Quête d'eau pure au xıxe siècle

Les meilleures sources d’eau avaient permis aux êtres humains de s’établir durablement. Pendant leurs migrations, les peuples ont appris à sélectionner les meilleures sources d’eau douce, pure et cristalline, bonne à boire, à cuisiner et se laver, donc excellente pour la santé^[1]. Ainsi, la saison suivante, ils revenaient poser leur campement près de ces bonnes sources. Plus tard, la sédentarisation s’est effectuée autour des meilleures sources^[2].

L’eau stimule le génie des chercheurs : vers 250 av. J.-C., en sortant de sa baignoire, Archimède s’écrie Eurêka, j’ai trouvé ! Élevé par les scientifiques au rang des plus grands mathématiciens de tous les temps, Archimède est un brillant théoricien, surtout connu pour ses travaux en statique et en hydrostatique^[3]. Expérimentalement, le chercheur constate que la pression dans l'eau immobile ne dépend que de la profondeur et pas de la direction. Cette relation entre la pression dans un fluide et la profondeur est connue sous le nom de principe de Pascal (1651), et est à la base de l'hydrostatique. Principe des vases communicants : distribution d'eau en agglomération (siphons des aqueducs, châteaux d'eau), presses et freins hydrauliques, puits artésien, écluses et barrages, pompe aspirante utilisée pour remonter l'eau d'un puits... Tous les scientifiques du xvııı^e siècle connaissent bien tous ces principes et les utilisent, jusqu’à ce que d’autres aspects inattendus surgissent.

La « grappe d'innovation » qui survient au xvııı^e et xıx^e siècles, est d'une ampleur telle que la révolution industrielle marque une véritable rupture sur le plan des techniques. En France, c’est dès 1780 que commencent les grandes industries qui offrent du travail. Les paysans quittent les campagnes pour rejoindre les villes où ils auront un emploi mais connaitront la servilité, les épidémies, la misère, l’alcoolisme^[4]. A cette époque, les égouts coulent au milieu des rues, transportant les maladies. Pour des raisons politiques et commerciales, la production des usines chimiques est considérée comme d'intérêt national, laissant libre cours à la pollution industrielle des cours d’eau, de l’air et de sols^[5].

Les eaux pluviales sont en général considérées comme très pures. Les sources et les puits sont aussi perçues comme des eaux pures, bien que leur composition chimique dépende du sol et de l’atmosphère. Mais, au milieu du xıx^e siècle, la découverte qu'une contamination d’eau de source puisse être la cause de graves épidémies, remet en cause les certitudes historiques. Il devient évident que l’eau pure venue des sources ne doit pas rester stagnante afin de demeurer pure. Pourtant il faudra attendre la fin de la Première guerre mondiale pour passer aux réseaux d’eau potable^[6].

Cette révolution industrielle commencée au xvııı^e siècle créée de nombreuses avancées mais aussi quelques drames. Les industriels ne se préoccupent pas de la pollution qu’ils génèrent et de la santé publique^[7]. Les rivières sont sales, les rues sont crasseuses et l’eau pure manque. Les ouvriers arrivent de la campagne où ils ne connaissent que de bonnes sources d’eau pure, or, en ville ça n’existe plus ! Dès la fin du xvııı^e siècle, quelques pionniers ont ouvert le chemin pour comprendre comment veiller à une bonne hygiène. Quelques chimistes français ont une longueur d’avance sur leurs confrères des pays voisins. Tout commence avec la découverte fortuite de la composition chimique de l’eau qui contient un gaz mal identifié jusqu’alors.

Quatre chimistes se partagent la découverte de l’oxygène^[8]. En avril 1774, Bayen^[9] publie la découverte d’un dégagement gazeux. Il recueille ce gaz et note qu'il est plus dense que l'air atmosphérique mais plus léger que l'air fixe (dioxyde de carbone). En 1777, Lavoisier va reproduire l'expérience de Bayen en remplaçant le mercure par l'étain, et nommera ce gaz « Oxygène ».

Pierre Bayen étudie entre autres l’acide oxalique extrait de l’oseille et appelé sel d'oseille, qui ont de très nombreuses propriétés blanchissantes et détachantes. Il analyse les eaux minérales en France et en décrit leurs qualités spécifiques. Considéré comme l’un des plus grands scientifiques de son temps, Pierre Bayen est élu à l’Institut des sciences et des arts lors de la première élection le 18 frimaire an 4 (9 décembre 1795).

