Alors que la surveillance des eaux usées s'étend au-delà de la COVID-19, les récentes avancées scientifiques révèlent son potentiel pour détecter les maladies infectieuses émergentes, suivre les agents pathogènes d'origine animale, surveiller la résistance aux antimicrobiens et renforcer la préparation aux épidémies. Des recherches publiées en 2026 suggèrent que les eaux usées pourraient devenir une source d'informations essentielle faisant le lien entre la santé humaine, animale et environnementale.
Les eaux usées deviennent un outil stratégique pour la prévention des épidémies
L’un des enseignements les plus importants tirés de la pandémie de COVID-19 est que les eaux usées contiennent des informations épidémiologiques précieuses bien avant qu’elles ne soient systématiquement recueillies par les systèmes conventionnels de déclaration des maladies. Chaque jour, les personnes infectées rejettent des virus, des bactéries et d’autres matières biologiques par les selles, l’urine et diverses sécrétions corporelles. Certains de ces agents, ou leur matériel génétique, pénètrent dans les réseaux d’assainissement, où ils peuvent être collectés et analysés.
En mesurant les concentrations de certains agents pathogènes au fil du temps, l’épidémiologie basée sur les eaux usées (WBE) fournit une évaluation indirecte de la dynamique de l’infection au sein d’une population. Contrairement à la surveillance conventionnelle, qui repose en grande partie sur les consultations médicales, les tests diagnostiques et les déclarations de cas, la surveillance des eaux usées permet de capter les signaux biologiques provenant d’infections symptomatiques, asymptomatiques et non diagnostiquées !
Elle peut également fournir des informations dans les zones où l’accès aux soins de santé ou aux analyses de laboratoire est limité. Les Centres pour le contrôle et la prévention des maladies (CDC) des États-Unis soulignent que la surveillance des eaux usées offre une perspective au niveau communautaire sur la circulation des maladies infectieuses et peut compléter la surveillance clinique, en particulier lorsque les pratiques de dépistage évoluent. Le Système national de surveillance des eaux usées des CDC surveille désormais six grandes catégories de virus : le SARS-CoV-2, la grippe A, le virus respiratoire syncytial (VRS), la rougeole, la grippe aviaire A(H5) et la variole du singe.
Pour les autorités de santé publique, les avantages vont au-delà de la simple détection des agents pathogènes. La surveillance des eaux usées peut aider à identifier les variations d’intensité épidémique, à suivre les tendances saisonnières, à soutenir des enquêtes ciblées et à évaluer les effets des interventions préventives. Dans certaines situations épidémiologiques, les variations des concentrations d’agents pathogènes dans les eaux usées ont précédé l’augmentation des infections signalées cliniquement. Toutefois, l’ampleur et la fiabilité de cet avantage en matière d’alerte précoce varient en fonction de la maladie, de la fréquence d’échantillonnage, des méthodes de laboratoire et des pratiques locales de surveillance.
L’importance de ces systèmes a été soulignée une nouvelle fois par l’Organisation mondiale de la santé (OMS) dans son rapport de juin 2026 intitulé « Surveillance des eaux usées et de l’environnement : une analyse du paysage mondial ».
Ce rapport a examiné les programmes de surveillance existants, les modèles opérationnels, les dispositifs de gouvernance et les défis liés à la mise en œuvre à l’échelle mondiale. Il a conclu que la surveillance des eaux usées est particulièrement utile lorsqu’elle est intégrée au processus décisionnel courant en matière de santé publique, soutenue par un financement durable et adaptée aux priorités nationales.
Une évolution majeure en 2026 : la surveillance des eaux usées s’étend à la santé animale
Bien que l’épidémiologie des eaux usées ait été principalement développée pour les populations humaines, ses applications potentielles en médecine vétérinaire suscitent de plus en plus l’intérêt des scientifiques.
Les installations d’élevage, les abattoirs et les effluents agricoles contiennent des matières biologiques provenant d’un grand nombre d’animaux. Ces échantillons collectifs peuvent révéler la présence d’agents pathogènes circulant au sein des troupeaux et des systèmes de production sans nécessiter de prélèvements individuels systématiques.
