Dans les années 1970, lorsque j’ai grandi en Californie du Sud, l’air était si pollué que j’étais régulièrement renvoyé du lycée pour me « mettre à l’abri sur place ». Il peut sembler qu’il n’y ait pas beaucoup de points communs entre le fait de rester à la maison à cause de la pollution de l’air et le fait de rester à la maison pour lutter contre la pandémie de coronavirus, mais fondamentalement, les deux ont beaucoup à voir avec les aérosols.
Les aérosols sont les minuscules morceaux flottants de pollution qui composent le célèbre smog de Los Angeles, les particules de poussière que vous voyez flotter dans un rayon de soleil et aussi les petites gouttelettes de liquide qui s’échappent de votre bouche lorsque vous parlez, toussez ou respirez. Ces petits morceaux de liquides flottants peuvent contenir des morceaux du coronavirus et peuvent contribuer de manière importante à sa propagation.
Si vous vous promenez dehors en ce moment, il y a de fortes chances que vous voyiez des gens porter des masques et pratiquer la distanciation sociale. Ces actions sont en grande partie destinées à empêcher les gens de propager ou d’inhaler des aérosols.
Je suis professeur de génie mécanique et j’étudie les aérosols et la pollution atmosphérique. Plus les gens comprennent le fonctionnement des aérosols, mieux ils peuvent éviter de contracter ou de propager le coronavirus.
Airboré et partout
Un aérosol est un amas de petites particules liquides ou solides flottant dans l’air. Ils sont partout dans l’environnement et peuvent être constitués de tout ce qui est assez petit pour flotter, comme la fumée, l’eau ou la salive porteuse de coronavirus.
Lorsqu’une personne tousse, parle ou respire, elle rejette de sa bouche entre 900 et 300 000 particules liquides. Ces particules sont de taille microscopique – un millième de la largeur d’un cheveu – jusqu’à la taille d’un grain de sable fin de plage. Une toux peut les faire voyager à des vitesses allant jusqu’à 60 mph.
La taille de la particule et les courants d’air influent sur la durée de leur séjour dans l’air. Dans une pièce immobile, de minuscules particules comme la fumée peuvent rester en suspension dans l’air jusqu’à huit heures. Les particules plus grandes tombent de l’air plus rapidement et se posent sur les surfaces après quelques minutes.
Par le simple fait d’être près d’autres personnes, vous entrez en contact permanent avec les aérosols de leur bouche. Pendant une pandémie, cela est un peu plus préoccupant que la normale. Mais la question importante n’est pas de savoir si les aérosols exhalés existent, mais plutôt de savoir dans quelle mesure ils sont infectieux.
Les aérosols comme systèmes de livraison de virus
Le nouveau coronavirus, le SRAS-CoV-2, est minuscule, environ 0,1 micron – à peu près 4 millionièmes de pouce – de diamètre. Les aérosols produits par les personnes lorsqu’elles respirent, parlent et toussent ont généralement un diamètre compris entre 0,7 micron et 10 microns environ – totalement invisibles à l’œil nu et pouvant facilement flotter dans l’air. Ces particules sont principalement des fluides biologiques provenant de la bouche et des poumons des gens et peuvent contenir des morceaux de matériel génétique de virus.
Les chercheurs ne savent pas encore combien de morceaux individuels de SRAS-CoV-2 un aérosol produit par la toux d’une personne infectée peut contenir. Mais dans une étude préprint, ce qui signifie qu’elle est actuellement en cours d’examen par les pairs, les chercheurs ont utilisé un modèle pour estimer qu’une personne debout et parlant dans une pièce pourrait libérer jusqu’à 114 doses infectieuses par heure. Les chercheurs prédisent que ces morceaux de salive en aérosol infecteraient facilement d’autres personnes si cela se produisait dans des espaces publics intérieurs comme une banque, un restaurant ou une pharmacie.
Un autre élément à prendre en compte est la facilité avec laquelle ces particules sont inhalées. Dans une récente étude de modèle informatique, les chercheurs ont constaté que les gens inhaleraient très probablement les aérosols d’une autre personne qui parle et tousse alors qu’elle est assise à moins de 2 mètres.
Bien que cela semble mauvais, le processus réel de l’exposition à l’infection est un jeu de chiffres compliqué. Souvent, les particules virales trouvées dans les aérosols sont endommagées. Une étude portant sur le virus de la grippe a révélé que seulement 0,1 % des virus expirés par une personne sont réellement infectieux. Le coronavirus commence également à mourir une fois qu’il a quitté le corps, restant viable dans l’air jusqu’à trois heures. Et bien sûr, tous les aérosols provenant d’une personne infectée ne contiennent pas le coronavirus. Il y a beaucoup de chance.