Plus tard, les scientifiques comprendront que les molécules d'hydrogène perdent leurs électrons et deviennent positivement chargées par un processus appelé oxydation, tandis que les molécules d'oxygène gagnent quatre électrons et deviennent négativement chargées par un processus appelé réduction. Les ions Oxygène négativement chargés se combinent avec les ions Hydrogène positivement chargés pour former de l'eau et libérer de l'énergie électrique^[10].

Dès 1775, Antoine Lavoisier^[11], inspiré par Pierre Bayen, construit une énorme machine pour fabriquer une seule goutte d'eau à partir de deux gaz choisis. En qualité d’alchimiste et de pionnier de la chimie moderne, il est sollicité par l'administration royale. Connu pour cette découverte importante : « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. », il décompose l’eau en oxygène (dont il invente le nom en 1779) et hydrogène, et découvre le rôle de l’oxydation ou acidification. Ainsi, en 1785, Lavoisier démontre que l’eau est composée d’atomes. La technique pour créer de l’eau est une réponse à la quête d’eau pure^[12].

Quelques années plus tard, Lavoisier sera sollicité par les instances révolutionnaire sur de très nombreux sujets dont l'hygiénisme et l’enseignement de l'hygiène dans les hôpitaux. En effet, l'hygiénisme procède de la nouvelle conception de la matière et de ses échanges, du rôle de l'oxydation dans la nature et dans le corps humain mais aussi dans l'agriculture et la production industrielle^[13]. Malgré ses découvertes et son implication dans la vie sociale, il est condamné à mort et exécuté le 8 mai 1794, le président du tribunal révolutionnaire ayant déclaré : « La République n’a pas besoin de savants, ni de chimistes ; le cours de la justice ne peut être suspendu^[14]. »

Trouver de l'eau pure en ville devient difficile, reste la possibilité de faire bouillir de l'eau souillée, jusqu'à la découverte d'un additif désinfectant. Berthollet^[15] développe l’eau de javel en 1777, dans l'usine du comte d'Artois, futur Charles X. C’est une solution liquide oxydante qui sera rapidement utilisée comme désinfectant et comme décolorant. Désormais, il devient possible de purifier chimiquement de l'eau souillée pour neutraliser sa toxicité.  A la suite de cette découverte, un premier Conseil d’hygiène publique et de salubrité est créé en 1802. Mais ce ne sera qu’en 1822 que ces Conseils d’hygiène seront instaurés dans la plupart des grandes villes industrielles : une politique d’hygiène collective qui a pour résultats la création, la rénovation et le développement des réseaux d’égouts.

Jusqu'en 1900, l'eau de Javel portera le nom d'hypochlorite de potassium, tandis que l'eau de Labarraque portera le nom d'hypochlorite de sodium. Ce n'est qu'en 1920 qu'un procédé de désinfection de l'eau appelé « verdunisation » est mis au point par Philippe Bunau-Varilla, injectant de l'eau de javel dans le réseau d'eau potable^[16].

Les maladies autochtones les plus courantes de cette époque sont la tuberculose^[17], l’alcoolisme et les rachitisme^[18], mais la fièvre typhoïde, mal identifiée, dont les causes sont inconnues, fait aussi des ravages. Nul n'aurait pu imaginer que la bonne eau de source distribuée par les fontaines publiques puisse être un vecteur de maladies.

Pierre-Fidèle Bretonneau^[19] identifie la fièvre typhoïde ou typhus abdominal comme une maladie infectieuse causée par une bactérie, en 1818^[20]. Il explique qu’elle se transmet par l’ingestion de de viandes peu cuites, et de boissons ou aliments souillés par les selles d'une personne infectée, malade ou non. L’eau souillée est donc l’un de ces principaux vecteurs dans les villes. Bretonneau étudie aussi la diphtérie et suggère l'amélioration des conditions d'hygiène. Il observe les malades et suggère que les maladies sont causées par des microbes, sans pouvoir le confirmer ni en convaincre quiconque. C'est le début de la médecine scientifique qui consiste à observer pour comprendre : il suggère qu’un germe spécifique, propre à chaque contagion, donne naissance à chaque maladie contagieuse^[21].

A cause des échanges internationaux qui s'accélèrent, trois maladies d’importation font régulièrement leur apparition dans les ports : le choléra, la fièvre jaune et le paludisme. Les hôpitaux seront les premiers à utiliser systématiquement l’eau de javel invention de Berthollet et Antoine Germain Labarraque^[22].