Une étude publiée dans la revue *Viruses* en mars 2026 s’est penchée sur la surveillance, basée sur les eaux usées, des maladies virales émergentes chez le bétail. Les auteurs ont conclu que les eaux usées d’élevage pourraient constituer un système d’alerte précoce complémentaire pour les infections émergentes, tout en soulignant les principales limites liées à la normalisation, à la diversité des effluents agricoles et à l’interprétation de la détection des agents pathogènes dans l’environnement. Cette revue a également souligné l’importance économique d’une amélioration de la surveillance, en citant les pertes substantielles associées à des maladies telles que la grippe aviaire hautement pathogène et la peste porcine africaine.
Les données récentes les plus convaincantes proviennent d’études portant sur l’échantillonnage environnemental à différentes étapes de la production animale.
Les eaux usées des abattoirs peuvent révéler jusqu’à 80 % de la diversité virale détectée chez le bétail
Une étude publiée dans One Health en juin 2026 apporte des données particulièrement importantes pour la surveillance vétérinaire. Les chercheurs ont prélevé 105 échantillons environnementaux sur une période de 11 mois, notamment du lisier de porc, du fumier de bovins, de l’air des exploitations agricoles et des eaux usées d’abattoirs. Les échantillons ont été analysés à l’aide de techniques de PCR spécifiques aux agents pathogènes et de métagénomique virale ciblée. Les eaux usées des abattoirs ont révélé jusqu’à 80 % de la diversité totale des espèces virales identifiées dans l’ensemble des matrices échantillonnées.
Ce résultat démontre l’intérêt potentiel des abattoirs en tant que sites sentinelles épidémiologiques, notamment parce que les animaux entrant dans ces installations peuvent provenir de multiples exploitations et zones géographiques.
L’étude a permis d’identifier plusieurs virus présentant un intérêt vétérinaire ou zoonotique, notamment :
le rotavirus A, associé à des infections entériques chez plusieurs espèces ;
Le coronavirus bovin, impliqué dans des maladies respiratoires et entériques chez les bovins.
Le virus de l’hépatite E, qui présente d’importantes implications zoonotiques.
Les bocavirus, circovirus et astrovirus porcins.
Le bufavirus porcin et d'autres virus dont l'importance pathogène n'est pas encore entièrement comprise.
Les chercheurs ont également mis en évidence des différences entre les types d’échantillons. Le lisier porcin et le fumier bovin se sont révélés particulièrement riches en informations pour certains virus entériques, notamment le rotavirus A et le virus de l’hépatite E. Le prélèvement d’échantillons d’air a fourni des informations complémentaires concernant les virus associés aux maladies respiratoires.
Des tendances saisonnières ont été observées, avec une détection plus fréquente du rotavirus A et du coronavirus bovin en hiver.
Le séquençage métagénomique ciblé a également permis d’identifier sporadiquement le virus du syndrome reproducteur et respiratoire porcin (PRRSV), le virus de la diarrhée épidémique porcine (PEDV) et le virus de la gastro-entérite transmissible (TGEV) dans les eaux usées des abattoirs, bien que ces résultats doivent être distingués de ceux obtenus par PCR spécifique aux agents pathogènes.
Les eaux usées municipales contiennent également des traces de virus d’origine animale et végétale
Une autre avancée importante a été rapportée dans la revue *Water Research*. Des chercheurs ont étudié les viromes des eaux usées provenant de cinq bassins versants de stations d’épuration finlandaises, à partir d’échantillons mensuels prélevés au cours de deux périodes : 2020–2021 et 2024–2025.
L’étude a révélé que près de la moitié des souches virales détectées étaient associées à des hôtes non humains, bien que les virus associés à l’homme représentent encore 83 % des lectures de séquençage viral normalisées. Il est important de noter que les virus associés aux rongeurs, au bétail et aux oiseaux présentaient des schémas géographiques correspondant à la répartition de leurs populations d’hôtes potentielles.
Les chercheurs ont également détecté quatre agents pathogènes végétaux soumis à une réglementation de l’Union européenne.
Ces résultats suggèrent que les eaux usées urbaines peuvent contenir des informations épidémiologiques allant bien au-delà des infections humaines. Cependant, l’origine des signaux viraux individuels peut être complexe. Les eaux usées peuvent recevoir des matières provenant des animaux, de la production alimentaire, de l’agriculture, de la faune sauvage et des activités commerciales. Un résultat positif n’indique pas nécessairement une infection au sein d’une population animale particulière.
