Les scientifiques ont découvert que les produits chimiques nocifs issus de la prolifération d’algues bleu-vert en Floride se propagent dans l’air, affectant potentiellement les personnes vivant à des kilomètres d’eau contaminée.
Une nouvelle étude révèle que des toxines produites par les cyanobactéries, communément appelées algues bleu-vert, sont rejetées dans l’air du sud-ouest de la Floride, ce qui soulève des inquiétudes quant à l’exposition respiratoire à ces composés nocifs.
Des chercheurs du Wyoming Brain Chemistry Lab se sont associés à l’organisation à but non lucratif Calusa Waterkeeper pour prélever des échantillons d’air à plusieurs endroits du sud-ouest de la Floride.
Chaque échantillon collecté contenait une neurotoxine appelée 2,4-DAB, produite par les cyanobactéries. Il s’agit de la même toxine qui avait déjà été trouvée dans le cerveau de dauphins échoués dans le lagon d’Indian River en Floride, où les animaux présentaient des signes de la maladie d’Alzheimer.
Les cyanobactéries sont d’anciens organismes qui ont contribué à créer l’atmosphère terrestre riche en oxygène il y a des milliards d’années.
Cependant, lorsque les cours d’eau sont surchargés de nutriments tels que l’azote et le phosphore, souvent dus au ruissellement agricole ou à des eaux usées mal traitées, ces bactéries peuvent se multiplier rapidement, formant des proliférations denses qui libèrent des toxines dans l’environnement.
Les scientifiques se concentrent depuis longtemps sur les aliments et l’eau potable contaminés comme principales voies d’exposition aux toxines, mais de nouvelles découvertes suggèrent que la respiration d’air contaminé pourrait être une voie tout aussi importante.
Les toxines nocives des algues ont été associées à une série de problèmes de santé, allant des problèmes respiratoires et gastro-intestinaux immédiats aux maladies neurologiques à long terme, notamment la maladie d’Alzheimer, la sclérose latérale amyotrophique (SLA) et la maladie de Parkinson.
Les toxines des algues bleu-vert de Floride sont en suspension dans l’air et atteignent les gens à des kilomètres de l’eau contaminée (stock)
Pour savoir si les toxines des algues peuvent être aéroportées, les chercheurs ont développé un dispositif spécial appelé ADAM, abréviation de Airborne Detection for Algae Monitoring.
Cet échantillonneur d’air portable est conçu pour collecter l’air à une « hauteur de respiration », à environ cinq à six pieds du sol, ce qui correspond au niveau auquel les gens l’inhaleraient réellement.
L’appareil utilise deux méthodes de collecte : un filtre en fibre de verre qui capture les particules et un « impacteur » liquide qui piège toutes les toxines dissoutes dans l’air.
Entre juillet et décembre 2021, l’équipe a déployé ces échantillonneurs à plusieurs endroits dans le sud-ouest de la Floride, en particulier le long de la rivière Caloosahatchee inférieure, dans les zones de réserve de Matlacha et dans des endroits tels que le Cape Coral Yacht Club, chacun fonctionnant 24 heures sur 24.
Sur chaque site, ils ont également collecté des échantillons d’eau pour comparer les toxines présentes dans l’air avec celles présentes dans l’eau.
Des échantillons d’air ont ensuite été analysés pour détecter une gamme de toxines. Étant donné que la côte du golfe de Floride est également confrontée à une marée rouge provenant de Karenia brevis, ils ont également testé la présence de brévétoxines, des irritants respiratoires associés à la marée rouge.
L’étude, publiée dans la revue Tokins, a montré que même en l’absence de prolifération d’algues visible dans l’eau, des toxines étaient toujours présentes dans l’air.
Sur les 21 échantillons d’eau collectés, 62 pour cent ne présentaient aucun signe de cyanobactérie ou d’algues à la surface.
Sur la photo, le système de collecte d’échantillons ADAM, montrant un filtre en fibre de verre et un impacteur de liquide travaillant ensemble pour capturer les toxines en suspension dans l’air, particulaires et dissoutes.
Cette carte montre les endroits où les chercheurs ont collecté des échantillons d’air et d’eau dans tout le sud-ouest de la Floride. L’étude s’est concentrée sur les zones situées le long de la rivière Calushahatchee et du col Matlacha, avec des échantillons prélevés à plusieurs endroits entre juillet et décembre 20.
