analyse des conditions climatiques pré-épidémiques de la

2015

Mathieu FARION

Master I TMEC « Transport, Mobilité,

Environnement, Climat »

2014/2015

Sous la direction de Martiny Nadège et Roucou Pascal

Analyse des conditions

climatiques pré-épidémiques de

la méningite au Niger

1

Remerciements

Je tiens premièrement à remercier mes deux encadrants Martiny Nadège

et Roucou Pascal pour leur partage de connaissances, leur aide, leur

nombreux conseil et leur disponibilité.

Ensuite je remercie l’ensemble de l’équipe du CRC qui fut d’une aide

précieuse dans les moments d’adversité.

Merci également à tous les autres stagiaires présents pour leur aide et leur

bonne humeur.

Enfin, merci à mes trois camarades de stage : Mamadou, Marion et

Thibaut pour leur bon humeur, leur aide et tout le reste !

2

Sommaire

Introduction ................................................................................................................. 3

I) Contexte ........................................................................................................... 6

1) Présentation du Niger ............................................................................................................ 6

2) Climat moyen de la saison sèche au Niger ............................................................................ 7

2.1) Mois de Septembre et Octobre ............................................................................................. 8

2.2) Mois de Novembre et Décembre ........................................................................................ 10

2.3) Mois de Janvier et Février .................................................................................................. 11

2.4) Mois de Mars et Avril ......................................................................................................... 12

3) La méningite étudiée ........................................................................................................... 13

II) Présentation des conditions pré-épidémiques connues ainsi que la

méthode de travail utilisée … ................................................................................... 14

1) Données ............................................................................................................................... 14

2) Méthode ............................................................................................................................... 15

2.1) Traitement des variables climatiques ............................................................................... 15

2.2) Poussières ........................................................................................................................ 16

3) Conditions pré-épidémiques et épidémiques connues au Niger .......................................... 17

III) Analyses ......................................................................................................... 18

1) Analyse des différences (années épi non épi) pour les variables climatiques .................... 18

1.1) Mois de Novembre et Décembre ..................................................................................... 18

1.2) Mois de Janvier et Février .............................................................................................. 19

1.3) Mois de Mars et Avril ...................................................................................................... 20

2) Analyse des poussières ........................................................................................................ 21

2.1) Mois de Décembre .............................................................................................................. 22

2.2) Mois de Janvier ................................................................................................................... 24

2.3) Mois de Février ................................................................................................................... 25

Conclusion .................................................................................................................. 27

Bibliographie .............................................................................................................. 28

Liste des Figures ........................................................................................................ 29

Liste des tableaux ...................................................................................................... 30

3

Introduction

L’Afrique a une population de 1 138 229 000 habitants soit 15,7% de la population mondiale. En

2100, si la croissance de la population continue à un tel rythme, ce continent pourrait représenter

près de 38% de la population total, en raison d’un des taux de fécondité parmi le plus élevé au

monde : 4,7 enfants par femme alors que la moyenne mondiale est seulement de 2,5 enfants par

femme. La population est donc très jeune avec un âge médian de 20 ans. Malgré tout ce potentiel, la

population reste très vulnérable aux conditions climatiques et aux aléas. Le climat africain est très

varié allant de zones arides avec le Sahara au nord et le Namib au Sud-Ouest, à des zones humides

comme la forêt tropical du Congo par exemple. Ainsi le climat spécifique du sud du Sahara et de la

bande sahélienne est l’un des facteurs de développement de certaines épidémies. C’est le cas des

épidémies de méningites bactériennes. Celles-ci étudiées et mises en évidence depuis des décennies

par les épidémiologistes, sont un fléau sans précédent en Afrique de l’ouest. Ces épidémies sont

ciblées sur une zone précise qu’on appelle ceinture de méningites définie par Lapeyssonnie (1963)

(Figure 1).

Celle-ci concerne tous les pays de la bande sahélienne allant du Sénégal à l’ouest à l’Ethiopie à

l’est. Ces pays sont les suivants : Bénin, Burkina Faso, Burundi, Cameroun, Côte d’Ivoire, Érythrée,

Éthiopie, Gambie, Ghana, Guinée, Guinée-Bissau, Kenya, Mali, Mauritanie, Niger, Nigéria,

Ouganda, République centrafricaine, République démocratique du Congo, Rwanda, Sénégal,

Soudan, Soudan du Sud, Tanzanie, Tchad et Togo. Les épidémies de méningite sont variables dans

ces 26 pays. C’est dans ceux-ci que l’on trouve le plus de personnes contaminées.

Figure 1 : Localisation de la « ceinture » de la méningite (Cuevas et al. 2007).

