Les eaux usées, nouvel outil pour la surveillance de masse
Quel résident français sait que l’usage de six drogues (cocaïne, cannabis, amphétamine, méthamphétamine, héroïne et ecstasy) est suivi annuellement et que les données sont disponibles en libre accès sur un site internet de l’Agence de l’Union européenne sur les drogues depuis 2011 ? Probablement personne ou presque. Pourtant, la publication d’une étude à l’échelle nationale en 2013 sur le sujet avait fait polémique et s’était accompagnée de réactions politiques outragées pour les agglomérations alors identifiées comme les plus consommatrices en certaines substances illicites.
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Estimer des usages en produits illicites est, par nature, une gageure. Si des entretiens ou des estimations à partir des volumes saisis par les autorités sont classiquement utilisés, la quantification de l’usage de substances illicites reste relativement imprécise. Sur l’idée d’un éminent chimiste américain, Christian G. Daughton, les eaux usées ont été proposées en 2001 pour réaliser cette estimation collective. « Dites-moi ce que vous excrétez, je vous dirai ce que vous consommez » est une maxime classique dans les cercles médicaux.
En revanche, réaliser des estimations de consommation sur les usages de populations entières par le suivi des eaux usées brutes (non-traitées) est plus inédit. Un suivi du virus de la poliomyélite dans les eaux usées aux Pays-Bas avait bien été expérimenté à la fin des années 1960. Mais des expériences similaires demeuraient soit éparpillées géographiquement, soit peu suivies dans le temps, ce qui limitait leur portée en raison d’un désintérêt chronique des pouvoirs publics.
La pandémie de Covid-19 a généré un engouement international autour de cette approche. L’analyse rétrospective des eaux usées, notamment à Barcelone et à Milan, ayant démontré la présence de matériel génétique de Sars-Cov-2 dès la fin 2019, alors que les premiers cas ont été diagnostiqués début 2020. Cette capacité de l’eau usée à permettre une veille épidémique (dans la mesure où l’on sait ce que l’on doit chercher !) a été exploitée entre 2020 et juillet 2022 dans les principales aires urbaines françaises, environ une quarantaine, dans le cadre du programme OBEPINE. Ce programme a été relayé depuis lors par le dispositif étatique SUM’Eau, focalisé sur l’analyse du Covid-19 dans les eaux usées de 12 agglomérations, avec des résultats en accès libre.
Les eaux usées brutes sont la résultante de la collecte indifférenciée de tous les excrétas des zones urbaines, souvent à travers des réseaux unitaires pour la France. Ceci implique que toute l’eau utilisée par les ménages, les industries, ou encore qui ruisselle sur les surfaces urbaines lors d’épisodes pluvieux est collectée avant d’être transférée vers les stations de traitement des eaux usées.
Or, chacun de ces usages va modifier la composition géochimique de l’eau, contaminée par des matières organiques, des nutriments (azote, phosphore via les urines) mais aussi tout un cortège de molécules organiques dites xénobiotiques. Ces eaux, dès lors considérées comme usées, sont donc tout à la fois une cause potentielle de perturbation de la qualité des milieux aquatiques (et pas seulement pour la baignade !), une mine d’or brun, et une mine d’information pour qui sait en décrypter le contenu.
Les traitements épuratoires ont considérablement évolué et permettent aujourd’hui de limiter l’impact de ces eaux usées traitées. De nombreuses discussions persistent sur l’aberration d’investir massivement de l’argent public dans des traitements innovants pour épurer des éléments essentiels à d’autres usages, comme par exemple l’azote en contexte agricole. Mine d’information car ces eaux recèlent une quantité et diversité incroyable de molécules, renseignant sur le fonctionnement de la ville et sur les pratiques de ses habitants.
