Rapport du groupe de travail sur les plages et la qualité des eaux récréatives

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3 Rapport du groupe de travail sur les plages et la qualité des eaux récréatives Accord relatif à la qualité de l eau dans les Grands Lacs Série sur les priorités David Ullrich (Conseil de la qualité de l eau des Grands Lacs), coprésident du groupe de travail Richard Whitman (Conseil consultatif scientifique), coprésident du groupe de travail Douglas Alley (Commision mixte internationale), secrétaire du groupe de travail Août 2009

4 Les rapports des groupes de travail sur les priorités de touchant l Accord relatif à la qualité de l eau dans les Grands Lacs constituent une publication en série enregistrée. Façon recommandée de citer la publication : Groupe de travail consultatif sur les plages et la qualité des eaux récréatives de la Commission mixte internationale (CMI) Priorités touchant l Accord relatif à la qualité de l eau dans les Grands Lacs Rapport du groupe de travail sur les plages et les eaux récréatives. CMI. Publication spéciale , Windsor (Ontario), Canada. Même si ce rapport est du domaine public, la reproduction de tout matériel protégé par le droit d auteur contenu dans les annexes doit avoir été autorisée par les titulaires du droit d auteur. ISBN Commission mixte internationale Bureau régional des Grands Lacs 100, avenue Ouellette, 8ième étage Windsor (Ontario) Canada Téléphone : (519) , (313) Crédit de la photo à la page couverture, avec remerciements : Bill Kralovec Web : Ce rapport est disponible en anglais en format PDF : Ce rapport est disponible en français en format PDF : ii

5 Table des matières Introduction 1 Objectifs de l étude 1 Sources de contamination 2 Surveillance des Grands Lacs et normes connexes 4 Problèmes de santé causés par les eaux récréatives dans la région des Grands Lacs 7 Enjeux socioéconomiques 9 Gestion des plages et communications 10 Matrices des activités liées aux plages (annexe 1) 11 Recommandations du Government Accountability Office (annexe 2) 11 Annexe URL 11 Recommandations 12 Références 13 iii

6 Introduction Les plages et les eaux récréatives des Grands Lacs ajoutent beaucoup de valeur à la ressource en offrant du plaisir aux humains et de l habitat aux espèces sauvages. Ces milieux littoraux contribuent à la diversité écosystémique et offrent des aires de reproduction et du couvert à des poissons, des oiseaux, des invertébrés aquatiques et d autres animaux. Les plages propres et en santé attirent des résidants locaux et des touristes en grands nombres. Les milliers de kilomètres de rivage des Grands Lacs comptent quelque 822 plages surveillées. Toutefois, les endroits où les gens se baignent ne sont pas tous surveillés, seuls ceux qui ont été désignés zones récréatives le sont. Les activités récréatives pratiquées sur les eaux et les plages des Grands Lacs sont très importantes pour l économie de la région. Malheureusement, la contamination des eaux et des plages nuit à la qualité de vie et à l économie de la région, en plus de présenter des risques pour la santé humaine. Tous ceux qui se soucient des Grands Lacs doivent relever l important défi qui consiste à comprendre la nature, l étendue et les causes des problèmes et à y trouver des solutions. Objectifs de l étude Cette étude conjointe porte sur d importants enjeux de qualité des eaux récréatives liés à la «baignabilité» des Grands Lacs et visés par l Accord relatif à la qualité de l eau dans les Grands Lacs (AQEGL). Les sujets abordés comprennent l état actuel des normes et pratiques de gestion des plages des diverses autorités concernées, ainsi que les causes de la mauvaise qualité des plages et ses effets sur la santé humaine et l économie. Dans le présent rapport, le groupe de travail sur les plages et la qualité des eaux récréatives fait la synthèse de l information disponible sur les méthodes écologiques et les techniques de dépistage des sources de pollution microbienne et présente ses recommandations pour uniformiser les méthodes d échantillonnage, les normes et les avertissements concernant la contamination des plages. Globalement, il est clair que la santé des eaux récréatives est bénéfique pour tous et pour tout ce qui les entoure. Il est donc dans notre meilleur intérêt de les protéger et de s assurer que les générations futures pourront pleinement en profiter. 1

