Présence du Coronavirus sous forme de brouillard ou aerosolisé – et influence de la température et de l’hygrométrie

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Parmi les modes de transmission du coronavirus, on se demande si celui-ci peut également se transmettre à des distances supérieures à 2m et autrement que par contact direct avec des postillons ou dépôt de salive.

Cela pose la question de la présence de particules fines dans l’air sous forme de brouillard. Il est vraisemblable qu’un éternuement puisse générer des particules fines restant en suspens dans l’air.

Des scientifiques ont pu prouver que le coronavirus persiste sous forme aérosolisée dans l’air jusqu’à 3h [2]. Cependant, cette démonstration résulte de tests effectués dans des conditions de laboratoire grâce à une machine spécifique réalisant un brouillard à partir d’un liquide à forte concentration de coronavirus.

D’autres études plus empiriques et consistant à des prélèvements dans des enceintes où des personnes atteintes ont passé du temps , sont plus rassurantes [3]. Il n’y aurait apparemment quasiment pas de présence du coronavirus dans l’air environnant. Il est cependant retrouvé sur des objets alentours et a donc pu être projeté loin mais se serait « précipité » par impact ou à la manière de la rosée du matin.

Part les informations que j’ai pu recevoir, il est tout de même recommandé de ne pas rester trop enfermé dans une pièce ayant accueillit un malade. Une mesure d’hygiène est également de bien aérer les pièces.

L’Organisation Mondiale de la Santé a revue ses recommandations à l’aune des dernières études. Elle mentionne que « les professionnels de santé devraient prendre des précautions supérieures lorsqu’ils réalisent des procédures pouvant générer des aérosols » (comme des intubations) mais que « D’après les études disponible jusqu’alors, l’OMS est confiante sur les conseils promulgués ».
Traduction de l’anglais d’après l’article de statnews.com [1]

The World Health Organization has studied the emerging data on coronavirus aerosols to see if it needs to change its current recommendations, including that that healthy people do not need face masks. “, and healthcare workers should take extra precautions during procedures that can generate aerosols. “From the available studies that we have seen, we are confident that the guidance we have is appropriate,” Maria Van Kerkhove, WHO’s technical lead for the coronavirus response, told reporters on Monday.

Dans un deuxième temps, on se questionne sur l’influence de la température et l’hygrométrie du milieu sur la survie du virus.

Il semble que l’on puisse affirmer que le virus perd en capacité avec une hausse de la température et est fortement diminué à des températures avoisinant les 40°c.

Bien qu’une hygrométrie forte (80%) puisse laisser au virus une forte capacité de survie dans des températures faibles (~6°c), un fort taux d’hygrométrie mêlé à une forte température semble en diminuer la survie .

Pour mieux comprendre par vous même… continuez la lecture


Aérosol, Brouillard, « en flottement dans l’air » – Airborne, Aerosolized

« Les Aérosols atmosphériques sont de fines particules (liquides ou solides) en suspension dans l’atmosphère qui possèdent une taille pouvant varier d’une fraction de micromètre à plusieurs micromètres. » source wipipédia.org

> Les aérosols sont donc des particules suffisamment fines pour rester « en flottement dans l’air », comme l’eau dans le brouillard par exemple.

Présence du Coronavirus sous forme d’aérosol

La dimensions des particules portant le coronavirus sous forme aérosol peut varier de 5μm à 0,1 μm environ (d’après les graphiques ci-dessous).

Pour se prémunir de l’inhalation d’aérosols il convient donc d’avoir recourt à un masque filtrant des particules de l’ordre du micromètre-μm ou dixième de μm, soit 0,001 à 0,0001mm

Rappel: dimensions en mètre
m-dm-cm-mm—μm ->1m = 10dm=100cm= 1000mm / 1mm = 1000μm

Etudes portant sur l’aérosolisation du Coronavirus
et sa durée de vie sur les surfaces inertes (non vivantes)

Le 13 Mars 2020, des chercheurs de grands laboratoires américains (NIH, Princeton University, UCLA and CDC) ont publié une étude sur le temps de vie du virus dans l’air (« aérosolisé ») et sur des surfaces inertes. Cette étude est disponible ici et a été cité par de nombreux magazines.

> Aerosol and surface stability of HCoV-19 (SARS-CoV-2) compared to SARS-CoV-1

Elle met en parallèle le temps de vie du Coronavirus
– SARS-CoV-2 / HCoV19 (CoVID-19 – 2020 en rouge) et celui du
SARS-CoV-1 (2003 – en bleu).