4

La pauvreté et les conditions de vie sont des facteurs déterminant d’apparition d’épidémie dans

certains pays mais le climat a aussi son importance. La méningite est associée aux conditions

climatiques cela a déjà été prouvé pour plusieurs pays (Burkina Faso, Niger…) (Martiny &

Chiapello 2013 ; Agier et al 2013 ; Deroubaix et al 2013), et il est difficile de les prévoir. La

conjonction de ses divers facteurs fait de la méningite une arme mortelle qui terrasse des milliers de

personnes chaque année. Parmi les pays de la ceinture de méningite, les plus touchés sont le

Burkina Faso et le Niger (Yaka, (2008). La méningite mise en cause dans la ceinture est

principalement la méningite à méningocoques de sérogroupe A (OMS, 2015), mais il existe

également d’autre sérogroupe comme la méningite à méningocoques de sérogroupes B, C, W135, X

et Y. Des vaccins existent et des campagnes de vaccinations ont été effectuées en 2010. Malgré

cela, le risque reste toujours présent et non négligeable, car le vaccin mis en place concerne le

sérogroupe A uniquement alors que les autres sérogroupe sont aussi présents (W, X et C) (OMS,

2015). C’est pour cela que l’importance de pouvoir prévoir ces épidémies est primordiale. C’est

dans ce cadre que les études du climat nigérien effectuées dans ce mémoire s’inscrive afin de

vérifier et de conforter les analyses précédentes, (Yaka et al 2008 ; E. Fluck, 2012 ; A. Adde,

2013). Ainsi le vent, l’humidité relative et la température sont pris en compte mais pas seulement,

car le vent d’Harmattan présent d’octobre à mars sur le Niger induit des déplacements de poussières

qui sont directement impliquées et corrélées aux épidémies enregistrées (Martiny & Chiapello

2013). Ainsi les études antérieures ont déterminé pour le Niger que le démarrage des épidémies se

situait début Janvier ((Martiny et Chiapello (2013) (Niger et Mali)) et (Agier et al. (2013) (Niger))),

et d’autres études ont prouvé que ce démarrage était principalement lié à un fort déplacement de

poussières deux semaines avant (Fluck, 2012 ; Martiny & Chiapello, 2013). L’hypothèse engagée

est la suivante : les poussières fragilisent les bronches et rendent les organismes plus fragiles.

D’autant plus que le Niger se trouve à proximité d’une source de poussière importante (Dépression

de Bodélé) (Prospero et al., 2002, Washington et al., 2003). Quant aux conditions climatiques

(Humidité et Température) elles influeraient dans un premier temps sur l’intensité de l’épidémie

(Yaka, 2008 et Sultan, 2004). Ainsi pour permettre l’analyse des conditions climatiques avant et

pendant les épidémies au Niger le travail de stage de M N’Diaye (2015), qui a déterminé les années

épidémiques au Niger, a été important. Ainsi qu’elles impactes ont les conditions climatiques sur

l’apparition des épidémies de méningites au Niger ? On sait que des indicateurs sont présents

comme le vent, les poussières, l’humidité et la température. Est-ce que ses indicateurs sont

significatifs pour le Niger ? Si oui lesquels et peuvent t’ils être vraiment efficaces ?

5

Ce travail de stage porte sur des ré-analyses (Yaka et al 2008 ; Fluck, 2012 ; Adde, 2013 ; Martiny

& Chiapello, 2013) et également sur l’exploitation des variables explicitées plus haut des échelles

hebdomadaire, mensuelles et annuelles pour comprendre les conditions de l’apparition des

épidémies. Les mois étudiés vont de Septembre à Avril, car même si c’est à partir de janvier que se

déroulent la majorité des épidémies il est souhaitable de connaître les conditions pré-épidémiques

pour y trouver des indicateurs. Ensuite, nous testerons la pertinence des variables climatiques qui

ont été identifiées comme jouant potentiellement un rôle sur les épidémies de méningites par Yaka

(2008) (vents et conditions sèches en novembre au Burkina-Faso), Martiny & Chiapello, 2013-

(humidité et poussières pendant l’épidémie janvier à avril au Niger et Mali).

6

I) Contexte

1) Présentation du Niger

Le Niger est un pays de la bande sahélienne,

il se situe à l’est du Mali au sud de l’Algérie

en Afrique de l’ouest. La capitale est

Niamey elle est située au sud du pays ainsi

que la majorité des villes (figure 2). Le

Niger à une population estimée à 19 101

274 habitants en Janvier 2015 avec une

densité de 15,1 hab/km². Le pays est

également le 6 ème à l’échelle du continent

africain en ce qui concerne la superficie.

Le Niger est un pays de désert car il est

constitué à 80% du Sahara, seul le sud du

pays possède de la verdure c’est pour cela

que la population est principalement

concentrée au sud car les conditions sont

plus viables et l’accès à l’eau est plus facile.

Seule des nomades vivent au nord du pays

car les conditions de vie sont extrêmes. On

trouve au niveau des environnements, des

steppes arbustives, des steppes arborées et

arbustives au centre du Niger et de la

savane arborée et arbustive à l’extrême sud-

ouest du pays (Figure 3). On trouve le

plateau du Djado au nord du pays et le

massif de l’Aïr au centre Ouest (Figure 2).

