Seasonal Relationships Among Indicator Bacteria, Pathogenic Bacteria, Cryptosporidium Oocysts, Giardia Cysts, and Hydrological Indices for Surface Waters Within an Agricultural Landscape.

Wilkes, G.A., Edge, T.A., Gannon, V.P.J., Jokinen, C.C., Lyautey, E., Medeiros, D.T., Neumann, N.F., Ruecker, N.J., Topp, E., et Lapen, D.R. (2009). « Seasonal Relationships Among Indicator Bacteria, Pathogenic Bacteria, Cryptosporidium Oocysts, Giardia Cysts, and Hydrological Indices for Surface Waters Within an Agricultural Landscape. », Water Research, 43(8), p. 2209-2223. doi : 10.1016/j.watres.2009.01.033  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Le bassin de la Rivière South Nation, dans l’est de l’Ontario, au Canada, se caractérise par une agriculture mixte. De 2004 à 2006, plus de 1 600 échantillons d’eau ont été prélevés toutes les deux semaines dans un réseau d’échantillonnage discontinu pouvant comprendre jusqu’à 24 stations situées sur des tributaires de différents ordres faisant partie de ce bassin. Nous avons analysé ces échantillons pour déterminer la densité de bactéries indicatrices (Escherichia coli, Clostridium perfringens, entérocoques et coliformes totaux et fécaux), rechercher des bactéries pathogènes (Listeria monocytogenes, Escherichia coli O157:H7, Salmonella spp., Campylobacter spp.) et déterminer la densité de kystes de Giardia et d’oocystes de Cryptosporidium, deux parasites. Nous avons constaté que les relations entre les bactéries indicatrices, les bactéries pathogènes et les kystes et oocystes des parasites, quoique globalement faibles, étaient liées à la saison et spécifiques du lieu et étaient essentiellement positives. La présence de L. monocytogenes, par contre, s’est révélée être en relation inverse avec la densité des bactéries indicatrices. Quant aux Campylobacter, Salmonella, kystes de Giardia et oocystes de Cryptosporidium, c’est en automne que nous en avons trouvé le plus souvent. E. coli O157:H7 a été détecté à une très faible fréquence. D’après les résultats des analyses exploratoires effectuées au moyen d’arbres de décision, les densités de E. coli sont généralement les paramètres de caractérisation de la présence ou de l’absence des parasites/pathogènes les plus utilisés; ils sont suivis de près par les coliformes fécaux et, dans une moindre mesure, par les entérocoques et les coliformes totaux. Les densités de bactéries indicatrices servant à caractériser les groupes de présence et d’absence de pathogènes étaient toutes inférieures à 100 UFC par 100 mL-1. Les relations entre les micro organismes et les indices de pluviosité ainsi que les variables propres aux déversements dans les tributaires étaient globalement faibles à modérées, et fluctuaient généralement d’une saison à l’autre, d’un lieu à l’autre et selon le type de micro organisme considéré. Toutefois, la pluviosité et les déversements se sont révélés essentiellement liés par une relation positive avec les densités de bactéries indicatrices et la détection de pathogènes. Les cas où un pathogène a été détecté en l’absence d’une bactérie indicatrice détectable ont été extrêmement peu fréquents; ainsi, les indicateurs fécaux se sont révélés être des substituts donnant des résultats prudents pour divers micro organismes pathogènes dans ce contexte agricole. Les résultats de nos travaux nous apprennent qu’un unique indicateur ou un indice hydrologique simple ne peut vraiment suffire pour l’évaluation de tous les systèmes environnementaux et de tous les organismes pathogènes/parasites, même dans un cadre géographique commun. À la lumière de ces résultats, il apparaît de façon plus nette que, pour qu’une prévision soit robuste et/ou qu’un indicateur soit utile, il faut mieux comprendre la distribution des micro organismes dans le paysage, la nature des sources d’espèces hôtes et les affinités de transport/devenir environnemental des pathogènes et des indicateurs.

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