Le concept d’eau pure a été soudainement mis en doute en ce début du xıx^e siècle grâce aux avancées scientifiques et sanitaires dont la découverte de la liqueur de Labarraque^[23], forme diluée de l’eau de javel. En 1820, il met en évidence les qualités désinfectantes des dérivés chlorés et des hypochlorites de potassium et de sodium^[24].

Rapidement, dès 1824, l'eau chlorée devient une routine dans les hôpitaux et quelques autres lieux^[25]. Malgré toutes les précautions, le choléra s’abat à nouveau sur Paris^[26]. Dans les années qui suivirent l'épidémie, le président du Conseil et le préfet de police prennent des mesures draconiennes d'assainissement des quartiers insalubres de Paris, en développant et améliorant le réseau d'égouts. La découverte que certaines maladies puissent provenir de l'eau des sources et des puits se fera plus tard, l'attention n'est donc portée que sur le réseau d'égouts.

René Laennec^[27] créée un diagnostic médical par auscultation grâce à l'invention du stéthoscope^[28]. Cela permet d’analyser les bruits corporels internes et de les relier à des lésions anatomiques, se révélant particulièrement utile pour le diagnostic des maladies respiratoires, dont la phtisie ou tuberculose. Il observe les dégâts abdominaux causés par la fièvre typhoïde mis en lumière par Bretonneau en 1818, avec diarrhée, perforations intestinales et hémorragies digestives. Dès 1824, il utilise abondamment l’eau chlorée développée par Labarraque. Il meurt lui-même de tuberculose en 1826, à l’âge de 45 ans.

Quelques années plus tard, dans toute l'Europe, les médecins sont mobilisés pour affronter le choléra. Pacini et Snow joueront un rôle essentiel pour comprendre que le choléra se niche dans l’eau stagnante infectée de matières fécales. Lors de la troisième pandémie de 1840 à 1860, le choléra fera 143 000 morts en France^[29] (1854^[30]), et des centaines de milliers de morts en Europe.

En 1854, Filippo Pacini^[31], anatomiste italien, isole enfin le bacille du choléra (Vibrio cholerae). Sa découverte est peu remarquée. Il faudra attendre que Robert Koch, médecin allemand, ne l'étudie à nouveau et la valide une trentaine d'années plus tard^[32]. La contamination est orale, d’origine fécale. La consommation d'eau douce souillée, de fruits de mer crus (mollusques, crustacés) ou des boissons et aliments contaminés par les selles des personnes infectées entraîne des épisodes épidémiques plus ou moins sévères qui peuvent rapidement se répandre dans les régions où les déchets humains ne sont pas traités^[33]. Il se transmet par voie directe fécale-orale ou par l’ingestion d’eau et d’aliments contaminés^[34]. Pacini meurt dans un hospice de pauvres, à Florence en 1883, ruiné par ses recherches scientifiques^[35].

En plus de Pacini, d'autres savants avaient déjà probablement observé l'agent du choléra, comme Arthur Hassal (1854) en Grande-Bretagne, Félix Pouchet (opposant de Pasteur) à Rouen, Ernst von Leyden (1866) en Allemagne, Bruberger (1867) ou encore Julius M. Klob (1867).

Les autorités découvriront avec effroi que l’’eau des fontaines, source que l’on croyait pure, ne l’était peut-être pas. Snow va identifier précisément l’origine de la contagion dans une fontaine d’eau potable de la capitale britannique.

En 1854, Snow^[36] a mis en cause l’eau dite potable, comme vecteur de l’épidémie cholérique après avoir constaté que les cas étaient survenus dans les domiciles dont les habitants s’étaient approvisionnés en eau à la pompe de Broad Street à Londres^[37], qui constituait le centre géographique de l’épidémie à la suite de la contamination par les eaux usées de la source qui l’alimentait^[38]. Dès lors, il semblait évident que le choléra était lié à une pollution de l’eau^[39]. Une fois n'est pas coutume, la nouvelle se répand rapidement dans le monde scientifique. La quête d’eau pure devient essentielle et indispensable pour la ville, pourtant cette quête ne sera pas endossée par les autorités municipales et sanitaires avant de nombreuses années malgré l'insistance des scientifiques et Snow sera marginalisé^[40].