La grippe aviaire H5N1 : un exemple clair de la dimension « One Health »
La grippe aviaire A(H5N1) hautement pathogène illustre l’intérêt, mais aussi la complexité, de la surveillance des eaux usées lorsqu’un agent pathogène circule parmi plusieurs espèces animales.
L’implication persistante des oiseaux sauvages, de la volaille et des mammifères, y compris les vaches laitières, a renforcé la nécessité de disposer de systèmes de surveillance capables de combiner des informations vétérinaires, humaines et environnementales. Aux États-Unis, le CDC surveille le matériel génétique de la grippe A(H5) dans les eaux usées dans le cadre de ses activités nationales de surveillance. Les analyses environnementales peuvent détecter des signaux de la grippe A(H5) même lorsqu’aucune infection humaine correspondante n’a été signalée localement.
Toutefois, ces signaux doivent être interprétés avec prudence. Selon le CDC, les analyses des eaux usées ne permettent pas de déterminer si la grippe A(H5) provient d’humains, d’animaux ou de produits d’origine animale infectés. Par exemple, le lait provenant de vaches laitières infectées qui s’écoule dans le réseau d’assainissement peut contribuer à un résultat positif dans les eaux usées.
De plus, la détection de la grippe A(H5) ne prouve pas automatiquement la présence du sous-type H5N1, car une caractérisation génétique supplémentaire est nécessaire. Lorsqu’un signal positif est détecté, les autorités de santé publique et agricoles peuvent mener des enquêtes complémentaires afin de déterminer son origine possible et d’évaluer si une intervention est justifiée.
L’objectif n’est pas de se substituer aux tests directs sur les animaux, mais d’identifier des signaux environnementaux inhabituels susceptibles de justifier des enquêtes plus ciblées. Cette approche est particulièrement pertinente pour les agents pathogènes zoonotiques dont l’épidémiologie implique de multiples hôtes et voies de transmission environnementales.
L’encéphalite japonaise : une application prometteuse dans la production porcine
Le virus de l’encéphalite japonaise (JEV) constitue un autre exemple de l’intérêt potentiel de la surveillance des eaux usées d’élevage. Les porcs sont des hôtes amplificateurs importants dans le cycle de transmission de ce flavivirus transmis par les moustiques, créant ainsi un lien direct entre l’infection du bétail, l’écologie des vecteurs et la santé humaine.
Une étude publiée en 2025 dans la revue *Applied and Environmental Microbiology* a examiné la détection du virus de l’encéphalite japonaise dans les effluents des élevages porcins et d’autres échantillons environnementaux. Les chercheurs ont démontré la faisabilité de la détection de l’ARN viral dans ces matrices pendant les périodes de transmission pertinentes, confirmant ainsi leur utilisation potentielle en tant qu’indicateurs épidémiologiques complémentaires.
Cette approche présente un intérêt particulier car elle pourrait relier la surveillance du cheptel à la surveillance des moustiques et à l’évaluation des risques pour l’homme. Par exemple, une augmentation persistante de la détection virale dans l’environnement pourrait entraîner une surveillance plus intensive des moustiques, des enquêtes vétérinaires ciblées et une communication renforcée entre les autorités chargées de la santé animale et celles de la santé publique.
Toutefois, aucun seuil validé permettant de déclencher des mesures de lutte spécifiques n’a encore été établi pour la surveillance vétérinaire de routine des eaux usées.
Au-delà des virus : la surveillance environnementale des principales maladies du bétail
Une revue exhaustive publiée dans *Frontiers in Veterinary Science* le 29 septembre 2026 a examiné les méthodes de surveillance environnementale de 15 maladies infectieuses touchant les animaux domestiques. Parmi celles-ci figuraient sept maladies virales, quatre maladies bactériennes et quatre maladies parasitaires. Parmi les agents pathogènes étudiés figuraient ceux responsables de la fièvre aphteuse, de la peste porcine africaine, de la grippe aviaire, de la maladie de Newcastle, de la peste des petits ruminants, de la dermatose nodulaire contagieuse, de la salmonellose, de la tuberculose bovine, de la paratuberculose et de la leptospirose. En ce qui concerne les maladies parasitaires, la revue a porté sur la coccidiose, la fasciolose, la babésiose et la théilériose.