Pourtant, malgré l’absence de prolifération, les échantillons d’air contenaient régulièrement des niveaux détectables de toxine.
L’appareil a collecté à la fois des particules et des composés dissous, ce qui a conduit les chercheurs à conclure que les humains pourraient être exposés de manière chronique à de faibles concentrations de ces toxines par inhalation.
“Bien que nous puissions éviter les aliments et l’eau contaminés, il est beaucoup plus difficile de prévenir l’exposition par la respiration”, a déclaré le scientifique principal, le Dr James Metcalf.
Les filtres à air ont détecté la toxine de la marée rouge dans seulement cinq pour cent des échantillons. Mais d’autres toxines étaient beaucoup plus courantes. Un individu est apparu dans un tiers des échantillons et, après des tests plus sensibles, le taux de détection a atteint 100 %.
Cela suggère que les gens inhalent de faibles niveaux de ces composés même lorsque les fleurs ne sont pas visibles.
Les échantillons d’eau contenaient un mélange encore plus large de toxines liées à des problèmes de santé. Des toxines hépatiques ont été trouvées dans 29 pour cent des échantillons, des toxines nerveuses dans 43 pour cent et des irritants respiratoires dans 38 pour cent.
Un seul échantillon, contenant une véritable prolifération de Microcystis aeruginosa, une espèce d’algue bleu-vert, présentait des niveaux élevés de microcystine-LR, la cyanotoxine la plus courante et la mieux étudiée. En général, les concentrations de toxines étaient faibles, ce qui correspond à l’absence de proliférations significatives.
Il n’y avait pas de relation claire entre ce qui se trouvait dans l’air et ce qui se trouvait dans l’eau au même endroit. Des toxines en suspension dans l’air ont été détectées même lorsque l’eau contenait peu ou pas d’algues.
Sur la photo, une pompe qui aspire l’air à travers le système à un débit de deux litres par minute.
Cela suggère que les aérosols peuvent provenir de sources éloignées ou que même de petites quantités d’algues peuvent libérer des toxines dans l’air.
Des détections fréquentes dans des échantillons d’air soulèvent des inquiétudes quant à une exposition chronique à de faibles niveaux.
“Ces données suggèrent qu’il n’est pas nécessaire d’être à proximité de fleurs toxiques pour être exposé par inhalation”, a déclaré Metcalf.
“Nous continuons à trouver des toxines cyanobactériennes dans l’air, comme dans notre étude de la poussière soufflée par le fond exposé du Grand Lac Salé dans l’Utah.”
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L’un des risques pour la santé à long terme les plus préoccupants est le lien potentiel entre la neurotoxine BMAA et les maladies neurodégénératives telles que la SLA ou le complexe de démence parkinsonienne (PDC), une maladie neurodégénérative rare combinant les symptômes de la SLA, de la maladie de Parkinson et de la démence.
Cette relation a été observée dans des modèles de primates et des cultures cellulaires, où l’exposition au BMAA peut provoquer des effets indésirables tels qu’une excitotoxicité et une agrégation de protéines dans le cerveau.
Les microcystines sont également étudiées pour leur capacité à traverser la barrière hémato-encéphalique et potentiellement contribuer à la maladie d’Alzheimer et de Parkinson en provoquant une neuroinflammation et d’autres dommages cellulaires.
Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre pleinement ces liens, et une étude de l’EPA de 2017 a conclu que les données actuelles ne prouvent pas définitivement que le BMAA provoque des maladies cérébrales chez l’homme.
Les toxines telles que la brévétoxine des marées rouges sont des irritants respiratoires bien connus. Leur inhalation peut provoquer de la toux, des éternuements, un écoulement nasal, une respiration sifflante et une oppression thoracique.
Les personnes souffrant de maladies préexistantes telles que l’asthme sont particulièrement vulnérables. Des recherches ont montré que l’inhalation de brévétoxine en aérosol peut provoquer une diminution mesurable de la fonction pulmonaire chez les asthmatiques, aggravant ainsi sensiblement leurs symptômes.
Des études récentes montrent que l’inhalation de microcystines, également présentes dans les aérosols lacustres et marins, peut provoquer une inflammation nocive des voies respiratoires. Cette inflammation est similaire à un type spécifique d’asthme et peut même aggraver une inflammation pulmonaire existante.
