Les surfeurs sur les plages où les tuyaux de drainage des eaux pluviales se déversent dans l’océan risquent d’attraper plus que des vagues un jour de pluie. Des chercheurs de l’Université de Monmouth étudiant l’influence des conditions météorologiques et océaniques sur la pollution microbienne ont découvert que dans les 6 à 24 heures suivant des précipitations modérées, les niveaux de bactéries entérocoques dépassaient les normes de sécurité sanitaire de l’État environ la moitié du temps sur ces plages. Bien que la pluie soit un facteur connu de pollution microbienne causant des maladies sur les plages du New Jersey, il s’agissait de la première étude évaluée par des pairs à enquêter officiellement sur le lien.
La recherche est publiée dans la revue Surveillance et évaluation environnementales.
Le professeur doté de sciences marines Jason Adolf et le professeur spécialisé Jeff Weisburg du département de biologie de l’Université de Monmouth ont recueilli des échantillons d’eau avec des étudiants les jours secs et à la suite de tempêtes sur cinq plages du comté de Monmouth avec des tuyaux d’évacuation en 2019 et 2020. La recherche a été menée à la fois dans la baignade d’été saison – lorsque l’État surveille les niveaux de pollution chaque semaine – et de septembre à mai, qui n’est pas une période régulièrement surveillée par l’État. Bien que les foules de baigneurs disparaissent en grande partie après la fête du Travail, les mois d’automne et d’hiver sont considérés comme la saison de surf principale pour la côte du New Jersey, et ses eaux restent bondées de coureurs profitant de la houle des ouragans.
« Sans un système sur la plage pour les avertir, les surfeurs pourraient sans le savoir être exposés à des bactéries pouvant provoquer des infections respiratoires, des nausées, des douleurs abdominales et des fièvres », a déclaré le Dr Weisburg, dont les recherches portent sur l’immunologie et les maladies. « Étant donné que les restrictions sur les plages sur lesquelles vous êtes autorisé à surfer sont levées hors saison, les surfeurs doivent profiter des autres plages qui leur sont ouvertes et éviter les tuyaux d’évacuation pendant et après les pluies. »
Les échantillons ont été testés pour les niveaux d’entérocoques et vérifiés pour les relations avec les données de trois facteurs importants : les précipitations, qui transportent les déchets animaux et d’autres polluants vers les plages via les rejets d’eaux pluviales ; la température de l’eau, qui détermine la facilité avec laquelle les bactéries se développent; et le niveau de marée, qui peut contrôler si les polluants sont dilués ou concentrés.
Le modèle prédit avec précision la pollution microbienne sur la base de données environnementales
La recherche a révélé que les précipitations dans les 6 à 24 heures suivant l’échantillonnage et les températures de l’eau plus élevées étaient les meilleurs prédicteurs d’un nombre élevé d’entérocoques, bien que des dépassements du seuil réglementaire de l’État de 104 unités formant colonies (UFC) par 100 ml d’eau de mer aient été observés en toutes saisons. – même dans des mers aussi froides que 44 degrés F, après des périodes de pluie. Bien que cela ne fasse pas explicitement partie de cette étude, les observations lors de l’échantillonnage ont suggéré que ces pics de bactéries s’atténuaient rapidement sur ces sites, dans un délai d’un ou deux jours après leur apparition.
Les chercheurs ont créé un modèle capable de prédire avec précision la probabilité de pics de bactéries sur les sites d’échantillonnage en se basant sur les données relatives aux accumulations de précipitations, à la température de l’eau et aux niveaux d’eau. Lorsque le modèle s’est concentré sur les sites ayant un drainage des eaux pluviales dans la zone de surf, ses prévisions selon lesquelles les niveaux dépasseraient le seuil de l’État étaient correctes 69 % du temps ; c’était un 100% parfait lorsqu’il prévoyait que les niveaux resteraient en toute sécurité en dessous du seuil.
Adolf a déclaré qu’un modèle de ce type, s’il était étendu à l’ensemble de l’État, pourrait être utilisé pour renforcer le propre système de l’État pour surveiller la qualité de l’eau et informer les baigneurs lorsque l’océan est dangereux. Le New Jersey prélève régulièrement des échantillons le lundi et n’effectue des tests que le mardi ou au-delà s’il détecte un nombre d’UFC supérieur à 104.
Les cinq sites d’échantillonnage ont proposé des études de cas sur la manière dont la configuration des exutoires pourrait avoir un impact sur les résultats. Un site où l’eau de débordement s’écoulait du lac Wesley à Asbury Park avait le pourcentage le plus élevé d’échantillons au-dessus du seuil. Le pourcentage était le plus bas sur le boulevard Neptune à Deal, où l’eau s’écoulait dans une zone de dunes de sable qui l’a essentiellement filtrée avant d’atteindre l’océan. Les résultats étaient plus cohérents sur Roosevelt Avenue à Deal, et South Bath Avenue et Ocean Place à Long Branch, où les tuyaux drainaient tous les eaux pluviales dans la zone de surf.
Les chercheurs ont également utilisé le modèle généré dans cette étude pour « rétroduire » les niveaux d’entérocoques sur les mêmes plages en utilisant environ 20 ans de données historiques sur les précipitations horaires, la température de l’eau et le niveau de l’eau. Le résultat a été utilisé pour tester l’efficacité de différents scénarios d’échantillonnage.
« Sur le long terme sur les sites que nous avons étudiés, vous allez détecter environ un événement de dépassement sur sept si vous n’échantillonnez qu’un jour sur sept car la nature des précipitations est aléatoire et la réponse de la pollution microbienne est rapide, » dit Adolf. « S’il pleut le week-end ou tôt le lundi, vous obtiendrez de nombreux dépassements lorsque vous mesurez le lundi. Mais s’il pleut du mardi au samedi, les plages que nous avons étudiées dépasseront probablement les niveaux d’entérocoques dans les 24 heures. heures et sera probablement clair le lundi suivant. Nous reconnaissons les défis logistiques de l’échantillonnage quotidien, mais nos recherches suggèrent que vous pouvez compléter la surveillance hebdomadaire par une modélisation qui prédit la sécurité de l’eau en fonction de paramètres environnementaux qui sont déjà mesurés en permanence.
L’étude a été co-écrite par les diplômés de Monmouth Kelly Hanna et Victoria Lohnes, avec des contributions à la recherche des diplômés de Monmouth Maria Riley, Skyler Post, Ariel Zavala et Erin Conlon. Le professeur agrégé de géographie Geoffrey Fouad a apporté d’importantes contributions éditoriales à l’article.
Plus d’information:
Jason E. Adolf et al, les dépassements d’Enterococcus liés à la variabilité environnementale sur les plages océaniques du New Jersey, Surveillance et évaluation environnementales (2022). DOI : 10.1007/s10661-022-10788-0
Fourni par l’Université de Monmouth