Biosurveillance

L'idée de biosurveillance est probablement ancienne. À titre d'exemple, après avoir empiriquement constaté le recul des lichens corticoles dans les zones de rejets de fumées industrielles et urbaines, le lichénologue Nylander, en 1865 alors qu'il travaillait au Muséum National d’Histoire Naturelle de Paris, avait déjà suggéré que les lichens soient utilisés comme « hygiomètres » de la qualité de l'air, ce qui fait dire à C Vanhalluwyn que la notion de bio-indicateur semble « née en France, mais conçue par un chercheur finlandais »^[2].

Après les travaux de Hawksworth et Rose publiés en 1970 (cités plus haut), d'autres cartes d'intérêt pour l'évaluation de la pollution de l'air ont été publiées, dont dans les années 1980 relativement aux dépôts atmosphériques métalliques, via l’analyse de mousses au Danemark et en Suède^[4]. La biosurveillance a d'abord été utilisée pour la surveillance de la qualité de l'air^[5], mais peu à peu des indicateurs ont été également mis au point pour les sols, l'eau, les sédiments et la santé humaine^[2].

Dans les années 1900, les méthodes ont commencé à être normalisées, d'abord en Allemagne avec une méthode VDI 3799-2-2 d'évaluation des effets toxiques (et donc écotoxiques) de la pollution de l'air sur des lichens exposés de manière standardisée (1991)^[2] ; et une méthode VDI 3799-1-1 sur l’évaluation de l’impact de la pollution de l'air sur la diversité des lichens épiphytes (1995)^[2].

On assiste aussi à une régionalisation puis internationalisation de certains programmes permettant de comparer la situation de régions et pays entre eux, mais aussi de mieux évaluer les effets des pollutions transfrontalières^[2].
Par exemple en 1990, en Europe du Nord, le « Nordic Council of Ministers », développe un programme européen de suivi des dépôts atmosphériques de métaux lourds «Atmospheric heavy metal deposition in Europe - estimation based on moss analysis» qui réunira une vingtaine de pays lors de campagnes successives (tous ls cinq ans ^[6]) (Rühling, 1994 ; Rühling et Steinnes, 1998 ; Buse et al., 2003 ; Harmens et al., 2008), avec près de 6000 sites inventoriés en 2005/06 dans 28 pays européens^[2].
En 2001, ce programme a basculé sous l'égide de la Convention de Genève sur la pollution atmosphérique transfrontière à longue distance de la Commission économique pour l'Europe des Nations unies (CEENU-CPATLD) et de son PIC (Programme international concerté) sur les effets de la pollution atmosphérique sur les écosystèmes naturels et grandes cultures (PIC-Végétation). La France s'est associée aux 3 dernières de ces campagnes européennes (1996, 2000 et 2006) ; Galsomiès et al., 1999 ; Gombert et al., 2005)^[2].

La biosurveillance s'appuie sur deux approches : la biosurveillance passive basée sur l’observation in situ des organismes présents naturellement dans l’environnement étudié. Elle est principalement utilisée pour observer les impacts sur le long terme, en tenant compte des conditions écologiques et climatiques ; la biosurveillance active basée sur l’introduction dans le site d’étude des organismes cultivés dans des conditions contrôlées (sous serre par exemple) ou prélevés dans un site témoin (techniques de transplantation des lichens qui ne se cultivent pas par exemple)^[7].

Trois méthodes sont généralement associées^{[réf. souhaitée]} :

1. surveillance basée sur l'analyse de risque et des modélisations de risque ;
2. surveillance d'animaux, de végétaux^[8], de lichens, ou de champignons ou d'espèces bioaccumulatrices ou sentinelles, APPA, Revue Air pur ; n°77 - 2009
   Par exemple :
   – la mesure du nombre et de l'étendue de nécroses sur les feuilles de tabac permet de quantifier l'ozone présent dans les basses couches de l'atmosphère^[2] ;
   – Bien connue pour sa sensibilité aux différents polluants de l’environnement, l'abeille et sa capacité à collecter les différentes particules qu'elle côtoie quotidiennement peut également être un excellent témoin de qualité environnementale d'un milieu donné ;
   – le chien peut être suivi pour mesurer la prévalence de bactéries parasites susceptibles de causer une maladie chez l'homme. Par exemple, selon une étude sérologique faite dans le Massachusetts en 1991 (sur 3 011 échantillons), « les estimations de la prévalence des anticorps à Borrelia burgdorferi dans les populations de chiens propose une mesure sensible, fiable et pratique du risque pour les personnes de B. burgdorferi dans l'environnement. Les facteurs de risque de séropositivité canine peuvent directement ou indirectement éclairer certains aspects de l'épidémiologie de la maladie de Lyme humaine », ce qui ferait du chien une très bonne « espèce-sentinelle »^[9]. Les lichens ou les mousses^[10] sont très utilisés car biointégrateurs des pollutions environnementales et largement présents sur les terres émergées.
   
3. la surveillance syndromique, qui permet notamment de découvrir de nouveaux variants pathogènes, des maladies émergentes ou ré-émergente

La santé humaine peut également être utilisée pour la bio-surveillance ; C'est alors l'homme qui est considéré comme bioindicateur, ou certains biomarqueurs.

Il s'agit dans ce cas de mesurer, mieux que sur la base de modèles animaux, modèles mathématiques ou extrapolations à partir des concentrations présentes dans l'air, l'eau, les sols et les aliments, l'exposition réelle des populations aux polluants, via l'étude de leurs concentrations et effets sur des échantillons de tissus et fluides humains, dont le sperme qui peut avoir une grande importance en matière de santé reproductive.