Quelques années plus tard, c’est au tour de Pasteur d’identifier les germes responsables des maladies.

Entre 1860 et 1864, Louis Pasteur^[41] développe une théorie des germes selon laquelle certaines maladies sont causées par des micro-organismes. Le courant de pensée qu'est l'hygiénisme, s'appuie désormais sur les travaux pastoriens et s'intéresse plus largement à tous les aspects de la vie quotidienne (propreté des villes, pollutions, réseaux d'eau)^[42]. Ses contemporains scientifiques et médecins formulent des recommandations, en particulier le lavage des mains et la toilette quotidienne à l'eau et au savon : celui-ci est produit en masse grâce à l'essor des industries chimiques de fabrication de soude^[43].

En France, l’étude de la médecine n’était pas autorisée aux femmes. En 1868, Madeleine Brès^[44] est la première femme de nationalité française à faire des études de médecine, mais sans avoir le droit d'accéder aux concours. Malgré tout, après trois années passées dans le laboratoire du docteur Charles Adolphe Wurtz, spécialiste de la chimie organique, en 1975, elle obtient son doctorat en médecine^[45]. Elle se spécialise dans la relation entre la mère et son bébé, ainsi que dans l'hygiène des jeunes enfants. Parmi ses consignes, l’importance de laver les nouveaux nés avec une eau pure, préalablement bouillie et apprendre aux enfants à se laver les mains avec du savon. Dr. Brès dirige le journal Hygiène de la femme et de l'enfant et elle est l'auteure de plusieurs livres de puériculture. Grâce aux découvertes de Filippo Pacini et John Snow, il devient évident que l'eau pure des sources et des puits n'est peut-être pas si pure que cela, et puisse être contaminée, dès lors Dr Brès préconise aux mamans de faire bouillir cette eau portant censée être exempte de contamination.

Robert Koch^[46], médecin allemand, est connu pour sa découverte de la bactérie responsable de la tuberculose qui porte aujourd'hui son nom : « bacille de Koch ». Pendant le guerre de 1870, il est affecté à Neufchâteau et à Orléans, où il aura notamment à traiter de la fièvre typhoïde et des blessures de guerre. En 1876, il fait les premières découvertes qui le rendront célèbre, sur la maladie du charbon. En 1872, grâce aux découvertes de Léon Coze et Victor Feltz sur le streptocoque, il entreprend ses propres recherches bactériologiques sur les maladies contagieuses. En 1883, lors d'une expédition en Égypte, il redécouvre l'agent microbien qu'est la bactérie Vivrio Cholerae découverte par l’anatomiste italien Filippo Pacini en 1854 : La contamination est orale, d’origine fécale^[47]. La consommation d'eau douce souillée est l’une des causes principales. En Afrique comme en Europe, il devient clair qu'il faille se méfier des eaux qui, traditionnellement, étaient réputées pures.

Ce ne sera qu’en toute fin du xıx^e siècle que la théorie microbienne de Pasteur, la bactérie de la tuberculose Koch et autres découvertes scientifiques ont été généralement acceptées.

En 1896, à l'âge de 18 ans, Nicole Girard-Mangin^[48] commence des études de médecine à la faculté de Paris. Trois ans plus tard, elle est admise à l’externat des Hôpitaux de Paris. En 1909, elle présente sa thèse sur les poisons cancéreux. Peu avant le déclanchement de la Première Guerre mondiale, elle prend la tête du dispensaire antituberculeux de l'hôpital Beaujon où l’eau de javel est un bien très précieux pour désinfecter quotidiennement les locaux et même les plaies quand l'alcool vient à manquer. Alors, elle concentre ses recherches sur la tuberculose et sur le cancer, et signe différentes publications, dont son Essai sur l'hygiène et la prophylaxie antituberculeuses au début du xx^e siècle. Le 2 août 1914, à l'âge de 34 ans, le « D^r Girard-Mangin » est mobilisé, l'administration ne doutant aucunement qu'il soit un homme ; Nicole Girard-Mangin répond néanmoins à l'appel. Elle est affectée à l'arrière, à l'hôpital de Bourbonne-les-Bains : elle y suscite des remous, mais avec l'afflux de blessés, on la garde pour ses qualités de médecin. Elle est la seule femme médecin de l'armée française mobilisée pendant ce conflit mondial. Quand la bataille de Verdun commence, le 21 février 1916, elle soigne et opère des blessés.