Les auteurs ont souligné l’intérêt d’analyser l’eau, le fumier, le sol, l’air, la poussière, les surfaces et d’autres matrices environnementales. Par exemple, les échantillons fécaux regroupés et le lisier peuvent aider à détecter Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis, tandis que l’échantillonnage de l’eau et des sédiments environnementaux peut fournir des informations pertinentes pour la surveillance de la grippe aviaire.
Cette étude a également confirmé l’intérêt de l’épidémiologie basée sur les eaux usées pour certaines applications vétérinaires, notamment la détection du virus de l’encéphalite japonaise dans les effluents des élevages porcins et la surveillance des gènes de résistance aux antimicrobiens. Il est essentiel de noter que ces exemples ne signifient pas que la surveillance des eaux usées soit déjà validée pour l’ensemble des 15 maladies. Pour plusieurs agents pathogènes, les données disponibles concernent d’autres matrices environnementales plutôt que les eaux usées ou les effluents d’élevage.
Résistance aux antimicrobiens : les eaux usées comme indicateur d’une menace sanitaire mondiale
La résistance aux antimicrobiens (RAM) est un autre domaine important dans lequel la surveillance des eaux usées pourrait renforcer les stratégies « One Health ». Les eaux usées urbaines, les effluents hospitaliers et les flux de déchets agricoles peuvent contenir des bactéries résistantes aux antimicrobiens ainsi que des déterminants génétiques associés à cette résistance. Ces matrices environnementales peuvent refléter l’influence combinée des activités humaines, des soins de santé, de la production animale et des processus environnementaux. À l’aide de la PCR quantitative, de méthodes basées sur la culture et du séquençage métagénomique, les laboratoires peuvent étudier la répartition et l’évolution des gènes de résistance.
Une telle surveillance est particulièrement utile car la résistance aux antimicrobiens ne se limite pas à des patients individuels ou à des populations animales. Les organismes résistants et les gènes de résistance peuvent circuler au sein d’écosystèmes interconnectés. La surveillance environnementale peut aider à identifier les changements dans les profils de résistance, à étudier les réservoirs potentiels et à soutenir l’évaluation des interventions.
Néanmoins, l’identification d’un gène de résistance dans les eaux usées ne permet pas d’en déterminer la source ni de démontrer une transmission entre l’homme et l’animal. La directive européenne révisée relative au traitement des eaux usées urbaines, la directive (UE) 2024/3019, établit un cadre plus solide pour la surveillance de la santé publique basée sur les eaux usées, y compris la surveillance de la résistance aux antimicrobiens dans les grandes agglomérations urbaines.
Le développement de méthodes harmonisées pourrait progressivement améliorer les comparaisons entre les pays et fournir des informations supplémentaires sur les tendances en matière de résistance.
Les progrès en matière de séquençage génomique pourraient transformer la surveillance épidémiologique
Le développement des technologies de séquençage de nouvelle génération étend la surveillance des eaux usées, passant de la détection d’agents pathogènes individuels à la caractérisation de communautés virales entières. La surveillance conventionnelle basée sur la PCR nécessite des cibles génétiques prédéfinies. Le séquençage métagénomique, en revanche, peut fournir une image beaucoup plus large de la diversité virale présente dans les échantillons environnementaux.
Une étude importante publiée dans *Nature Water* le 3 septembre 2026 a démontré le potentiel de cette approche. Des chercheurs de la KU Leuven, en Belgique, ont analysé 127 échantillons composites hebdomadaires d’eaux usées prélevés sur une période de 31 mois dans une station d’épuration de Louvain. À l’aide d’un séquençage métagénomique par capture hybride, ils ont identifié 339 espèces virales et 715 souches virales.
Les résultats ont également mis en évidence des capacités d’alerte précoce :
les concentrations de rotavirus A dans les eaux usées ont généralement précédé les indicateurs de surveillance clinique d’environ une semaine.
Une augmentation du parvovirus B19 était détectable dès avril 2023, soit environ un an avant le déclenchement d’une alerte nationale de santé publique.
