Dans une étude unique menée sur des conduites d’eau potable en Suède, des chercheurs de l’Université de Lund et de la compagnie des eaux locale ont testé ce qui se passerait si le chlore était omis de l’eau potable. Le résultat? Une augmentation des bactéries, bien sûr, mais au bout d’un moment, quelque chose de surprenant s’est produit : une bactérie prédatrice inoffensive s’est développée en nombre et a mangé la plupart des autres bactéries. L’étude suggère que le chlore n’est pas toujours nécessaire si la filtration est efficace et que des bactéries prédatrices pourraient peut-être être utilisées pour purifier l’eau à l’avenir.
Tout comme les intestins humains contiennent une riche flore bactérienne, de nombreux types de bactéries se développent dans notre eau potable et les tuyaux qui les transportent. À l’intérieur des parois des tuyaux se trouve un revêtement mince et glissant, appelé biofilm, qui protège et soutient les bactéries. Ces bactéries se sont adaptées à la vie en présence de chlore, qui a autrement pour tâche principale de tuer les bactéries, en particulier les bactéries qui peuvent rendre les humains malades.
Un verre ordinaire d’eau potable contient beaucoup de bactéries inoffensives. Cependant, le chlore, qui dans le système de tuyauterie étudié a été ajouté sous forme de monochloramine, n’est pas totalement sans problème.
« Le chlore est un moyen efficace de minimiser la croissance des bactéries, mais il existe un risque d’impacts potentiels sur la santé des sous-produits qui se forment avec le chlore. Le chlore a été lié au cancer et aux lésions fœtales et étudier si le chlore pourrait être remplacé par d’autres méthodes est donc pertinentes », déclare Catherine Paul, professeure associée en ingénierie des ressources en eau et en microbiologie appliquée à l’université de Lund. Elle a passé de nombreuses années à étudier la microflore de l’eau potable et le biofilm ainsi que divers processus utilisés pour produire de l’eau potable.
En collaboration avec le doctorant Tage Rosenqvist et d’autres chercheurs de Applied Microbiology, Vatten och miljö i väst AB (Vivab), Sweden Water Research AB et l’Agence suédoise de recherche pour la défense, Paul a récemment publié une étude dans la revue npj Eau Propre. L’article est basé sur plusieurs années de surveillance de la flore bactérienne dans l’eau potable et les canalisations à Varberg, en Suède.
« La collaboration que nous avons eue entre les universités, l’industrie et les organisations gouvernementales est très spéciale. Nous avons différents types d’expertises clés et le fait que l’étude ait été menée dans un système réel rend les résultats applicables aux praticiens que si nous n’avions effectué que des travaux de laboratoire. études », explique Paul.
Notre eau potable est actuellement purifiée en plusieurs étapes. Selon le type d’eau, les entreprises utilisent différents types de filtres et de lumière UV, mais la dernière étape est presque toujours l’ajout de chlore.
À Varberg, le chlore a été supprimé en 2020 suite à l’installation d’une ultrafiltration, un filtre qui utilise un tamis à mailles extrêmement fines pour empêcher les micro-organismes nocifs de se glisser à travers les lacs et les eaux souterraines. Avec très peu de bactéries pénétrant dans l’eau potable, le chlore était jugé superflu, même si l’on ignorait quelles en seraient les conséquences sur la flore bactérienne.
Les chercheurs ont prélevé des échantillons d’eau pour analyse sur une période de six mois, à différents points du réseau à plusieurs reprises avant l’arrêt du chlore et après. En laboratoire, les séquences d’ADN nommant toutes les bactéries présentes dans l’eau ont été identifiées par filtration et comparées à des bases de données pour compléter le puzzle du microbiome. Un an plus tard, les chercheurs sont revenus et ont prélevé de nouveaux échantillons pour déterminer à quoi ressemblait le microbiome final.
« C’est comme si un nouveau restaurant avait emménagé. La chloramine tue certaines bactéries, mais nous pouvions voir qu’elle nourrissait d’autres bactéries. Pendant cette période, nous pouvions voir comment le buffet bactérien avait changé », dit Paul.
Lorsque le chlore a disparu, certains types de bactéries sont morts de faim tandis que d’autres se sont développés et ont prospéré. La plus grande surprise pour les chercheurs est survenue au cours du troisième mois sans chlore lorsqu’il a été observé que certaines bactéries avaient considérablement diminué en nombre. Et un type particulier de bactéries avait augmenté : à savoir la bactérie prédatrice Bdellovibrio.
« Nous n’avons pas vu ce type exact de bactéries dans les études précédentes de ce réseau d’eau potable. Il était probablement caché dans le biofilm, mais on lui en a maintenant donné l’occasion. Il est totalement inoffensif pour nous, les humains », déclare Paul.
L’évaluation selon laquelle le chlore est devenu superflu lors de l’introduction de l’ultrafiltre s’est donc avérée exacte.
Cependant, l’intérêt premier n’était pas d’étudier les résultats de l’ultrafiltre, qui est une solution assez coûteuse. L’objectif était plutôt de mieux comprendre la microflore cachée dans les conduites d’eau potable. À terme, serait-il possible d’ajouter un mélange de bactéries à la place du chlore ?
« Davantage d’études sont nécessaires afin de mieux comprendre comment la nature fonctionne dans les environnements urbains et bâtis. J’aimerais vraiment savoir comment toutes les bactéries de l’eau potable nous affectent. Elles ne sont pas nocives, mais pourraient-elles même être bonnes pour nous ? »
« Notre conclusion est donc qu’il est possible d’avoir une eau potable sûre et propre sans chlore. Nous n’avons observé aucun risque accru, ce qui était bien sûr très important pour la compagnie des eaux et ses clients. »
En plus du type d’ultrafiltration utilisé à Varberg, il existe d’autres moyens de purifier l’eau sans chlore, comme la lumière UV ou les biofiltres.
« Chaque méthode a ses avantages et ses inconvénients. La lumière UV est une méthode efficace, mais un inconvénient est que les lampes consomment beaucoup d’énergie. Les biofiltres ne nécessitent souvent aucune énergie mais occupent un espace considérable. Les ultrafiltres sont De nombreuses usines de traitement de l’eau potable en Suède purifient l’eau en utilisant une combinaison de méthodes. Cependant, notre étude montre que le chlore n’est pas essentiel si vous avez d’autres stratégies pour traiter et surveiller les bactéries », conclut Paul.
Plus d’information:
Tage Rosenqvist et al, Succession de communautés de biofilms bactériens suite à l’élimination de la chloramine d’un système de distribution d’eau potable à grande échelle, npj Eau Propre (2023). DOI : 10.1038/s41545-023-00253-x