Figure 2 : Carte Niger

http://auxerre.lacim.fr/Tombo-Dogo.html

Figure 3 : Topographie Niger

http://blog.mondediplo.net/2011-01-07-Au-Niger-le-cycle-

des-crises-alimentaires

7

2) Climat moyen de la saison sèche au Niger

Le climat du Niger est très chaud et sec avec 3 saisons distinctes, une saison sèche et plus froide

d’Octobre à Février, une saison chaude de Mars à Mai et une saison des pluies de Juin à Septembre.

La saison sèche est caractérisée par l’apparition du vent d’Harmattan qui vient du nord-est et qui

balaye les pays de la bande sahélienne pendant la saison sèche (Novembre à Mars), et apporte

beaucoup de poussières sur le pays (Figure 4). C’est un vent qui apparaît en hiver entre novembre et

mars, il provient du nord est du Sahara et se dirige vers le sud-ouest, c’est un alizé continental.

C’est un vent chaud et sec qui transporte de novembre à avril des poussières de tailles variables (de

l’ordre d’1 micron) venant du désert et transportées vers les pays du golfe de guinée et de l’ouest de

l’Afrique comme le Mali le Niger ou encore le Burkina Faso. Ce vent à une intensité variable selon

les années, mais il est la cause de multiples problèmes de santé et de détérioration des récoltes. Puis

une saison chaude d’Avril à Mai avec des températures pouvant avoisiner les 50°C. Lui succède

une saison des pluies dite de mousson. Il tombe en moyenne de 500 à 800 mm de pluie dans le sud-

ouest du pays et de 500 à 100 mm dans le nord du pays voir même moins dans certains endroits.

Figure 4 : Cycle saisonnier moyen standardisé de méningite, superposé aux cycles des

aérosols (AOT) et de l’humidité spécifique (PW) au Niger sur la période 2004-2009

(Martiny et Chiapello, 2013).

8

Les poussières sont présentes tout au long de l’année à plus moins forte concentration mais entre

octobre et mars, celles-ci se retrouvent plaquées vers le sol par le vent d’Harmattan et le front

d’Harmattan ce qui augmente la concentration au niveau de la bande sahélienne (Figure 5).

2.1) Mois de Septembre et Octobre

Toutes les cartes de climats sont des moyennes mensuelles pour les années 1979 à 2013 (voir partie

II), 1) Données).

Le climat moyen au mois de septembre à une importance moindre par rapport au mois suivant car

c’est la fin de la saison des pluies. Le vent est présent au niveau de 20°N au Niger avec une

direction allant vers le sud-est mais une faible force, ce sont les prémices de l’Harmattan. Les

températures oscillent autour de 30°C au Niger en septembre, et l’humidité relative est encore

importante (70%) dans le sud puisque la ZCIT est toujours présente à cette période de l’année. Mais

il est intéressant de constater que pour le mois d’Octobre le vent est présent jusqu’à 15°N et est plus

fort, l’Harmattan ce met en place. Les températures commencent a diminué au nord dû au vent qui

Figure 5 : Coupe méridionale de la mousson africaine. Le front d’Harmattan marque la différence

entre les masses d’air humide de la mousson et les masses d’air sec de l’Harmattan

(Haywood et al.,2008).

9

s’intensifie et qui apporte de la fraicheur du Sahara qui ce refroidi. Puis la ZCIT commence à

descendre vers le golfe de Guinée donc l’humidité est plus faible (50 à 60%) dans le sud (Figure 6).

Vent

Température

Humidité

relative

Figure 6 : Climat moyen pour Septembre et Octobre

Vent en m/s, Température en °C et Humidité relative en %

10

2.2) Mois de Novembre et Décembre

En ce qui concerne le mois de Novembre et Décembre, le régime d’Harmattan est en place avec des

vents forts dépassent les 20 m/s qui balaye tout le pays. Ces vents apports de la fraicheur du nord

comme l’indique les cartes de température. L’humidité est très faible sur tout le Niger cela dépasse

à peine les 20%, la saison sèche est donc en place (Figure 7).

Vent

Température

Humidité

relative

Figure 7 : Climat moyen pour Novembre et Décembre


11

2.3) Mois de Janvier et Février

En Janvier et Février le régime d’Harmattan perdure. Le pays se trouve dans sa saison la plus froide

avec des températures allant de 12°C à l’extrême Nord et 24°C au Sud. L’humidité relative reste

toujours très faible (environ 20 % sur le Niger) car le pays est encore saison sèche (Figure 8).

Vent

Température

Humidité

relative

Figure 8 : Climat moyen pour Janvier et Février


12

2.4) Mois de Mars et Avril

Pour finir les mois de mars et avril sont assez différents, le premier voit le vent d’Harmattan certes

plus faible à 17°N mais encore présent, des températures dans le Nord de 20°C et une humidité

relative de 20% sur le Niger. En avril, le régime d’Harmattan devient faible, il n’y a pratiquement

plus de vents sur le Niger. Les températures remontent et ne sont pas en dessous les 26°C sur le

Niger. Enfin l’humidité est plus élevée dans le sud (30%) cela signifie que la ZCIT remonte (Figure

9).