7 Sources de contamination Il existe diverses sources ponctuelles et non ponctuelles de contamination des eaux récréatives. Depuis les réductions et la gestion améliorée des sources ponctuelles, comme les effluents industriels et municipaux, le rôle des sources non ponctuelles dans la contamination des eaux récréatives des Grands Lacs est mieux reconnu. Ces sources comprennent les installations septiques défectueuses, les débordements d égouts, les exploitations d élevage en claustration, les animaux sauvages et le lessivage des terres agricoles. Selon une étude de l Institut national de recherche sur les eaux (Chambers et al., 2008), le lessivage des terres agricoles constitue la plus importante source de pollution de l eau de surface. Une bonne partie du bassin des Grands Lacs d aval est très urbanisée, et les infrastructures y sont nombreuses et vieilles. Les fuites d égouts municipaux sont très préoccupantes pour la qualité des eaux souterraines et des eaux récréatives dans le bassin des Grands Lacs (Dorfman et Sinclair- Rosselot, 2008 et 2009). Aux États-Unis, on prévoit qu en 2020, 45 % des égouts seront classés comme étant en mauvais état et 85 % auront atteint la fin de leur vie utile prévue. Autour des Grands Lacs d amont, les endroits les plus recherchés pour la construction de résidences riveraines ont une nappe phréatique élevée durant une partie de l année et des sols qui ne conviennent pas aux installations septiques. Le manque d entretien des installations septiques pose aussi problème. Dans le sud-ouest de l Ontario, il y a environ deux millions de porcs qui produisent autant d eaux usées brutes que la population humaine de la province, car chaque porc en produit environ quatre fois plus qu une personne. Les polluants des exploitations d élevage en claustration qui peuvent nuire à la qualité des eaux récréatives comprennent les éléments nutritifs N et P, responsables de l eutrophisation, et des agents pathogènes (parasites, bactéries et virus). Dans certaines parties du bassin, les agriculteurs épandent du lisier sur des champs drainés par des tyaux souterrains, souvent en quantités qui dépassent la capacité d assimilation des cultures et des pâturages. Comme les tuyaux se trouvent à environ un mètre sous la surface du sol, on s attend à ce le sol filtre les contaminants de l eau avant que celle ci n atteigne un tuyau, puis les eaux réceptrices voisines. Toutefois, il arrive souvent des fissures de dessiccation du sol, des terriers d animaux et d autres conduits dans le sol court-cicuitent cette filtration et dirigent le lisier directement dans la canalisation. Dans leur récente étude sur la contamination des eaux récréatives dans le sud est du lac Huron, Kon et al. (2009) ont échantillonné des installations septiques et des bassins de lisier d exploitations d élevage en claustration. Ils ont ainsi observé qu environ 60 % des bactéries E.coli dans les échantillons d eau du lac proviennent de l agriculture, contre seulement quelque 3 % de sources humaines. Ils font remarquer qu une bonne partie des terres agricoles de la région à l étude sont drainées par des tuyaux souterrains et que le lisier de bovins et de porcs y est abondant et régulièrement épandu sur les champs comme engrais. Ils relèvent aussi que les plages publiques dans la région sont périodiquement jugées impropres à la baignade en raison de concentrations élevées d E.coli dans l eau. Le document du Natural Resources Defense Council intitulé Testing the Waters, 2008 cite l EPA en affirmant que le lessivage des terres agricoles est responsable de 70 % des problèmes de qualité de l eau relevés aux États-Unis. 2

8 Étant donné les diverses causes possibles de contamination des eaux récréatives, on s intéresse beaucoup aux techniques de dépistage des sources de pollution microbienne pour distinguer les divers facteurs qui contribuent à cette contamination (Stoeckal et Harwook, 2007). En raison du changement climatique, on prévoit que des tempêtes plus fréquentes et plus fortes, comme l ouragan Ike en 2008 (figure 1), auront un impact sur les plages et la qualité des eaux récréatives des Grands Lacs. Ces tempêtes comprennent des précipitations brèves et intenses (microrafales) qui peuvent éroder les plages, mobiliser des matières dans le bassin versant et réduire la qualité de l eau. Ces tempêtes s accompagnent de précipitations abondantes qui provoquent souvent des débordements d égouts. Ces débordements entraînent des eaux usées brutes ou partiellement traitées dans les lacs et les rivières, et les densités élevées d E. coli qui en résultent nécessitent souvent des avis de contamination des plages. Les méthodes actuelles pour déterminer la qualité de l eau des plages prennent au moins 24 heures avant qu elles ne puissent donner lieu à un l affichage md un avis d eau impropre à la baignade. Comme les zones métropolitaines continuent de s étendre dans le bassin des Grands Lacs, davantage de gens utiliseront les plages à proximité. Il y a un besoin urgent de méthodes rapides et efficaces d analyse de la qualité des eaux récréatives afin d informer le public de la qualité de l eau et d ainsi prévenir les maladies d origine hydrique. Figure 1 La ville de Racine a réussi à éliminer presque complètement les avis de contamination de plage après avoir connu des niveaux pouvant atteindre 65 %. Elle y est parvenue grâce à une meilleure gestion des eaux pluviales, à la construction d une terre humide artificielle, à des modifications du nettoyage des plages et à d autres stratégies, approches qui sont maintenant adoptées par d autres villes (Kinzelman et McLellan, 2009). 3

