate Mikhail Sofiev, responsable adjoint de la modélisation de la composition atmosphérique à l’institut météorologique finlandais. Dans le cadre d’un projet pilote, Mikhail Sofiev et son équipe travaillent sur la prédiction des différents symptômes allergiques à partir des données existantes et des carnets personnels des personnes souffrant du rhume des foins. « Chez certains patients, la qualité de l’air représente également un facteur important, c’est pourquoi nous l’avons intégrée. Le modèle est toujours en cours de développement et nous en saurons bientôt plus », précise Mikhail Sofiev.

Le triptyque : pollen + météo + pollution de l’air

Le programme Copernicus relève des données climatiques depuis plus de 40 ans, ce qui lui a permis de suivre l’impact du réchauffement de la planète sur plus d’une centaine d’espèces. Les modèles de floraison évoluent d'une saison à l’autre : souvent, elles commencent plus tôt et durent plus longtemps. Mais tous les pays ne sont pas concernés de la même manière : l’évolution des pollens de graminées peut ne pas être la même en France et en Grèce. Compte tenu des différents facteurs locaux, une forte concentration de pollens une année peut avoir moins de conséquences qu’un niveau modéré l’année suivante, selon la pollution de l’air et les conditions météorologiques.

Nombreuses sont les équipes en Europe qui s’attèlent actuellement à résoudre ce problème. Le réseau bavarois ePIN, déjà automatisé, est en place depuis l’an dernier. En Serbie, l’application grand public RealForAll est d’ores et déjà alimentée par des données en temps réel. Mais dans beaucoup de pays dans le reste de l’Europe, les personnes qui souffrent du rhume des foins attendent impatiemment l’arrivée de relevés fiables en temps réel. Certaines d’entre elles ne veulent plus attendre parler de prévisions : « De fausses informations peuvent même être préjudiciables aux patients. Si on leur dit qu’ils peuvent sortir sans risque, ils pourraient se retrouver à l’hôpital à cause d’une crise d’asthme, voire pire », comme le craint Uwe Berger, qui dirige le groupe de recherche dédié à la communication sur les pollens au sein du service d’informations polliniques autrichien.

Si l’on veut transmettre aux personnes les bons renseignements pour leur bien-être et leur santé, on doit leur fournir des prévisions en temps réel exactes et s’intéresser à la situation dans sa globalité. « On doit analyser de près l’impact des pollens sur la santé des personnes », conclut Vincent-Henri Peuch, chef du service dédié à la surveillance de l’atmosphère au sein du programme Copernicus. « Et cela passe aussi par l’étude des données météorologiques et de la qualité de l’air. Les conclusions du secteur médical démontrent clairement que tout est lié. »