Publié le 2 août 2021
La malaria (paludisme) tue encore plus de 400 000 personnes chaque année, principalement en Afrique subsaharienne. Pour les populations rurales, le risque est bien connu, mais cette maladie touche aussi les villes. L’objectif du projet STEREO REACT était d’améliorer notre compréhension du risque de malaria, de le cartographier au sein des villes et de comparer les résultats d'une ville à l'autre.
Des modèles à l'échelle du quartier
Le projet, qui s'est achevé tout récemment, a permis de développer un modèle spatial détaillé (maille de 100 m de côté) de la prévalence de la malaria en milieu urbain ; elle a été cartographiée pour deux très grandes villes d’Afrique subsaharienne : Kampala (Ouganda) et Dar Es Salam (Tanzanie).
A gauche, carte de la densité de population ; à droite, taux de prévalence de la malaria pour Dar Es Salam (Tanzanie).
Pour calculer la prévalence d’une maladie de façon aussi détaillée, il faut avoir une cartographie fine de la population. Un modèle intermédiaire permet d’améliorer la connaissance de la répartition spatiale de la population à partir de cartes d’occupation et d’utilisation du sol issues d’images satellitaires à très haute résolution mais aussi de données géographiques provenant de la base de données OpenStreetMap.
Inclure le niveau socio-économique
Un zoom dans la carte de risque révèle des risques plus élevés dans les zones agricoles, situées généralement en périphérie de la ville, mais aussi dans les zones urbaines défavorisées, appelées communément 'bidonvilles'.
Estimations de la prévalence du paludisme à une résolution de 100 mètres à Dar es Salaam, Tanzanie. a,b) dans les zones agricoles périurbaines et c,d) dans les établissements informels et formels.
Dans ces quartiers, l’absence de systèmes d’évacuation des eaux et de déchets bloquent localement le ruissellement des eaux de pluies, voire des cours d’eau, et provoquent des mares, flaques et inondations qui deviennent des sites de ponte pour les moustiques véhiculant la malaria. De même, l’absence de réseau de distribution d’eau force la population à stocker l’eau de pluie dans des récipients non couverts qui sont aussi des lieux de ponte potentiels.
Zone sujette aux inondations à Pikine, une ville densément peuplée de la région de Dakar au Sénégal. Les eaux stagnantes apparaissent presque noires sur cette image Pléiades fausses couleurs obtenue par une combinaison de bandes utilisant l'infrarouge. Elles constituent des sites de reproduction pour les moustiques dont ceux qui peuvent véhiculer la malaria.
Un autre résultat important du projet a été la modélisation du niveau socio-économique des ménages à partir de données d’enquêtes et de données géographiques issues de l’Observation de la Terre (altitude des bâtiments, présence de piscine, …) ou de bases de données existantes (altitude, routes, …). Pour Dakar (Sénégal), on voit clairement sur les graphiques ci-dessous que les zones où la proportion de piscines est plus élevée sont positivement associées à la richesse des ménages, tandis que les zones défavorisées, où réside la population la plus vulnérable, y sont négativement liées.
Associations partielles entre les indicateurs dérivés de l’OT et la richesse des ménages à Dakar calculées par un algorithme Random Forest.
...et le climat urbain
La modélisation du risque de malaria a également bénéficié de celle du climat urbain. 9 villes d’Afrique Subsaharienne ont été cartographiées selon une nouvelle classification standardisée de l'utilisation et de l’occupation du sol (Zone Climatiques Locales ou LCZ) caractérisée par un nombre élevé de classes (10 urbaines et 7 naturelles). Des données RADAR et des données satellitaires optiques ont été utilisées pour réaliser la cartographie en suivant et en développant le cadre cartographique détaillé sur le portail d’accès WUDAPT.
Classifications LCZ de l’utilisation du sol pour 9 villes d’Afrique Subsaharienne selon la légende des Zones Climatiques Locales.
Le système LCZ a été utilisé pour améliorer la modélisation du climat intra-urbain de Kampala à l’aide d’un modèle climatique régional (COSMOS-CLM). Les résultats montrent que l'impact de l'urbanisation récente et rapide (de 2000 à 2017) devrait avoir contribué à une augmentation significative de l'intensité de l'îlot de chaleur urbain jusqu'à 2°C et à un assèchement de l'environnement urbain. La zone urbaine devrait également modifier les circulations locales des masses d’air entre la ville et le lac.
Impact de l'urbanisation récente sur le climat local dans la zone urbaine du grand Kampala (ligne noire) sur la température de l'air à 2 m (à gauche) et l'humidité spécifique (à droite). Les anomalies de vitesse et de direction du vent sont représentées par les flèches noires. Les rives du lac sont en turquoise. Les points verts indiquent des changements statistiquement significatifs.
Plus d'infos
Projet STEREO REACT (REACT - Remote sensing for Epidemiology in African CiTies)
REACT: Combattre les maladies infectieuses grâce à l'Observation de la Terre (Science Connection n° 64, avril - mai - juin 2021)