9 Surveillance des Grands Lacs et normes connexes CONTEXTE Comme l AQEGL (annexe 1, III) compte parmi ses objectifs spécifiques le respect des critères microbiologiques, les fermetures de plage sont considérées comme un indice d utilisation diminuée pour tous les plans d assainissement. Pour bien évaluer dans quelle mesure cet objectif a été atteint, il faut a) que les tendances spatiotemporelles des avis de contamination de plage correspondent exactement aux tendances de l abondance des bactéries, champignons et virus pathogènes, et b) que les décisions concernant les fermetures de plage soient prises selon des critères qui traduisent exactement les risques pour la santé humaine. Le critère a) nécessite des protocoles de surveillance uniformes (ou au moins comparables) à l échelle des Grands Lacs, tandis que critère b) nécécite que les décisions sont prisent à base de paramètres d évaluation qui corresponent exactement au risques pour la santé humaine à la même époque. MÉTHODES ET CONSTATATIONS La surveillance et la prévision de la qualité des eaux récréatives des Grands Lacs et les normes connexes ont été résumées et examinées dans une série de rapports rédigés au nom du groupe de travail (Robertson, 2008; Whitman et Nevers, 2008; Giroud-Bougard, 2009). Selon Whitman et Nevers (2008), les protocoles de surveillance varient beaucoup d un endroit à l autre dans les Grands Lacs : La profondeur des eaux échantillonnées varie de la hauteur du genou à la hauteur de la poitrine malgré le fait que les échantillons recueillis en eau peu profonde ou dans la «zone de ressac» contiennent généralement plus d E. coli que ceux d eaux plus profondes. Ainsi, des différences dans la profondeur des eaux échantillonnées peuvent donner des différences dans le nombre d avis de plage contaminée même si les plages présentent une qualité de l eau semblable. Malgré le fait que les densités de bactéries fécales indicatrices (BFI) ont tendance à diminuer avec l accroissement du rayonnement solaire au cours d une journée, l heure d échantillonnage varie beaucoup. Bien que la forte variabilité spatiotemporelle des densités de BFI à une même plage indique qu un nombre considérable d échantillons doivent y être prélevés pour bien caractériser ces densités, de nombreux programmes de surveillance des plages ne consistent qu à prélever un seul échantillon d eau par jour à chaque plage. La fréquence d échantillonnage des eaux des plages des Grands Lacs varie d une fois par jour à une fois par mois. 4

10 Les échantillons prélevés dans les Grands Lacs sont analysés par différentes techniques de laboratoire qui donnent des estimations semblables de la densité moyenne de BFI mais des intervalles de confiance différents. Les critères pour les avis de plage contaminée ou d interdiction de baignade varient aussi beaucoup d une plage à l autre dans les Grands Lacs, même à l échelle locale ou régionale. Aux États-Unis, on considère qu une eau est impropre à la baignade si un seul échantillon contient plus de 235 unités formant des colonies (ufc) d E. coli par 100 ml (maximum pour un seul échantillon, ou MUSÉ) ou que la moyenne géométrique (MG) maximale pour cinq échantillons recueillis sur une période de 30 jours dépasse 126 ufc/100ml. Par contre, pour la plupart des plages canadiennes, les MUSÉ sont plus élevés, par exemple 400 ufc/100 ml, et la MG maximale est de 200 ufc/100 ml, également pour cinq échantillons recueillis sur une période de 30 jours (Santé et bien-être social Canada, 1992). Toutefois, l objectif de qualité de l eau de l Ontario est fondé sur la MG de la densité d E. coli déterminée pour au moins cinq échantillons recueillis dans un site de baignade sur une période mensuel, mais on envisage d afficher un avis de contamination lorsque la MG des mesures quotidiennes dépasse 100 ufc d E. coli par 100 ml d eau (Ontario Ministry of Health, 1998). On s inquiète aussi beaucoup de la fiabilité d E. coli comme BFI pour la surveillance des plages des Grands Lacs, car cette bactérie est présente dans plusieurs milieux naturels (p. ex. sable et algues de plage et sol forestier), ce qui porte à croire que sa présence peut être indépendante de toute contamination fécale humaine récente (Whitman et Nevers, 2004, Byappanahalli et al., 2003, Byappanahalli et al., 2006). La surveillance actuelle présente également un autre problème : en raison du délai entre l échantillonnage et l obtention des résultats, généralement de 24 à 48 heures, toute mesure de gestion est invariablement prise après que des baigneurs aient été exposés à la contamination. D autres méthodes d essai donnant des résultats en trois heures au plus ont été mises au point et à l essai, notamment la PCR (réaction en chaîne de la plymérase) quantitative. Il a été suggéré d utiliser d autres indicateurs, comme des traceurs chimiques ou biologiques de pollution fécale humaine, par exemple des virus de l humain et des stérols fécaux. Des problèmes méthodologiques restreignent cependant leur utilité pour la surveillance de routine des plages. Il faut mettre au point des indicateurs fiables de la contamination fécale humaine qui peuvent servir dans une démarche hiérarchique de détermination des risques pour les humains et d identification des sources de contamination (Whitman et Nevers, 2008). Étant donné la durée des essais de BFI, le recours aux soi-disants modèles de «persistance» pour estimer les densités de bactéries d après les mesures faites 24 heures auparavant s est largement répandu. Malheureusement, les modèles de persistance pour E. coli ont généralement une faible valeur prédictive, simplement parce que la densité des bactéries peuvent fluctuer énormément sur de courtes périodes (Olyphant et Whitman, 2004; Whitman et Nevers, 2004). On s est donc tourné vers la prévision immédiate et à court terme au moyen de modèles statistiques intégrant des variables prédictives locales et régionales, comme la hauteur des vagues, la turbidité et les précipitations, pour prédire quand les densités de BFI devraient 5