Le séquençage génomique a permis aux chercheurs de distinguer les souches virales et d’étudier l’évolution des schémas de circulation.
Ces résultats démontrent que la surveillance des eaux usées peut fournir des informations épidémiologiques allant au-delà de simples résultats positifs ou négatifs. Elle peut révéler des changements dans la diversité génétique, détecter une circulation virale inhabituelle et soutenir les recherches sur les souches émergentes. Néanmoins, le délai apparent pour le parvovirus B19 ne doit pas être interprété comme la preuve que tous les systèmes de surveillance des eaux usées peuvent anticiper les épidémies d’un an. Il s’agit d’un résultat rétrospectif issu d’un seul contexte de surveillance.
France : la surveillance des eaux usées va au-delà de la COVID-19
La France offre un autre exemple de la manière dont la surveillance des eaux usées évolue vers une prévention plus large des maladies infectieuses. Son programme national SUM’EAU a été mis en place pour surveiller la circulation du SARS-CoV-2 indépendamment des tests diagnostiques individuels. En 2024, le réseau s’était étendu à 54 stations d’épuration, améliorant ainsi la couverture géographique de la surveillance de la circulation virale. Le programme est conçu pour compléter les systèmes de surveillance clinique existants, notamment ceux des cabinets de médecine générale, des hôpitaux et des établissements de soins de longue durée.
Une autre étude publiée dans Water Research en octobre 2026 a démontré le potentiel de la surveillance des eaux usées pour le suivi des épidémies de norovirus dans la région parisienne. Les chercheurs ont analysé plus de 3 000 échantillons composites d’eaux usées prélevés entre novembre 2021 et mars 2025, ainsi que des échantillons d’eau environnementale provenant de la Seine et de la Marne. Les résultats ont révélé des corrélations modérées à fortes entre les concentrations de norovirus du génogroupe II dans les eaux usées et l’incidence déclarée de gastro-entérites, avec des coefficients de corrélation compris entre 0,53 et 0,90. L’étude a également mis en évidence d’importantes tendances saisonnières, avec des concentrations de norovirus plus élevées en hiver.
Il est important de noter que les chercheurs ont constaté que la conformité aux indicateurs bactériens conventionnels, tels qu’Escherichia coli, n’indiquait pas nécessairement l’absence de risques sanitaires viraux dans les eaux de loisirs. Cela démontre comment la surveillance des eaux usées peut contribuer à la fois au suivi des maladies infectieuses et à l’évaluation des risques environnementaux.
L’Europe met en place une infrastructure permanente de surveillance des eaux usées
L’Union européenne considère de plus en plus la surveillance des eaux usées comme une capacité de santé publique à long terme plutôt que comme une réponse temporaire à la COVID-19. L’initiative « Surveillance intégrée des eaux usées pour la santé publique de l’UE », connue sous le nom d’EU-WISH, rassemble 62 participants afin de renforcer les capacités nationales de surveillance, d’améliorer l’harmonisation méthodologique et de faciliter l’échange de connaissances scientifiques. En septembre 2026, le programme a annoncé la mise à disposition de ressources de formation supplémentaires via la plateforme d’apprentissage du Centre européen de prévention et de contrôle des maladies (ECDC). Ces activités visent à améliorer la comparabilité des résultats et l’utilisation opérationnelle des données issues des eaux usées dans l’ensemble des pays européens.
La directive révisée relative au traitement des eaux usées urbaines fournit un cadre réglementaire permettant une coopération plus étroite entre les opérateurs de traitement des eaux usées et les autorités de santé publique. Si l’infrastructure européenne de surveillance est principalement conçue pour la santé humaine, son développement pourrait à terme faciliter une coopération plus étroite avec les systèmes de surveillance vétérinaire. Une telle intégration serait particulièrement pertinente pour les agents pathogènes zoonotiques et la résistance aux antimicrobiens, dont la circulation dans l’environnement peut relier les compartiments humain, animal et écologique.
