Systèmes de détection et cartographie des pollens allergènes et des risques associés

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Cette publication porte sur les systèmes de détection et les méthodes de cartographie des pollens allergènes et des risques sanitaires associés. Les informations utiles au développement de ce document ont été colligées par l’entremise d’une revue de la littérature ayant permis d’identifier les articles et les documents ayant été publiés sur le sujet au cours de la période 2014 à 2023. Les constats généraux de cette revue sont présentés ci-dessous :

Les réseaux de suivi de pollens allergènes opérant avec des capteurs de prélèvements manuels demeurent les plus répandus à travers le monde en raison du moindre coût d’acquisition de ces équipements et, surtout, de la disponibilité des protocoles standardisés décrivant les étapes de mesure et d’analyse des échantillons de pollens prélevés.
L’intégration de capteurs dits automatiques dans des réseaux existants est en constante augmentation. En comparaison avec les capteurs de prélèvements manuels, leur utilisation et leur entretien nécessitent très peu d’intervention humaine, donc les coûts d’exploitation associés à un réseau opérant ce type de capteurs peuvent être plus aisément amortis sur le long terme. Bien que ces capteurs soient capables de fournir les données en temps quasi réel, ils ne sont pas encore en mesure d’identifier une grande variété de pollens allergènes dans l’air ambiant.
La cartographie de la répartition géographique des plantes émettrices de pollen s’effectue à l’aide des approches dites ascendante, descendante ou écologique. Aucune approche n’est nécessairement meilleure ou mauvaise. Le choix de l’une d’entre elles peut dépendre du territoire d’étude ou des objectifs.
L’approche ascendante est basée principalement sur l’inventaire de certaines espèces allergènes, lequel précise leur localisation géographique, leur potentiel allergène ainsi que la proportion du territoire qu’elles occupent sur une grille d’analyse spatiale donnée.
L’approche descendante détermine, pour sa part, la densité de la plante dans une grille d’analyse spatiale donnée à partir de niveaux annuels d’abondance pollinique, de cartes des catégories d’utilisation du sol et d’avis experts concernant la distribution de la plante d’intérêt dans son habitat. Elle est moins pertinente pour les régions fortement dominées par des pollens transportés par le vent en provenance de sources lointaines (100 à 1 000 km).
L’approche écologique prédit, quant à elle, la probabilité de présence et la qualité de l’habitat des espèces allergènes à l’aide des modèles statistiques (ou d’intelligence artificielle) ou théoriques.
La cartographie de la variation spatiale des concentrations de pollen dans l’air s’effectue grâce à la modélisation statistique ou par le biais des systèmes adaptés de prévision météorologique et de la qualité de l’air.
Lorsqu’utilisés de concert, l’approche écologique et les modèles climatiques globaux ou régionaux, au sein desquels des scénarios d’émissions de gaz à effet de serre et d’expansion de graines de la plante sont exploités, sont en mesure de simuler, selon le climat projeté, l’expansion de l’aire géographique d’une espèce allergène ainsi que les concentrations de pollen dans l’air associées.
Ensemble, les données de concentrations de pollen dans l’air, les observations cliniques, les données autorapportées concernant les prévalences et les symptômes de la rhinite allergique saisonnière constituent une assise documentaire indispensable pour cartographier les variations spatiales des risques sanitaires liés à l’exposition aux pollens allergènes.
La prédiction personnalisée des symptômes de la rhinite allergique un jour à l’avance est possible à l’aide d’algorithmes d’apprentissage automatique, alimentés par les concentrations journalières (ou annuelles) mesurées ou prédites, ainsi que par la prévalence des symptômes propres à chaque patient ou patiente.