11 dépasser les seuils fixés pour les avis de contamination. La question essentielle est de savoir si les modèles existants peuvent prédire les densités de BFI à partir de variables prédictives plus faciles à mesurer (prévision immédiate) ou à partir des densités mesurées la veille. Voici les conclusions de notre examen systématique des études publiées sur divers modèles de prévisions appliqués aux Grands Lacs : Les 11 études passées en revue ont porté sur 38 variables prédictives candidates et ont appliqué des modèles statistiques à 51 plages différentes, avec ou sans point de rejet d eaux usées ou pluviales ou de drainage agricole à proximité. Les variables prédictives candidates les plus courantes étaient la pluviosité, la turbidité, la hauteur des vagues, la température de l eau, ainsi que la vitesse et la direction du vent. La hauteur des vagues, la turbidité et les précipitations ont été retenues dans plus de la moitié des modèles définitifs, alors que les 35 autres variables prédictives n ont été retenues que dans moins de 15 % des modèles ajustés définitifs. Pour les plages près de sources ponctuelles connues, les modèles définitifs comprenaient presque toujours des attributs de ces sources, notamment la turbidité, ainsi que la hauteur et le débit de la source. Les études étaient presque invariablement dépourvues de véritables tests de la capacité prédictive des modèles. Dans la plupart des cas, la valeur prédictive était jugée selon le coefficient de détermination (R 2 ) qui mesure la qualité de l ajustement du modèle à l ensemble des données. Les R 2 ajustés varient de 0,23 à 0,73, et moins de la moité des modèles atteignent un R 2 supérieur à 0,50. Dans les très rares comparaisons directes avec les modèles de persistance, les modèles de prévision immédiate ont une valeur prédictive beaucoup plus grande, même si leur exactitude n est que modérée au mieux. On s intéresse de plus en plus à la réduction des risques de maladies gastrointestinales chez les baigneurs par une approche préventive (Robertson, 2008), comme celle adoptée par l Organisation mondiale de la Santé (World Health Organization, 2003). Ainsi, l Organisation classe les plages selon l évaluation des principales sources de contamination fécale (inspection sanitaire) et de la qualité microbiologique, évaluation couramment désignée protocole d Annapolis (World Health Organization, 1999). On peut modier le classement d une plage si des mesures sont prises pour réduire l exposition aux moments et aux endroits où le risque est élevé. Le protocole d Annapolis et les stratégies de gestion préventive des risques pourraient bien être utiles pour la surveillance des plages des Grands Lacs. Les protocoles de surveillance de la qualité de l eau varient beaucoup d un État ou d une province à l autre pour ce qui est de l échantillonnage microbiologique et des analyses et de l interprétation connexes. L absence d un régime de surveillance cohérent, systématique et adaptatif, appliqué à l ensemble des Grands Lacs, ainsi que les différents critères pour les avis de contamination des plages limitent beaucoup l utilité de ces avis comme indicateurs des tendances spatiotemporelles de la qualité des eaux récréatives et donnent lieu à une 6

12 protection et une perception inégales de la santé publique. Il faut mettre au point des essais rapides et perfectionner les méthodes prédictives. Ces constatations indiquent la nécessité d un protocole de surveillance uniforme dans tous les Grands Lacs et intégré à une approche d évaluation préventive des risques. Problèmes de santé causés par les eaux récréatives des Grands Lacs Aux fins du présent rapport, les activités récréatives se définissent comme «toutes les activités récréatives qui comportent un contact direct intentionnel, probable ou accidentel avec des eaux naturelles» (Dewailly et al., 1986). Les personnes à risque comprennent non seulement les baigneurs et les plaisanciers, mais aussi les personnes qui pratiquent la planche à voile, le ski nautique (ou se faire tirer par un bateau à moteur sur une bouée tractable), la pêche sportive, la plongée sous marine et le kayak. FLAMBÉES DE MALADIES D ORIGINE HYDRIQUE DANS LES GRANDS LACS Une seule flambée d une maladie associée aux eaux récréatives a été signalée dans les Grands Lacs : des personnes qui s étaient baignées à une plage du lac Michigan au Wisconsin ont présenté des symptômes senblables à ceux d une infection à norovirus. La maladie a été attribuée au S. sonnei, au Cryptosporidium et à un norovirus (Yoder et al., 2004). Il y a eu 44 cas primaires et 22 cas secondaires de la maladie. La densité d E. coli dans les échantillons d eau recueillis avant la flambée de la maladie était inférieure au maximum de 235 ufc/100 ml recommandé par l EPA pour un seul échantillon. Par contre, les essais effectués durant la flambée ont révélé une forte hausse de la densité d E. coli, jusqu à ufc/100 ml. Au cours du même été, la plage a fait l objet de cinq avis de contamination, toujours après de fortes pluies. PRÉSENCE DE PATHOGÈNES DE L HUMAIN DANS DES ÉCHANTILLONS D EAU DE PLAGE La plupart des études épidémiologiques ont été effectuées sur des plages touchées par une contamination de source ponctuelle; l EPA s est servie de ces études pour établir ses normes pour les plages (Whitman et Nevers, 2008). Toutefois, ces normes se s appliquent pas nécessairement aux plages touchées par des sources non ponctuelles. Comme il existe peu de données sur les risques associés aux sources non ponctuelles (Calderon et al., 1991, Colford et al., 2007), des chercheurs ont tenté de déterminer d où proviennent les BFI et si la contamination par des sources non ponctuelles comprend toujours des pathogènes de l humain. Dans des études sur des plages urbaines du lac Ontario à Hamilton et à Toronto (Ontario), Edge et Hill (2007) et Edge et al. (2007) se sont servis de méthodes de dépistage des sources de contamination microbienne pour montrer que la principale source d E. coli dans les eaux 7