Les responsables de la santé publique ne savent toujours pas si le contact direct, le contact indirect par les surfaces ou les aérosols sont la principale voie de transmission du coronavirus. Mais tout ce que les experts comme moi savent sur les aérosols suggère qu’ils pourraient être une voie de transmission majeure.
Preuves de transmission par aérosols
Il est presque impossible d’étudier la transmission virale en temps réel, les chercheurs se sont donc tournés vers l’échantillonnage environnemental et la recherche de contacts pour tenter d’étudier la propagation du coronavirus dans les aérosols. Ces recherches se déroulent extrêmement rapidement et la plupart d’entre elles sont encore en cours d’examen par les pairs, mais ces études offrent des informations extrêmement intéressantes, bien que préliminaires.
Pour tester l’environnement, les chercheurs échantillonnent simplement l’air. Au Nebraska, les scientifiques ont trouvé du SRAS-CoV-2 dans l’air d’un hôpital. En Chine, les scientifiques ont également trouvé le virus dans l’air de plusieurs hôpitaux ainsi que dans un grand magasin.
Mais l’échantillonnage environnemental ne peut à lui seul prouver la transmission par aérosol. Cela nécessite la recherche des contacts.
Un restaurant de Guangzhou, en Chine, a été le théâtre d’une petite épidémie le 23 janvier et offre une preuve directe de la transmission par aérosol. Les chercheurs pensent qu’une personne infectée mais asymptomatique était assise à une table du restaurant. En raison des courants d’air circulant dans la salle en raison de la climatisation, les personnes assises à deux autres tables ont été infectées, probablement à cause des aérosols.
Dans l’ensemble, les preuves suggèrent qu’il est beaucoup plus risqué d’être à l’intérieur qu’à l’extérieur. La raison en est le manque de circulation de l’air. Il faut entre 15 minutes et trois heures pour qu’un aérosol soit aspiré à l’extérieur par un système de ventilation ou flotte par une fenêtre ouverte.
Une autre étude préimprimée sur les épidémies au Japon suggère que les chances de transmission directe sont presque 20 fois plus élevées à l’intérieur qu’à l’extérieur. À Singapour, les chercheurs ont retracé les trois premières épidémies directement dans quelques magasins, un dîner banquet et une église.
Une fois dehors, ces aérosols potentiellement infectieux disparaissent dans l’étendue de l’atmosphère et sont beaucoup moins inquiétants. Il est bien sûr possible d’attraper le virus à l’extérieur si vous êtes en contact étroit avec une personne malade, mais cela semble très rare. Des chercheurs chinois ont constaté qu’une seule des 314 épidémies qu’ils ont examinées pouvait être attribuée à un contact extérieur.
On s’est récemment inquiété de la transmission par aérosol pendant la course à pied et le vélo. Bien que la science soit encore en développement à ce sujet, il est probablement sage de donner aux autres cyclistes ou coureurs un peu plus d’espace que la normale.
Comment réduire la transmission des aérosols
Avec toutes ces connaissances sur la façon dont les aérosols sont produits, comment ils se déplacent et le rôle qu’ils jouent dans cette pandémie, une question évidente se pose : qu’en est-il des masques ?
Les Centres de contrôle et de prévention des maladies recommandent de porter un masque facial dans tout lieu public où la distanciation sociale est difficile à faire. En effet, les masques faits maison font probablement un travail raisonnable pour bloquer les aérosols de quitter votre bouche. Les preuves soutiennent généralement leur utilisation et de plus en plus de recherches montrent que les masques peuvent être très efficaces pour réduire la présence du SRAS-CoV-2 dans l’air. Les masques ne sont pas parfaits et d’autres études sont actuellement en cours pour connaître leur efficacité réelle, mais prendre cette petite précaution pourrait contribuer à ralentir la pandémie.
A part le port d’un masque, suivez le bon sens et les conseils des responsables de la santé publique. Évitez autant que possible les espaces intérieurs bondés. Pratiquez la distanciation sociale à l’intérieur comme à l’extérieur. Lavez-vous fréquemment les mains. Toutes ces mesures permettent de prévenir la propagation du coronavirus et peuvent vous aider à ne pas l’attraper. Il existe un nombre important de preuves que le COVID-19 est transmis par l’inhalation de particules en suspension dans l’air, mais en suivant attentivement les conseils des experts, les individus peuvent minimiser le risque qu’ils représentent.