Le traitement en station d’épuration supprime la majeure partie de ces informations avant rejet dans l’environnement. Ce sont les eaux usées brutes qui représentent la source d’information la plus exhaustive sur les pratiques des populations. Comme l’écrivait Victor Hugo avec une étonnante modernité dans le livre deuxième du tome V des Misérables en 1862 (alors que la construction du réseau d’égout parisien par Eugène Belgrand n’en était qu’à ces prémices) : « L’égout, c’est la conscience de la ville. Tout y converge et s’y confronte. Dans ce lieu livide, il y a des ténèbres, mais il n’y a plus de secrets. Chaque chose a sa forme vraie, ou du moins sa forme définitive. Le tas d’ordures a cela pour lui qu’il n’est pas menteur. La naïveté s’est réfugiée là… Le dernier voile est arraché. […] Un égout est un cynique. Il dit tout. »
Alors que la découverte des micro-organismes était concomitante à ces travaux d’écriture, et que la pharmacopée n’était que balbutiante, cette vision des égouts comme « l’intestin » de Paris par Victor Hugo démontre que le potentiel d’informations transportés par les eaux usées est a été identifié de longue date.
Aujourd’hui, le principal enjeu pour la communauté scientifique est de lier quantitativement un usage à la présence et la quantité d’une substance dans les eaux usées. Malgré les très nombreux travaux menés par des équipes de par le monde sur le Sars-Cov-2 dans les eaux usées, cette relation quantitative entre la substance mesurée et la consommation ou production par la population reste inégalement établie en fonction des substances chimiques considérées. On ne peut pas, par exemple, estimer le nombre de personnes infectées par le Sars-Cov-2 à partir de la quantification en matériel génétique de Covid-19 mesuré dans les eaux usées.
Ceci est notamment du fait de quantités de matériel génétique du Covid-19 excrétées par les populations très hétérogènes, même si les chroniques établies via l’analyse des eaux usées concordent avec le nombre de tests positifs ou le nombre d’hospitalisations. En raison d’une expérience plus longue (près de trente ans) de la communauté scientifique, ce lien quantitatif est mieux établi pour les traceurs chimiques comme les drogues ou les produits pharmaceutiques, permettant notamment d’appréhender des usages en population.
Malgré les besoins de cadrage, il semblerait donc que l’analyse des eaux usées pour la surveillance de masse ait de beaux jours devant elle.
Dans les réseaux, les eaux usées peuvent être prélevées depuis les échelles les plus fines (foyer, immeuble) aux échelles les plus larges (ville entière). Ceci pose des questions évidentes de potentielle stigmatisation des populations spécifiques dont les usages sont observés par l’analyse des eaux usées. La communauté scientifique s’est équipée de règles internes et s’astreint à la contrainte éthique forte de ne livrer les résultats que sur des populations de tailles suffisantes pour assurer un anonymat statistique.
Lorsque nous avions interrogé la Commission nationale de l’informatique et des libertés (CNIL) sur d’éventuelles règles régissant les échelles d’analyse des eaux usées pour le projet ANR EGOUT, la réponse était, en substance, que la confiance était accordée aux scientifiques pour un usage raisonné des résultats et de leur publication. L’appropriation de cette approche par des acteurs moins bienveillants pourrait pourtant mener à des dérives, certaines au nom du bien public, comme par exemple l’identification de comportements illégaux ou la protection de l’environnement.
À l’image de l’architecture du panoptique de Bentham, « l’inspecteur peut tout voir sans être vu », les eaux usées renseignent de manière exhaustive mais discrète. Parce qu’elles sont largement un impensé par nos contemporains, dans le déni collectif des déchets produits par notre société, elles ne sont pas encore identifiées par les populations comme un objet de surveillance, encore loin de la vision de la pensée foucaldienne de la « surveillance permanente, exhaustive, omniprésente, capable de tout rendre visible. […] Elle doit être comme un regard sans visage qui transforme tout le corps social en un champ de perception : des milliers d’yeux postés partout, des attentions mobiles et toujours en éveil, un long réseau hiérarchisé ».
Les recherches actuelles envisagent pourtant de qualifier l’état de la santé et du bien-être globaux des résidents : qualité du microbiote intestinal ou du système immunitaire, bol alimentaire… Les champs de recherche se multiplient pour exploiter au plus juste la valeur informationnelle des données collectées dans les réseaux d’assainissement. L’objectif sera de complémenter l’évaluation du bien-être des populations actuellement réalisée par l’étude rétrospective des données socio-économiques comme celle de l’OCDE qui établit sur cette base des rapports comme « How’s life in France ? », le dernier datant de 2018. La force de l’analyse des eaux usées est d’être très adaptable d’un point de vue spatial et temporel et donc de permettre de prendre le pouls d’une population en temps réel, et de manière ciblée.