13 de plage étaient les oiseaux sauvages; cette source présente un risque de maladie inconnu pour les humains (Field et Samadpour, 2007). Dans une étude sur les pathogènes dans les excréments de goélands à deux plages du lac Michigan, Kinzelman et al. (2008) ont constaté que les échantillons de la plage de Racine (Wisconsin) contenaient les bactéries Salmonella (0,4 %), Campylobacter (22,7 %) et Aeromonas hydrophila (0,4 %), qui cause une éruption cutanée chez l humain. Les échantillons de la plage de Milwaukee étaient très différents, le Salmonella étant absent et le Campylobacter n étant présent que dans 0,4 % des échantillons fécaux. Par contre, l eau à une plage du lac Huron touchée par le lessivage de terres agricoles contenait l E. coli que l on trouve surtout dans le fumier de bovins de porcs (Kon et al., 2009). Une étude sur l utilisation d une protéine de surface de l entérocoque comme indicateur de la contamination de plages du lac Michigan par des eaux usées a été abandonnée, parce que la protéine était souvent présente dans des échantillons du milieu, notamment le sable de plage, les algues et l eau de cours d eau (Byappanahalli et al., 2008). Il faut poursuivre les recherches afin de déterminer les méthodes optimales pour le dépistage des sources bactériennes et d établir si les sources naturelles et non ponctuelles de bactéries indicatrices menacent la santé humaine. ÉTUDES ÉPIDEMIOLOGIQUES DES MALADIES LIÉES AUX EAUX RÉCRÉATIVES Dans une des premières études prospectives sur des plages ontariennes des Grands Lacs, Seyfried et al. (1985) ont montré, grâce à une enquête de suivi téléphonique de sept à dix jours, que les baigneurs présentaient des taux de symptômes respiratoires, gastrointestinaux, auriculaires et cutanés plus élevés que les non baigneurs qui fréquentaient une plage la même journée. Les baigneurs des groupes d âges 0 5 ans et ans ont présenté les taux de maladie les plus élevés, soit de 12,2 % et de 11,3 %, respectivement. La moyenne géométrique des densités de coliformes fécaux dans les échantillons d eau prélevés était bien inférieure à la norme ontarienne pour la baignade à l époque, soit de 100 coliformes par 100 ml d eau. Deux examens systématiques d études épidémiologiques sur des eaux non contrôlées (c.- à-d. des lacs, des rivières et la mer) hors des Grands Lacs ont mis en évidence une relation dose réponse entre la qualité des eaux récréatives mesurée par le dénombrement de bactéries indicatrices et les maladies gastrointestinales (Pruss, 1998; Wade et Pai, 2003). Des études récentes sur les maladies des baigneurs utilisent des méthodes de surveillance qui donnent des résultats la journée même pour la prise de décision. Une étude sur deux plages, une sur le lac Érié et l autre sur le lac Michigan, ont montré que la densité d Enterococcus mesurée par une méthode de PCR (réaction en chaîne de la polymérase) quantitative permet de prédire les maladies gastrointestinales (Wade et Calderon, 2006). Wade et Calderon (2008) ont réalisé une étude sur quatre plages des Grands Lacs (Huntington Beach au lac Érié et West Beach, Silver Beach et Washington Park Beach au lac Michigan) et ont montré une relation positive entre la densité de cellules d Enterococcus estimée par PCR et les maladies gastrointestinales liées à la baignade, particulièrement chez les enfants de 10 ans ou moins (rapport de cotes = 1,7, IC à 95 % de 1,1 à 1,5). 8