Vent

Température

Humidité

relative

Figure 9 : Climat moyen pour Mars et Avril


13

3) La méningite étudiée

Les méningites étudiées ici sont d’origine bactérienne. Elles affectent les fines membranes du

cerveau et la moelle épinière (Figure 10). La transmission bactérienne s’opère de personne à personne

par des gouttelettes de sécrétions respiratoires ou pharyngées et la période d’incubation varie entre 2 et

10 jours (OMS, 2015). Les symptômes les plus fréquents sont : raideur de la nuque, fièvre élevée,

photophobie, état confusionnel, céphalées et vomissements. Même si la maladie est diagnostiquée

très tôt et qu’un traitement approprié est administré, entre 5 et 10% des malades décèdent, en

général dans les 24 à 48 heures qui suivent l’apparition des symptômes. La méningite bactérienne

peut entraîner des lésions cérébrales, une perte auditive ou des troubles de l’apprentissage chez 10 à

20% des survivants (OMS, 2015). Avant 2010 la méningite de sérogroupe A était responsable de

85% des infections de méningite dans cette régions du monde. Pour pallier à ses épidémies

plusieurs vaccins existent comme le vaccin antiméningococciques polyosidiques, un vaccin

antiméningococcique conjugué A, des vaccins

conjugués C, des vaccins quadrivalents A, C, Y

et W conjugué et des vaccins

antiméningococciques polyosidiques (OMS).

Bien entendu les pays touchés comme le Niger

ont le plus grand mal à se procurer ces vaccins

même si des campagnes de vaccination ont été

effectuées comme en 2010 pour le sérogoupe A

(OMS) (En 2015 plus de 217 millions de

personnes avaient reçu le vaccin pour le

sérogroupe A). Actuellement depuis le début de

l’année 2015, une épidémie est en court mais elle

est de sérogroupe C et les vaccinations tardent à

se faire et l’épidémie a pris de l’ampleur.

Figure 10 : Manifestation de la méningite.

http://www.docteurclic.com/encyclopedie/meningite-

generalites.aspx

14

II) Présentation des conditions pré-épidémiques connues ainsi

que la méthode de travail utilisée 1) Données

Pour toutes les cartes effectuées la source utilisée est la suivante : Dee, D. P., and 35 co-authors,

2011 : The ERA-Interim reanalysis : Configuration and performance of the data assimilation

system. Quart. J. R. Meteorol. Soc., 137, 553-597. DOI: 10.1002/qj.828.

Les AI1 sont issus du satellite OMI (Ozone Monitoring Instrument) avec capteur optique disposant

d’une résolution spatiale de 25km. Un algorithme d’inversion de poussières a été utilisé pour traiter

les données brutes du satellite. L’utilisation des données OMI est fiable comme l'indiquent les

travaux de Deroubaix et al (2013).

Un modèle d’émission de transport de PM102 fut élaboré (modèle CHIMERE) afin de simuler les

PM10 en surfaces. La rugosité de surface ainsi que les vents de surfaces sont les deux éléments

majeurs pris en compte pour la création du modèle CHIMERE.

Afin de voir si les résultats sont cohérents, les travaux de Adde (2013), menés pour le Burkina Faso,

ont servi de référence. L’analyse des jeux de données des vents a été réalisée de nouveau pour les

mêmes années épidémiques que celles considérées par Adde avec la même fenêtre géographique.

Des résultats pratiquement identiques ont été trouvés, la différence provenant de la résolution

spatiale qui a été plus fine pour cette nouvelle analyse.

1 AI : est un index qui détecte la présence d'aérosols absorbant les UV tels que la poussière et la suie

2 PM10 : particules en suspension dans l’air dont le diamètre est inférieur à 10 micromètres, d’où leur nom anglais

de particulate matter 10, ou PM 10 en abrégé.

http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/dico/d/chimie-air-4452/

15

2) Méthode

2.1) Traitement des variables climatiques

Les analyses ont été réalisées avec Matlab sur un système Linux. La méthode utilisée est de

soustraire les années épidémiques aux années non épidémiques (ces années ont été fournies par M

N’Diaye dans le cadre d’un stage) et ainsi faire une différence et calculer des zones significatives

(en gris sur les cartes de différences). Cette différence est une analyse composite testée avec le test

Student significatif au seuil de 90%. Ainsi les cartes permettent de voir directement ce qui ce passe

au pas de temps mensuel en considérant pour l’année épidémique en cours (N) les mois de janvier à