Des défis scientifiques et opérationnels subsistent
Malgré ces avancées, la surveillance des eaux usées ne peut pas encore être considérée comme un système d’alerte précoce universel. L’une de ses principales limites réside dans le fait que la détection d’ARN ou d’ADN viral ne prouve pas nécessairement la présence d’agents pathogènes viables ou infectieux. Les échantillons environnementaux peuvent contenir des fragments génétiques provenant d’agents pathogènes qui ont déjà été inactivés.
L’interprétation est également compliquée par la dilution variable des eaux usées, les précipitations, les rejets industriels, la température, le stockage des échantillons et la présence de substances qui inhibent les analyses moléculaires.
Les effluents d’élevage ajoutent une complexité supplémentaire, car la densité animale, la gestion du fumier, les systèmes d’hébergement et les pratiques de nettoyage peuvent fortement influencer les concentrations en agents pathogènes.
Un autre défi concerne la relation entre la quantité de matériel génétique détectée et le nombre réel d’individus ou d’animaux infectés.
Bien que les concentrations dans les eaux usées puissent fournir des informations fiables sur les tendances relatives à certains agents pathogènes, il est souvent beaucoup plus difficile de traduire ces mesures en prévalence de l’infection.
Il est désormais nécessaire de disposer de procédures d’échantillonnage normalisées, de méthodes d’analyse validées sur le terrain et de seuils clairement définis reliant les signaux environnementaux aux interventions vétérinaires.
Le rapport coût-efficacité doit également être pris en compte. La conception de l’échantillonnage, les capacités des laboratoires, les coûts de séquençage, le traitement des données et l’interprétation épidémiologique influencent tous la viabilité des programmes de surveillance. En mars 2026, des chercheurs ont publié un cadre permettant d’évaluer la mise en œuvre, l’impact et le rapport coût-efficacité de la surveillance des eaux usées et de l’environnement. Leurs travaux ont mis en évidence l’importance de déterminer si la surveillance environnementale améliore réellement les décisions et les résultats en matière de santé.
Vers un réseau mondial d’alerte précoce « One Health »
L’évolution la plus prometteuse réside dans la possibilité de relier les systèmes de surveillance des eaux usées entre la santé humaine, la médecine vétérinaire et la surveillance environnementale. Les réseaux municipaux d’assainissement peuvent fournir des informations sur la circulation des agents pathogènes au sein des communautés. Les abattoirs peuvent offrir des possibilités de surveillance tout au long des chaînes d’approvisionnement en bétail, tandis que les effluents agricoles peuvent fournir des signaux collectifs provenant de systèmes de production individuels. La surveillance environnementale aux interfaces entre la faune sauvage et le bétail pourrait ajouter une autre dimension, en particulier pour les agents pathogènes présentant des cycles de transmission complexes.
La combinaison de ces sources avec les diagnostics cliniques, les résultats des laboratoires vétérinaires, le séquençage génomique et les enquêtes épidémiologiques pourrait améliorer la détection et l’interprétation des menaces sanitaires émergentes. Pour des maladies telles que la grippe aviaire, l’encéphalite japonaise et certaines zoonoses entériques, ces approches complémentaires peuvent fournir des informations qui, sans cela, resteraient indisponibles jusqu’à ce que des cas cliniques ou des pertes de production apparaissent.
Toutefois, la mise en œuvre de tels systèmes nécessite une coopération soutenue entre les services vétérinaires, les agences de santé publique, les autorités environnementales, les laboratoires, les opérateurs de traitement des eaux usées et les acteurs du secteur agricole.
L’analyse mondiale de l’OMS de juin 2026 souligne que le succès à long terme de la surveillance des eaux usées ne dépend pas simplement des capacités technologiques, mais aussi de la gouvernance, du financement et de l’intégration des données environnementales dans des décisions de santé publique concrètes.
La surveillance des eaux usées ne remplacera pas les diagnostics cliniques ni l’épidémiologie vétérinaire. Son importance réside dans le fait qu’elle apporte une source complémentaire d’informations pouvant aider à détecter plus tôt les menaces, à renforcer les enquêtes sur les épidémies et à améliorer la prévention. Dans un monde de plus en plus interconnecté, où les agents pathogènes circulent entre les humains, les animaux et les environnements communs, les eaux usées pourraient devenir un élément important de l’infrastructure mondiale de préparation aux épidémies et de protection dans le cadre de l’approche « One Health ».
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