14 Peu d études expérimentales ont été menées jusqu à maintenant. Dewailly et al. (1986) ont mené une expérience durant une compétition de planche à voile près de Québec et ont calculé que les planchistes couraient un risque relatif (RR) de 2,9 pour toutes les maladies et de 5,5 pour les maladies gastrointestinales. Le nombre de chutes dans l eau était positivement corrélé avec le développement d une maladie. Wiedenmann et al. (2006) ont mené une vaste étude expérimentale en Allemagne dans laquelle personnes ont été aléatoirement désignées baigneurs ou non baigneurs à cinq plages d eau douce. Une semaine et trois semaines après la journée à la plage, les baigneurs ont présenté plus de maladies gastrointestinales et de problèmes cutanés que les non baigneurs (RR de 1,8 à 4,6). Plus un baigneur s immergeait la tête souvent dans l eau contaminée, plus il courait de risque de maladie. Enjeux socioéconomiqes Le littoral des Grands Lacs qui s étend sur plus de kilomètres offre un large éventail d activités récréatives. De fait, le tourisme contribue plus de six milliards de dollars par année à l économie de la région. Les parcs provinciaux et parcs d États américains de la région des Grans Lacs accueillent chaque année, plus de 60 millions de personnes ( monitoring). Les visiteurs qui passent une journée ou une semaine à la plage constituent souvent le moteur de l économie locale. La recherche se concentre sur les causes et la fréquence des avis de contamination des plages, mais leur coût pour l économie locale et régionale est peu documenté. Les coûts socioéconomiques des avis de contamination des plages comprennent les dépenses de voyage (transport, hébergement, nourriture et carburant). Les économistes estiment que le coût moyen d une journée à la plage se chiffre à 30,84 dollars par personne (Dorfman et Sinclair Rosselot, 2008). Selon un sondage des visiteurs de deux plages populaires de l Ohio, les dépenses dans les municipalités situées près d une plage varient de 3,3 à 6,2 millions par saison de baignade, dont 26 à 30 % en transport et le reste dans l économie locale (Ohio Sea Grant, 1999). Des eaux récréatives dégradées peuvent entraîner la perte d au moins une partie de cet apport économique. De plus, les gens modifient sans doute leurs plans de vacances ou de loisirs lorsque leur destination plage est frappée par un avis de contamination, ce qui signifie des pertes de revenus associés à d autre activités récréatives comme l observation d oiseaux, la pêche, le camping et la randonnée pédestre. Les avis de plage contaminée par des bactéries ou des algues réduisent la valeur des propriétés riveraines. Il y a aussi les impacts économiques liés aux personnes qui ignorent les interdictions de baignade et tombent malades : perte de revenu ou journées de maladie, coûts médicaux et pharmaceutiques. En Ontario, Majowicz (2006) a estimé que chaque cas de gastroentérite coûte dollars par personne. Austin et al. (2007) ont conclu de leur analyse coût-avantages que l on pourrait faire dépenser trois milliards de dollars de plus dans la région des Grands Lacs en réduisant le nombre d avis de contamination de plage. 9

15 Comme mentionné plus haut, la surveillance et la modélisation montrent que les avis de contamination bactérienne des plages sont liées aux tempêtes et aux grands vents. Selon les scénarios de changement climatique, les Grands Lacs connaîtront des tempêtes plus intenses, des températures de l eau plus chaudes et une période de couvert de glace moins longue, facteurs qui peuvent tous contribuer à accroître la fréquence et la durée des avis de contamination. L apport touristique à l économie locale et régionale pourrait donc considérablement diminuer. Gestion des plages et communications Un certain nombre de facteurs compliquent la gestion des plages dans les Grands Lacs et le fleuve Saint Laurent, le plus important étant peut-être le grand nombre d autorités fédérales, américaines et canadiennes, étatiques/provinciales et locales qui s occupent de la ressource. Il est donc difficile d avoir des approches uniformes face aux multiples problèmes de gestion que posent la surveillance et l analyse des eaux, les avis de contamination, les mesures correctrices, etc. Les normes et critères variables de qualité des eaux récréatives aux États-Unis et au Canada compliquent encore plus la situation. Une autre question difficile est le protocole à appliquer pour déterminer quand émettre un avis de contamination d une plage lorsqu on trouve des densités élevées d E.coli dans les échantillons d eau. Il semble y avoir beaucoup de variation, d un endroit à l autre dans les Grands Lacs, quant aux critères pour l émission d un avis, la fermeture d une plage et la déclaration des maladies attribuables à l exposition à des eaux contaminées. Des développements récents pourraient faire avancer l uniformisation de la gestion des plages. D abord, un projet lancé dans le cadre de la Great Lakes Regional Collaboration aux États- Unis a étendu le recours à des modèles prédictifs afin d obtenir plus rapidement les données justifiant les avis de contamination et à une enquête sanitaire normalisée qui a permis une approche plus systématique de l identification et de la correction des problèmes de contamination des plages. Du côté canadien, les maires de l Ontario ont récemment demandé à la province de créer un bureau responsable des plages, et le ministère des Richesses naturelles a accepté de piloter ce dossier. Ce qui aiderait encore plus, ce serait la désignation d un centre de liaison aux États-Unis et d un autre au Canada qui rassembleraient toute l information sur la gestion des plages aux échelles locale, régionale, étatique, provinciale et fédérale. Le Michigan Department of Environmental Quality et ses homologues au Wisconsin et au Minnesota ont des base de données sur les plages publiques contenant les renseignements suivants : la fréquence des analyses de l eau, les responsables des analyses, les résultats récents et passés des analyses et l historique des avis de contamination de chaque plage. En outre, l EPA a un site Web sur les plages de l ensemble des États-Unis, tandis que les huit États américains des Grands Lacs et l Ontario ont une page Web BeachCast à l adresse great-lakes. net/beachcast/xx, où XX est le code de deux lettres qui désigne l État ou la province. 10