Durée dans le temps des virus SARS-CoV1 et SARS-CoV2 sur différents supports: aérosolisés ou sur des surfaces inertes source
Durée dans le temps des virus SARS-CoV1 et SARS-CoV2/HCoV-19 sur différents supports: aérosolisés ou sur des surfaces inertes source medrxiv.org

L’interprétation de ces graphiques montre que le Coronavirus SARS-CoV2 responsable de la maladie CoVid 19 est présent durant au moins:

  1. au moins 3h en aérosol, demi vie atteinte à 1 à 2h
  2. 4h sur du cuivre, demi vie atteinte à 1h
  3. 24h sur du carton, demi vie atteinte à 4h
  4. 2 à 3 jours sur de l’acier (inoxydable) (48h à 72h), demi vie atteinte à 6h
  5. 3 à 4 jours sur du plastic (polypropylene)  (72h à 96h), demi vie atteinte à 6 à 8h

En comparaison, le Coronavirus du Moyen Orient MERS-CoV (crise d’Avril 2012), avait un temps de vie dans l’air allant jusqu’à 1h à température ambiante (25°c et Hygrométrie « normale »). Sa survie diminuait avec une hausse de température et baisse de l’hygrométrie (RH: Hulmidité Relative).[4]

« Fortunately, virus decay was much stronger for hot and dry air scenario with only 4.7% survival over 60 min procedure. » disent-il en début d’article

 

source https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021850217302239#f0010
Evolution de la concentration et répartition de la taille des particules du Coronavirus MERS-CoV (RH: Hulmidité Relative)- source sciencedirect.com  [4]

Durabilité du virus sur des surfaces selon la température et l’humidité de l’air (ou Hygrométrie)

Différentes études ont été menées au cours des années sur les différentes formes de Coronavirus (MERS-CoV, SARS-CoV 1 & 2).

Alors que le graphique précédent [4] nous montre une survie du virus MERS-CoV diminuant avec une hausse de température et de l’hygrométrie, d’autres études corroborent cette influence de la température mais sont plus mijorées concernant l’influence de l’hygrométrie.

Le coronavirus SARS-CoV (cousin du MERS-CoV) semble perdre de sa capacité de survie avec une augmentation de la température, mais également de l’humidité ambiante.

Note: On considère que l’environnement habituel d’un lieu de travail est à température/hygrométrie ambiante d’environ 20 à 25°c/50 à 75% d’humidité. 

>> The Effects of Temperature and Relative Humidity on the Viability of the SARS Coronavirus [5]

Une étude publiée le 1er Octobre 2011 par des chercheurs chinois [5] explique que le Coronavirus SARS-CoV déposé sur des surfaces lisses résiste mieux dans des conditions de faibles températures et taux d’humidité

> bonne survie à T° et H% faibles / Mauvaise survie à  T° et H% fortes

> jusqu’à 5 jours sur des surfaces lisses dans un milieu à 22-25°c et 40-50% d’humidité
(température et taux d’humidité avec l’utilisation d’air conditionné 40 à 50% typique d’un environnement de bureau)

« The dried virus on smooth surfaces retained its viability for over 5 days at temperatures of 22–25°C and relative humidity of 40–50%, that is, typical air-conditioned environments. « [5]

> Le virus perd cependant rapidement en capacité à tes températures élevées (38°c) et hygrométrie élevée (>95%)

« However, virus viability was rapidly lost (>3 log10) at higher temperatures and higher relative humidity (e.g., 38°C, and relative humidity of >95%). The better stability of SARS coronavirus at low temperature and low humidity environment may facilitate its transmission in community in subtropical area (such as Hong Kong) during the spring and in air-conditioned environments. It may also explain why some Asian countries in tropical area (such as Malaysia, Indonesia or Thailand) with high temperature and high relative humidity environment did not have major community outbreaks of SARS. » [5]

Residual virus infectivity at 22–25°C with relative humidity 40–50% (starting titre 105/10 μL) and at 33°C or 38°C with relative humidity >95%./ Oct 2011 / Source hindawi.com [5]
Viralité résiduelle à 22–25°C avec un taux d’humidité relative de 40–50% (starting titre 105/10 μL) et à 33°C ou 38°C avec un taux d’humidité relative >95%./ Oct 2011 / Source hindawi.com [5]

>> Effects of Air Temperature and Relative Humidity on Coronavirus Survival on Surfaces [6]

En Mars 2010 des chercheurs américains trouvaient cependant (avec des virus de substitution simulant le Coronavirus: transmissible gastroenteritis virus (TGEV) and mouse hepatitis virus (MHV)) que bien que le virus résiste moins bien à des hautes températures (à partir de 40°c), sa réaction n’est pas linéaire avec la variation d’humidité. A 20°c les meilleurs taux de survie étaient à 20% et 80% d’humidité tandis que ce taux baissait à 50%… A 40°c on retrouve le fait que le virus survie moins bien à forte humidité.

« The relationship between inactivation and RH was not monotonic, and there was greater survival or a greater protective effect at low RH (20%) and high RH (80%) than at moderate RH (50%) »[6]

« The effect of RH on viral survival at 20°C […] Inactivation was more rapid at 20°C at all RH levels than at 4°C. […] Infectious virus deposited on stainless steel surfaces […] persisted for at least 3 days at 50% RH and for up to 28 days at 20% RH, and the slowest inactivation took place at low RH. […]
The levels of both viruses declined by 2 log10 over 28 days at 20% RH.
The highest rate of inactivation was observed at 50% RH, at which the TGEV level declined by ∼2 log10 by day 3, and the level of MHV declined by ∼3 log10 by day 5.
In comparison, at 80% RH, the level of TGEV declined by 1 log10 by day 3 and by 3 log10 over 14 days. The MHV level declined by 2.2 log10 by day 5 and by 5 log10 by day 11 at 80% RH. »

Effects of Air Temperature and Relative Humidity on Coronavirus Survival on Surfaces - 12 mars 2010 source ncbi.nlm.nih.gov
Effects of Air Temperature and Relative Humidity on Coronavirus Survival on Surfaces / Diminution de la viralité avec le temps dans des configurations de Température et hygrométrie variables / Carrés: TGEV – Cercle MHV / The error bars indicate 95% confidence intervals. / 12 mars 2010 / source ncbi.nlm.nih.gov

> bonne survie à T° et H% faibles / Mauvaise survie à T° fortes et H% fort…mais augmentation de la survie à 20° et H% fort (80%).

>> Survival Characteristics of Airborne Human Coronavirus 229E [7]

Une autre étude portant sur la viabilité du virus sous forme aérosol (et non en dépot sur surfaces inertes) publiée en 1985 mentionnait que bien qu’un taux d’humidité fort (80%) à 20°c diminue la viabilité du virus, le même taux d’humidité à 6°c lui permettait une survie largement plus élevée et accrue (temps de demi-vie 30 fois supérieur à 6°c qu’à 20°c pour 80% d’humidité) [7]

Elle va cependant en contradiction avec l’étude de 2010 car elle mentionne que le virus perd en cpacité de survie à 20°c avec l’augmentation de l’hygrométrie. Le graphique ci-dessous (Fig1) montre une forte perte en capacité à RH 80% (RH: Relative Humidity). Tandis que l’étude de 2010 avec des virus de substitution et sur surfaces inertes montre qu’à 20°c et RH 80% le virus survie mieux qu’à 20°c et RH 50%…

 /1985 /source microbiologyresearch.org
Survie du virus dans le temps en fonction de différents taux d’humidité pour des températures à 20°c (Fig 1 et 2) et 6°c (fig 3)/1985 /source microbiologyresearch.org [7]

> bonne survie à T° faible même si H% forte / Diminution de survie à T° modéré et H% fort…

Déductions…

On pourrait déduire de ces études que:

  • l’augmentation de la température (T°>38°c) diminue largement la viabilité du virus
  • l’augmentation de l’hygrométrie H%>80% contribue à diminuer la viabilité du virus à haute température mais n’a pas un effet  aussi clair pour des températures ambiantes (~20°c)
  • à température ambiante (20 à 25°c) les études montrent que le virus présente une moins bonne viabilité à 50% d’humidité lorsqu’il est en dépot sur une surface, tandis que sa viabilité à ces températures sous forme aérosol est d’autant plus faible que l’hygrométrie est haute.

On notera cependant que l’étude de 1985 donne un temps de vie à 20°c /RH 80% aérosolisé allant jusqu’à 24h (certainement à moindre concentration dan l’air) tandis que l’étude de 2020 montrait qu’au bout de 3h le virus persistait en aérosol.

Aussi…

« Un examen de 22 études sur d’autres coronavirus a montré qu’à température ambiante, les coronavirus humains pouvaient rester infectieux sur des surfaces inanimées pendant neuf jours. Le document indique également que les virus peuvent être rendus inactifs par les désinfectants courants et des températures supérieures à 30°C. »  rapportait businessinsider.com le 3 mars 2020


Références

à propos de transmission par aérosol

  1. Article bien fournit (en anglais) sur l’aérosolisation du coronavirus:
    The new coronavirus can likely remain airborne for some time. That doesn’t mean we’re doomed

    sur statnews.com le 16 Mars 2020
  2. Etude scientifique montrant l’aérosolisation en condition de laboratoire:
    Aerosol and surface stability of HCoV-19 (SARS-CoV-2) compared to SARS-CoV-1
    sur medrxiv.org le 13 mars 2020
  3. Etude de l’air dans des chambres de patients atteints:
    Air, Surface Environmental, and Personal Protective Equipment Contamination by Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) From a Symptomatic Patient
    publié le 4 mars 2020 sur jamanetwork.com
  4. Survival of aerosolized coronavirus (MERS-CoV) in the ambient air
    sur sciencedirect.com en janvier 2018
  5. The Effects of Temperature and Relative Humidity on the Viability of the SARS Coronavirus
    sur hindawi.com le 1er Octobre 2011
  6. Effects of Air Temperature and Relative Humidity on Coronavirus Survival on Surfaces
    sur ncbi.nlm.nih.gov le 12 Mars 2010
  7. Survival Characteristics of Airborne Human Coronavirus 229E sur microbiologyresearch.org publié en 1985
  8. Le coronavirus peut se transmettre jusqu’à presque 2 mètres, selon les autorités américaines – le 3/3/20 sur BusinessInsider.fr
  9. Aérosol atmosphérique sur wikipédia.org
  10. Présentation intéressante pour comprendre les aérosols:
    – Chapitre 5 – Introduction aux aérosols atmosphériques

    sur lmd.polytechnique.fr
  11. CHEMISTRY OF THE ATMOSPHERE |& AEROSOLS | Observations and Measurements sur sciencedirect.com

Pages de référence sur le Coronavirus Covid-19

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