Vent, Température et Humidité relative

Afrique

Moyenne mensuelle des variables entre

1979 et 2013

Permet de mieux comprendre le climat

moyen et pouvoir analyser les cartes des

différences

Différence des variables entre les

années épidémiques et non épidémiques

Mali

Différence des variables aux mois de

S-O-N-D-J-F-M -A entre les années

épidémiques et non épidémiques

Test significatif au seuil de 90%

Mettre en avant les différences entre

années épidémiques et non épidémiques pour les conditions

d'automne

Figure 11 : Variables climatiques

FARION Mathieu et VAIRET Thibaut

16

avril et pour l’année (N-1) les mois de septembre à décembre pour analyser les conditions pré-

épidémiques. Cette méthode est appliquée pour le Niger et pour l’Afrique de l’ouest. Les cartes du

climat moyen réalisées (Figure 4, 5, 6 et 7) permettront une meilleure analyse des cartes de

différences et mieux comprendre le climat entre Septembre et Avril au Niger lors des années

épidémiques. Les cartes de différences sont réalisées pour les variables climatiques (vent à 10m,

température de surface et humidité relative) (Figure 11).

2.2) Poussières

Pour les poussières une seule zone est utilisée, celle de l’Afrique de l’ouest. Deux jeux de données

sont utilisés, tout d’abord les AI qui sont des données satellite et qui servent de mise en contexte

générale, puis les PM10 simulés qui proviennent d’un modèle servent de base pour les cartes

analysées dans cette étude. Les AI sont à une résolution de 25 Km. Et les PM10 simulés permettent

de faire des cartes de valeurs standardisées1 et des cartes moyennes au pas de temps mensuelles

(Figure 12).

1 Valeurs standardisées : est une variable aléatoire dont on a modifié les valeurs afin de fixer sa moyenne et

sa variance.

Afrique

PM10 Simulés (Particules

inférieur à 10µm)

Valeurs standardisées

(indicatif)

Carte moyenne

AI (Particules de toutes tailles)

Carte moyenne à

25 Km

Figure 12: Poussières


https://fr.wikipedia.org/wiki/Variable_al%C3%A9atoire

https://fr.wikipedia.org/wiki/Moyenne

https://fr.wikipedia.org/wiki/Variance_(statistiques)

17

3) Conditions pré-épidémiques et épidémiques connues au Niger

Le but est de trouver un signal qu’il soit dans les vents, l’humidité ou bien la température qui serait

précurseur d’une épidémie à venir au Niger, puisque ces signaux se manifestent de 2 à 4 mois à

l’avance en ce qui concerne le vent au Niger. Pour connaître les conditions pré-épidémiques qui

sont démontrés scientifiquement à ce jour on utilise les travaux de Sultan et Yaka. Ses conditions

pré-épidémiques relevées sont un renforcement des vents d’Harmattan au niveau de l’Algérie ainsi

qu’un renforcement des conditions sèche en novembre. Il y a également une forte présence des

aérosols désertiques 2 semaines avant le

début des épidémies au niveau du Sahel. Ceci

a été démontré par Martiny et Chiapello

(2013) pour le Niger et le Mali et Agier et al.

(2013) pour le Niger. Ces poussières

pourraient diminuer la résistance des

muqueuses du système respiratoire (Moore,

1992; Cheesbrough et al., 1995; Thomsonet

al., 2009; Mueller et Gessner, 2010) et donc

par conséquent favoriser le développement

de la bactérie. Une humidité faible au cœur

de la saison sèche favoriserait également la

mise en place d’une épidémie. L’humidité a

également un second rôle qui est de mettre fin

à l’épidémie, puisque dès que la saison des

moussons recommence en Avril toutes les

épidémies disparaissent. Puis pour finir une

température plus forte influe sur l’intensité de

l’épidémique au même titre que l’humidité

relative (Figure 13).

Novembre N-1

• Vents d'Harmattan

Décembre N-1

• Vents d'Harmattan plus fort

• Poussière plus importante

• Premier cas pré-épidémique

Janvier

• Humidité faible

• Température plus forte

• Poussières toujours importante

• Début d'épidémie au Niger

Février

• Humidité faible

• Température plus forte

• Poussières toujours présente

• Pic d'épidémie au NIger

Mars

• Humidité plus importante

• Epidémie toujours présente

• Poussières présente

• Harmattan plus faible

Avril

• Humidité > 0 (Figure 4)

• Fin de l'épidémie

• Poussière moins dense dans les basses couche

Figure 13 : Condition pré-épidémique et

épidémique connues


18

III) Analyses 1) Analyse des différences (années épi non épi) pour les variables climatiques

L’analyse des différences est réalisée entre années épidémiques et années non épidémiques. Ces

années proviennent de l’étude de N’DIAYE (2015) (Tableau 1).

Années épidémique 1994,1995, 1996, 2000

Années non épidémique 1990, 1998, 2005, 2007

Voire tableau ci-dessous (Tableau 2) pour comprendre le code couleur des cartes (Figure 14, 15, et

16).

1.1) Mois de Novembre et Décembre

En novembre le sud du pays est au niveau de la ZCIT et une grande zone significative allant d’est

en ouest toujours plus humide en années épidémiques apparait.

Le mois de décembre est susceptible d’être intéressant pour les conditions pré-épidémiques au

Niger. On constate donc qu’un renforcement des vents d’Harmattan est présent sur plusieurs pays

comme le Niger et le Mali. Il vient de l’Algérie et de la Lybie. D’après l’hypothèse de Yaka, Sultan

et Martiny & Chiapello, ce renforcement est susceptible d’apporter des poussières sur le Niger et les

autres pays concernés. La source de ses poussières, si il y en à, pourrait provenir de la Lybie, de

l’Algérie et du Tchad comme l’on démontré Prospero et al., (2002) et Washington et al., (2003). En

ce qui concerne la Rh elle est vraiment significative sur tout le pays pratiquement, mais cette

différence est vraiment faible de l’ordre de quelques pourcents donc ce n’est pas à relever (Figure

14).

Bleu Rouge

RH plus d'humidité en années épi moins d'humidité en années épi

T plus faible en années épi plus fort en années épi

Tableau 2 : Code couleur des cartes de températures et d’humidité relative

FARION Mathieu

Tableau 1 : Années utilisées

19

1.2) Mois de Janvier et Février

L’étude du mois de Janvier et Février est réalisée dans le but de vérifier si les conditions

climatiques influent sur l’intensité des épidémies (Martiny & Chiapello, 2013).

Au niveau des vents rien n’apparait sur le pays. La Rh est significative en Janvier au Sud du pays

mais cette différence est de quelques pourcents et n’a donc pas d’intérêt. Pour le mois de Janvier la

température est plus élevée sur tout le pays en période d’épidémie avec une différence allant jusqu’à

+1,5°C ce qui n’est pas négligeable. Pour le mois de février c’est le contraire les températures sont

plus faible en années épi mais ce n’est pas significatif (Figure 15).

Vent

Humidité

relative

Température

Figure 14 : Différence entre années épidémiques et années non

épidémiques pour Novembre et Décembre.

Vent en m/s, Température en °C, Humidité relative en % et en gris les

zones significatives.

20

1.3) Mois de Mars et Avril

Regarder le mois de Mars et Avril est important car c’est la fin des épidémies et l’hypothèse ce pose

que l’humidité serais un marqueur d’arrêt des épidémies et c’est à vérifier (Martiny & Chiapello,

2La différence de vent n’est pas significative pour ses deux mois.

La RH est significative pour le mois d’Avril avec plus d’humidité et une remontée de la ZCIT.

L’hypothèse étant que cette hausse d’humidité relative mette fin aux épidémies de méningite

(Martiny & Chiapello, 2013).

Pour les températures, en Mars elles deviennent de nouveau plus élevées en années épi mais ceci

n’est toujours pas significatif. Et enfin en Avril on constate une significativité global sur tout le

Vent

Humidité

relative

Température


épidémiques pour Janvier et Février.



21

pays avec des températures plus faible en années épi mais ceci est dû à la remontée de la ZCIT

(Figure 16).

2) Analyse des poussières

L’analyse des anomalies est réalisée entre une année épidémiques et une année non épidémique.

Ces années proviennent de l’étude de N’DIAYE (2015). Elles sont les suivantes :

- Années épi : 1996

- Années non épi : 1998

Pour une meilleure distinction des évènements de poussières importants et pour comprendre les

différences les différents seuils voire le tableau si dessous (Tableau 3). Ceci va aider à analyser les

évènements présents sur la figure suivante (Figure 18, 19, 20) pour les cartes 1a.

Vent

Humidité

relative

Température


épidémiques pour Mars et Avril.



22

Critère Description Nom de l’épisode Nombre Durée [PM10]

CRIT1 40 x [PM10] > m & 8 x [PM10] > 80e Evénement modéré 3 11h 207

CRIT2 CRIT1 & 8 x [PM10] > 90e Evénement moyen 4 19h 229

CRIT3 CRIT2 & 4 x [PM10] > 97e Evénement intense 2 54h 302

CRIT4 CRIT3 & 4 x [PM10] > 98e Evénement très intense 1 21h 336

CRIT5 CRIT4 & 4 x [PM10] > 99e Evénement extrême 1 99h 677

2.1) Mois de Décembre

Les poussières au mois de Décembre sont très présentes sur le Niger plus particulièrement aux

semaines 50 et 51 (2ème

et 3ème

semaine de Décembre) (Figure 18, 1a). Les concentrations de PM10

atteignent le maximum de l’échelle utilisée c’est-à-dire 500 µg/m3 d’air ce qui pourrait être

dangereux pour la santé des personnes, surtout que ces particules se dirigent vers les villes

localisées au Sud du pays. Ses PM10 proviennent pour la majorité du pays voisin le Tchad qui se

trouve à l’Est du Niger et où l’on trouve la dépression de Bodélé qui est la principale source de

poussière à proximité (Prospero et al., 2002 et Washington et al., 2003). Ce déplacement de

poussières est corrélé avec le renforcement de l’Harmattan constaté plus haut pour le mois de

Décembre (Figure 15). De plus c’est également corrélé avec la semaine de démarrage de l’épidémie

qui à lieu pour cette année début Janvier (semaine 1 et 2) (N’Diaye, 2015) (Figure 17), ce qui

intervient deux semaines après les évènements de poussière constaté. Puis en regardant les

anomalies (Figure 18, 1b), il ressort que ces déplacements de poussières sont un peu plus importants

(entre 1 et 2) en 1996 sur le Niger au sud et à l’ouest.

Tableau 3 : Définition des événements de poussières à Dédougou. Les valeurs 40, 8 et 4 correspondent

au nombre de quarts d’heure consécutifs pour lesquels il y a dépassement de seuils. Le début (la fin)

d’un événement correspond au quart d’heure à partir duquel [PM10] passe au-dessus (en-dessous) de

la moyenne m.

Martiny et al, 2015

-1 -0,5

0 0,5

1 1,5

2 2,5

3

sem

48

sem

49

sem

50

se

m5

1

sem

52

sem

1

sem

2

sem

3

sem

4

sem

5

sem

6

sem

7

sem

8

sem

9

sem

10

sem

11

sem

12

se

m1

3

sem

14

se

m1

5

sem

16

sem

17

se

m1

8

sem

19

se

m2

0

sem

21

se

m2

2

sem

23

se

m2

4

sem

25

sem

26

se

m2

7

sem

28

sem

29

sem

30

Anomalies pour l'épidémie de 1996

Anomalies

23

1a

1b

Figure 18 :

1a : Volume de poussière en µg/m3 d’air pour les semaines 49 à 52 (Décembre) de l’année 1995.

1b : Anomalies des poussières pour l’année épidémique de 1996 pour les semaines 49 à 52

(Décembre 1995) (indice semi-empirique variant entre -4 et 4).

Figure 17 : Anomalies pour l’épidémie de 1996

M.N’Diaye (2015)

24

2.2) Mois de Janvier

1a

1b

Figure 19 :

1a : Volume de poussière en µg/m3 d’air pour les semaines 1 à 4 (Janvier) de l’année 1996.


(Janvier 1996) (indice semi-empirique variant entre -4 et 4).

25

L’intérêt est de regarder ce qui ce passe au mois de janvier et février (2.3) pour les PM10 afin de

vérifier si ses particules continuent d’agir sur l’épidémie.

Pour les semaines 1 et 2 du mois de janvier 1996 les déplacements de poussières se sont atténués

sur le Niger ne dépassant pas les 200µg/m3, alors que pour les semaines 3 et 4 le déplacement se

remet en place sur tout le pays (Figure 19 1a). En ce qui concerne les anomalies (Figure 19, 1b), la

semaine 3 fait ressortir des anomalies dans le sud du Niger, ce qui veut dire que les PM10 sont un

peu supérieur à la moyenne en 1996.

2.3) Mois de Février

Au mois de février les PM10 sont présent sur tout le pays pour les 4 semaines avec des valeurs qui

atteignent voire dépassent les 500µg/m3 d’air à l’est du Niger au niveau de Bodélé (Figure 20, 1a).

En ce qui concerne les anomalies elles sont surtout présentes au nord du pays en semaine 6 et à l’est

du Niger en semaine 7 et 8. Les anomalies supérieures à la moyenne apparaissent en semaine 8, soit

deux semaines avant le premier pic de l’épidémie (Figure 17). On peut alors poser comme

hypothèse que les PM10 jouent un rôle pendant l’épidémie.

26

1a

1b

Figure 20 :

1a : Volume de poussière en µg/m3 d’air pour les semaines 5 à 8 (Février) de l’année 1996.


(Février 1996) (indice semi-empirique variant entre -4 et 4).

27

Conclusion

En conclusion, deux mois sont importants dans l’apparition et l’intensité des épidémies au Niger. Le

mois de décembre, car l’Harmattan est au plus fort ce qui entraine des déplacements de poussières

important sur la majorité du pays. Et le mois de Février qui est également beaucoup plus

poussiéreux.

Le mois de décembre est donc important dans l’apparition des épidémies. Le régime d’Harmattan

est en place que tout le pays (Figure 7) et les différences entre les années épidémiques et les années

non épidémiques montrent des vents plus importants en années épidémique pour ce mois-ci (Figure

14). Ceci vérifie donc l’hypothèse de Yaka, Sultan et Martiny & Chiapello, qui supposaient qu’une

vague de poussières apparaissait deux semaines avant le début de l’épidémie (Figure 17 et 18)

puisque le vent entraine les poussières. Puis en ce qui concerne l’humidité relative, elle n’a pas

vraiment d’impact sur le début de l’épidémie comme la température également. Des conditions plus

chaude favoriserais le l’expansion de l’épidémie. L’humidité relative est plus importante au mois

d’avril et ceci marquerait la fin de l’épidémie comme le démontre l’étude de Martiny & Chiapello.