16 Matrices des activités liées aux plages (annexe 1) Throughout the Great Lakes Region many initiatives are being taken by both Canadian and U.S. agencies and jurisdictions regarding recreational water quality, beach monitoring and forecasting. This matrix aims to organize and display various modeling, forecasting, research and information-soliciting programs and organizations. The information presented only represents a small portion of the programs related to recreational water quality in the Great Lakes states and provinces. During compilation of the matrix it became clear that a large portion of beach and recreational water research and monitoring initiatives are taking place solely in the United States, in part due to the implementation of the Beach Act. Recommandations du Government Accountability Office (annexe 2) On a demandé au groupe de travail sur les plages et la qualité des eaux récréatives d examiner et de commenter les recommandations faites en mai 2007 par le Government Accountability Office des États Unis dans son rapport sur les plages des Grands Lacs. L annexe 2 présente ces recommandations et les commentaires du groupe de travail. Annexe URL Annexe 1 et Annexe 2 sont disponible à : 11

17 Recommandations Le groupe de travail encourage la Commission mixte internationale à faire les recommandations suivantes aux Parties : 1. Effectuer de la recherche pour déterminer les sources de contamination, particulièrement les sources non ponctuelles, les contribuations relatives des sources humaines et non humaines à cette contamination et les risques qui en découlent pour la santé humaine. 2. Il faut aussi mener des recherches pour mettre au point de nouveaux indicateurs fiables et rapides de la contamination fécale humaine afin d améliorer le processus décisionnel menant aux avis de contamination et de fermeture de plage. 3. Comparer directement les véritables valeurs prédictives d un ensemble de modèles de prévision immédiate et du modèle de persistance en les appliquant à une série de plages des Grands Lacs qui présentent tout l éventail des conditions du milieu. 4. Mettre au point des protocoles binationaux normalisés de surveillance de tous les Grands Lacs, en conjonction avec des stratégies de gestion préventive des risques. 5. Adopter des critères binationaux normalisés pour les avis de contamination des plages. 6. Mettre au point une procédure binationale, systématique, centralisée et rapide pour évaluer et déclarer les maladies d origine hydrique dans les Grands Lacs et pour suivre ce qui se passe aux échelles locale, régionale, étatique, provinciale et fédérale. 12

18 Références Austin, John C., Soren Anderson, Paul N. Courant, and Robert E. Litan Healthy Waters, Strong Economy: The Benefits of Restoring the Great Lakes Ecosystem. Rapport de la Brookings Institution. Byappanahalli, M. N., K. Przybyla-Kelly, D. A. Shively, and R. L. Whitman Environmental occurrence of the enterococcal surface protein (esp) gene is an unreliable indicator of human fecal contamination. Environmental Science & Technology, 42: Byappanahalli, M.N., D.A. Shively, M.B. Nevers, M.J. Sadowsky, and R.L. Whitman Growth and survival of Escherichia coli and enterococci populations in the macro-alga Cladophora (Chlorophyta). FEMS Microbiology Ecology, 46: Byappanahalli, M.N., R.L. Whitman, D.A. Shively, M.J. Sadowsky, S. and Ishii Population structure, persistence, and seasonality of autochthonous Escherichia coli in temperate, coastal forest soil from a Great Lakes watershed. Environmental Microbiology, 8: Calderon, R. L., E. W. Mood, and A. P. Dufour Health effects of swimmers and non-point sources of contaminated water. International Journal of Environmental Health Research, 1: Chambers, P.A., M. Guy, E. Roberts, M.N. Charlton, R. Kent, C. Gagnon, G. Grove, N. Foster, C. DeKimpe, et M. Giddings Menaces pour les sources d eau potable et les écosystèmes aquatiques au Canada : 6. Éléments nutritifs azote et phosphore, Environnement Canada. Disponible sur Internet : Colford, J. M., Jr., T. J. Wade, K. C. Schiff, C. C. Wright, J. F. Griffith, S. K. Sandhu, S. Burns, M. Sobsey, G. Lovelace, and S. B. Weisberg Water quality indicators and the risk of illness at beaches with non-point sources of fecal contamination. Epidemiology, 18: Conseil canadien des ministres de l environnement Recommandations pour la qualité et les aspects esthétiques des eaux utilisées à des fins récréatives, n o 1300, Dewailly E., C. Poirier, and F.M. Meyer Health hazards associated with windsurfing on polluted water. American Journal of Public Health, 76: Dorfman, Mark and Kirsten Sinclair Rosselot Testing the Waters. A Guide to Water Quality at Vacation Beaches. Natural Resources Defense Council. Dorfman, Mark and Kirsten Sinclair Rosselot Testing the Waters. A Guide to Water Quality at Vacation Beaches. Natural Resources Defense Council. Edge, T.A., S. Hill, G. Stinson, P. Seto, and J. Marsalek Experience with the antibiotic resistance analysis and DNA fingerprinting in tracking faecal pollution at two lake beaches. Water Science and Technology, 56:51-8. Edge, T.A. and S. Hill Multiple lines of evidence to identify the sources of fecal pollution at a freshwater beach in Hamilton Harbour, Lake Ontario. Water Research, 41: Edge, T. A., S. Hill, G. Stinson, P. Seto, and J. Marsalek Experience with the antibiotic resistance analysis and DNA fingerprinting in tracking faecal pollution at two lake beaches. Water Science and Technology, 56: Field, K. G. and M. Samadpour Fecal source tracking, the indicator paradigm, and managing water quality. Water Research, 41: Giroud-Bougard, X, C. Losier, and A. Rasiulis Meta analysis of beach closure predictive models in freshwater systems. Rapport pour le groupe de travail sur la qualité des eaux récréatives de la Commission mixte internationale. 24 pp. 13