Pour éviter le caractère « big brother » d’une telle démarche, il apparaît essentiel d’associer les résidents et d’expliciter les objectifs de ces suivis : identification de zones dans lesquelles les stress sont prégnants, identification des risques émergents pour éclairer les politiques publiques d’atténuation des vulnérabilités, notamment socio-environnementales, et définir des zones prioritaires d’action et de réorganisation du tissu urbain.
Le réchauffement climatique, entre autres causes, modifie également la répartition géographique de certains vecteurs porteurs de pathologies, comme par exemple la colonisation de la France métropolitaine par Aedes albopictus (moustique tigre) dont on sait qu’il est porteur, entre autres, de la dengue ou du chikungunya. Aussi, l’eau usée apparaît comme un objet tout à fait indiqué pour effectuer des veilles épidémiques en population. À la veille de la réception de populations du monde entier lors des Jeux Olympiques, pas moins de 261 risques ont été recensés par l’ANR (Analyse nationale des risques) avec notamment de nombreux risques infectieux. Bien que peu d’informations aient filtré à ce sujet, il y a fort à parier que les eaux usées seront scrutées avec la plus grande attention afin de prévenir toute survenue d’épidémie, même si le risque est considéré comme faible.
C’est d’ailleurs à ce titre que la nouvelle directive sur les eaux résiduaires urbaines (DERU), votée à l’échelle européenne le 10 avril 2024, obligera à la surveillance de certains virus (comme le Sars-Cov-2), de pathogènes émergents et de micro-contaminants chimiques comme les polluants « éternels ». Pour la première fois a donc été institutionnalisée à l’échelle communautaire la possibilité d’utiliser les eaux usées brutes non pas pour diagnostiquer leur qualité chimique, dans une logique de prévention des impacts sur les milieux en aval, mais bien dans une logique d’estimation des usages répondant à deux objectifs : le suivi de la santé des populations collectées et l’identification de matières atypiques, dans une logique de responsabilité élargie de leurs producteurs, pour une prise en charge partielle par ces industries des surcoûts de traitement des eaux usées par les contaminants qu’elles émettent.
Ce transfert de responsabilité depuis les sphères académiques vers les sphères publiques, avec des objectifs parfois différents, devra nécessairement s’accompagner d’une prise en main législative de ces questions, pour lesquelles le vide juridique est abyssal. Or, les contraintes liées aux données personnelles, notifiées dans le règlement général sur la protection des données (RGPD), nécessiteront probablement des ajustements si l’utilisation venait à être massifiée, notamment pour des zones de collecte faiblement peuplées. Car de facto, un signal moléculaire obtenu dans les eaux usées est permis par la contribution cumulée de tous les résidents d’une zone donnée.
Dans quelle mesure le consentement à l’analyse de ses propres excrétas est impérieux dans le but de réaliser une surveillance des pathogènes émergents (entre autres exemples) en population ? On retrouve ici un équilibre parfois difficile à atteindre entre la prise en compte des volontés individuelles et le besoin de trouver des moyens de suivi en temps quasi réel et en population aussi exhaustive que possible.
Malgré ces besoins de cadrage, il semblerait donc que l’analyse des eaux usées pour la surveillance de masse ait de beaux jours devant elle, permettant d’obtenir des informations variées sur la zone de collecte en général et la population qui y réside en particulier. Du fait des contraintes techniques et financières générées par le travail dans les réseaux d’assainissement, un maillage fin du territoire est aujourd’hui très difficile à envisager. Cela limite, pour le moment, le risque de dérive de cette approche, notamment si elle a pour objectif de cibler des zones géographiques, et donc des populations spécifiques, de manière systématique.
Toutefois, il semble utile et nécessaire de poursuivre l’analyse à des échelles relativement larges d’un matériel excrété par chacun d’entre nous sur une base quotidienne, tel qu’imposé par la nouvelle DERU, qui recèle des informations précieuses sur la santé globale des résidents, dans une logique d’observation des tendances à moyen terme, tout en engageant un dialogue avec les citoyens sur les objectifs scientifiques et sociétaux d’initier et de maintenir ce type de suivi.