Enfin le mois de Février est également plus impacté par les PM10 avec une vague de poussières en

semaines 6, 7 et 8 dans le sud et sud-est du pays où l’on retrouve les villes et la population. Ceci

coïnciderait avec le premier pic de l’épidémie mais la liaison entre ses deux éléments reste une

hypothèse.

Finalement les épidémies de méningites au Niger reste fortement corrélées au régime d’Harmattan

plus ou moins fort qui lui-même affecte directement le déplacement des poussières venant de

Bodélé à l’est du Niger (Prospero et al., 2002, Washington et al., 2003). Ses mêmes poussières sont

à l’origine de fragilisation des voies respiratoires ceci entrainant des toux qui favorise la

contamination et la propagation de la maladie. Même si une vague de vaccination a eu lieu en 2010

pour la méningite de serougroupe A, les autres sérougroupes restent présents comme en témoigne

l’épidémie de cette année (2015) de sérogroupe C. D’où l’importance de pouvoir prévoir ces

épidémies pour mieux les maîtriser et les endiguer rapidement avant que des milliers de personnes

soient contaminées. Ceci étant dis le climat n’est pas le seule facteur en cause, les conditions de vie

et des multitudes de paramètres sont à prendre en compte pour comprendre tous les mécanismes qui

s’opèrent.

28

Bibliographie

Adde A. (2013) Impact du climat sur les épidémies de méningite en Afrique de l’Ouest : diagnostic

et apports du modèle climatique régional WRF. Mémoire 51p

Agier L., Deroubaix A., Martiny N., Yaka P., Djibo A., Broutin H., « Seasonality of meningitis in

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Fluck E. 2012. Influence du climat sur les épidémies de méningites au Burkina Faso. Mémoire de

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Sultan B., K. Labadi, G. Beltrando et S. Janicot(2004) L'épidémie de méningite au Mali et la

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Yaka P., B. Sultan, H. Broutin, S. Janicot, S. Philippon and N. Fourquet(2008) Relationships

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andNiger, International Journal of Health Geographics, 7 : 34. Doi:10.1186/1476072X-7-34

29

Liste des Figures

Figure 1 : Localisation de la « ceinture » de la méningite (Cuevas et al. 2007).

Figure 2 : Carte Niger

Figure 3 : Topographie Niger

Figure 4 : Cycle saisonnier moyen standardisé de méningite, superposé aux cycles des aérosols

(AOT) et de l’humidité spécifique (PW) au Niger sur la période 2004-2009 (Martiny et Chiapello,

2013).

Figure 5 : Coupe méridionale de la mousson africaine. Le front d’Harmattan marque la différence entre les masses d’air humide de la mousson et les masses d’air sec de l’Harmattan (Haywood et

al.,2008).

Figure 6 : Climat moyen pour Septembre et Octobre


Figure 7 : Climat moyen pour Novembre et Décembre


Figure 8 : Climat moyen pour Janvier et Février


Figure 9 : Climat moyen pour Mars et Avril


Figure 10 : Manifestation de la méningite.

http://www.docteurclic.com/encyclopedie/meningite-generalites.aspx

Figure 11 : Variables climatiques


Figure 12: Poussières


Figure 13 : Condition pré-épidémique et épidémique connues


Figure 14 : Différence entre années épidémiques et années non épidémiques pour Novembre et

Décembre.

Vent en m/s, Température en °C, Humidité relative en % et en gris les zones significatives.

Figure 15 : Différence entre années épidémiques et années non épidémiques pour Janvier et

Février.


Figure 16 : Différence entre années épidémiques et années non épidémiques pour Mars et Avril.


Figure 17 : Anomalies pour l’épidémie de 1996

M.N’Diaye (2015)

Figure 18 :

1a : Volume de poussière en µg/m3 d’air pour les semaines 49 à 52 (Décembre) de l’année 1995.

1b : Différence des poussières entre années épidémique 1996 et une année non épidémique pour les

semaines 49 à 52 (Décembre 1995) (indice semi-empirique variant entre -4 et 4).

Figure 19 :

1a : Volume de poussière en µg/m3 d’air pour les semaines 1 à 4 (Janvier) de l’année 1996.


semaines 1 à 4 (Janvier 1996) (indice semi-empirique variant entre -4 et 4).

Figure 20 :

1a : Volume de poussière en µg/m3 d’air pour les semaines 5 à 8 (Février) de l’année 1996.


semaines 5 à 8 (Février 1996) (indice semi-empirique variant entre -4 et 4).

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Liste des tableaux

Tableau 1 : Années utilisées

Tableau 2 : Code couleur des cartes de températures et d’humidité relative

FARION Mathieu

Tableau 3 : Définition des événements de poussières à Dédougou. Les valeurs 40, 8 et 4

correspondent au nombre de quarts d’heure consécutifs pour lesquels il y a dépassement de seuils.

Le début (la fin) d’un événement correspond au quart d’heure à partir duquel [PM10] passe au-

dessus (en-dessous) de la moyenne m. Martiny et al, 2015

analyse des conditions climatiques pré-épidémiques de la

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