19 Government Accountability Office Great Lakes: EPA and States Have Made Progress in Implementing the BEACH Act, But Additional Actions Could Improve Public Health Protection. GAO Kinzelman J. and S. McLellan Success of science-based best management practices in reducing swimming bans: A case study from Racine, Wisconsin, USA. Aquatic Ecosystem Health & Management, 12(2): Kinzelman J., S. McLellan, and A. Amick Identification of human enteric pathogens in gull feces at Southwestern Lake Michigan bathing beaches. Canadian Journal of Microbiology, 54: Kon T., S.C. Weir, T. Howell, H. Lee, and J.T. Trevors Repetitive element (REP)-polymerase chain reaction (PCR) analysis of Escherichia coli isolates from recreational waters of southeastern Lake Huron. Canadian Journal of Microbiology, 55: Majowicz S.E., P. Michel, J.J. Aramini, S.A. McEwen, and J.B. Wilson Descriptive analysis of endemic cryptosporidiosis reported in Ontario, Canadian Journal of Public Health, 92(1), Ohio Sea Grant The Value of Lake Erie Beaches (OHSU-FS-078). Olyphant, G.A. and R.L. Whitman Elements of a predictive model for determining beach closures on a real-time basis: The case of 63rd Street Beach Chicago. Environmental Monitoring and Assessment, 98: Ontario Ministry of Health Beach Management Protocol, Safe Water. Mandatory Health Programs and Services, Public Health Branch. ISBN Ontario Ministry of the Environment Water Management Policies, Guidelines, Provincial Water Quality Objectives of the Ministry of Environment and Energy. Réimprimé en février Pruss A. (1998). Review of epidemiological studies on health effects from exposure to recreational water. International Journal of Epidemiology, 27:1-9. Robertson. W Issues Related to Inconsistent Water Quality Criteria Applications at Great Lakes Beaches. Rapport pour le groupe de travail sur la qualité des eaux récréatives de la Commission mixte internationale. Santé et bien-être social Canada Recommandations au sujet de la qualité des eaux utilisées à des fins récréatives au Canada, ISBN Seyfried P.L., R.S. Tobin, N.E. Brown, and P.F. Ness A prospective study of swimming-related illness I. Swimming-associated health risk, and II. Morbidity and the microbiological quality of water. American Journal of Public Health, 75: Stoeckel, D. M. and V. J. Harwood Performance, design, and analysis in microbial source tracking studies. Applied and Environmental Microbiology, 73: Wade, T.J. and R.L. Calderon Rapidly measured indicators of recreational water quality are predicitve of swimming-associated gastrointestinal illness. Environmental Health Perspectives, 114: Wade, T.J. and R.L. Calderon High sensitivity of children to swimming-associated gastrointestinal illness: Results using a rapid assay of recreational water quality. Epidemiology, 19: Wade, T.J. and N. Pai Do US Environmental Protection Agency water quality guidelines for recreational waters prevent gastrointestinal illness? A systematic review and meta-analysis. Environmental Health Perspectives, 111: Whitman, R.L. and M.B. Nevers Escherichia coli sampling reliability at a frequently closed Chicago beach: Monitoring and management implications. Environmental Science & Technology, 38: Whitman, R. L. and M.B. Nevers Policies and practices of beach monitoring in the Great Lakes: A report to the International Joint Commission. 14

20 Wiedenmann, A., P. Krüger, and K. Dietz A randomized controlled trial assessing infectious disease risks from bathing in fresh recreational waters in relation to the concentration of Escherichia coli, intestinal enterococci, Clostridium perfringens, and somatic coliphages. Environmental Health Perspectives, 114: World Health Organization Health-based monitoring of recreational waters: the feasibility of a new approach (the Annapolis Protocol ). World Health Organization Guidelines for safe recreational water environments. Volume 1, Coastal and fresh waters. Disponible à : Yoder, J.S. and B.G. Blackburn Surveillance for waterborne-disease outbreaks associated with recreational water - United States, Surveillance Summaries MMWR, 53: