Variabilité spatiale et temporelle et distribution des contaminants émergents dans les eaux douces et les eaux usées sud‑africaines

Des produits chimiques cachés dans l’eau de tous les jours

Quand vous versez un verre d’eau du robinet ou regardez un réservoir ou une rivière, il est facile d’imaginer que l’eau est naturellement propre. Pourtant, la vie moderne laisse une empreinte chimique que nos yeux ne peuvent pas voir. Cette étude examine ces traces à peine visibles — laissées par des médicaments, des cosmétiques, des traitements agricoles et même des drogues de rue — dans les eaux douces et les eaux usées à Pretoria et dans ses environs, en Afrique du Sud. Les résultats révèlent non seulement la pollution, mais aussi des indices sur la santé publique, la consommation de drogues et les lacunes des systèmes de traitement de l’eau qui ont des conséquences pour les communautés du Sud global.

Des produits du quotidien qui persistent dans l’eau

Les chercheur·e·s se sont concentré·e·s sur un groupe de substances appelées « contaminants d’intérêt émergent » — des produits chimiques qui n’ont été étudiés que récemment parce qu’ils apparaissent dans l’environnement à très faibles niveaux, mais peuvent néanmoins nuire à la faune ou aux humains. Il s’agit d’antalgiques, d’antibiotiques, de caféine provenant du café et du thé, d’antirétroviraux utilisés contre le VIH, d’insecticides et d’ingrédients issus de produits de soin personnel. Beaucoup de ces produits chimiques traversent notre organisme et nos canalisations domestiques, ou sont lessivés des exploitations agricoles et des rues, et échappent aux systèmes de traitement de l’eau conventionnels qui n’ont pas été conçus pour les retenir.

Suivre la trace des toilettes aux robinets

Pour comprendre où et quand ces contaminants apparaissent, l’équipe a prélevé des échantillons de trois types d’eau dans un même bassin versant : l’eau du réservoir qui alimente une usine de potabilisation, l’eau de la rivière en aval du réservoir, et l’effluent traité de deux stations municipales d’épuration. Ils ont suivi 21 produits chimiques différents mois après mois dans le réservoir pendant presque une année complète, et ont réalisé des mesures ponctuelles dans la rivière et les stations d’épuration lors d’une campagne de terrain. Des instruments de laboratoire sensibles leur ont permis de détecter les produits chimiques à l’échelle du milliardième de gramme par litre — l’équivalent d’une pincée de sel dans une piscine olympique — tout en vérifiant la justesse et la reproductibilité des mesures.

Ce qu’ils ont trouvé dans les rivières, les réservoirs et les canalisations

Le tableau qui en ressort est préoccupant. Dix‑neuf des 21 produits chimiques ont été retrouvés dans le réservoir, et les concentrations ont souvent varié fortement d’un mois à l’autre et d’une saison à l’autre. Le signal le plus fort provenait des antirétroviraux, en particulier l’efavirenz et l’emtricitabine, utilisés dans le traitement du VIH. Ces médicaments ont atteint des centaines à des milliers de nanogrammes par litre dans l’eau du réservoir et des concentrations encore plus élevées dans la rivière et dans l’effluent des stations d’épuration. Des analgésiques comme le paracétamol et des stimulants courants comme la caféine sont également apparus en fortes quantités, en particulier dans l’eau de la rivière, où les niveaux de paracétamol ont culminé au‑dessus de trois mille nanogrammes par litre et où la caféine a dépassé de beaucoup les concentrations observées dans le réservoir. De tels profils indiquent des eaux usées non traitées ou mal traitées et des ruissellements transportant directement vers les eaux de surface des médicaments, des produits agricoles et des produits du quotidien.

Les produits chimiques comme miroir de la santé communautaire

Les concentrations très élevées d’antirétroviraux dans les eaux usées et les eaux naturelles signalent plus que la pollution ; elles reflètent la crise persistante du VIH/sida en Afrique du Sud. Les eaux usées provenant des deux stations d’épuration, qui desservent des communautés avoisinantes et utilisent des procédés similaires, contenaient des milliers de nanogrammes par litre d’efavirenz et d’emtricitabine, mais avec des différences marquées entre les stations. Cela suggère des écarts locaux dans la performance du traitement, les schémas de prescription, et possiblement l’utilisation détournée de médicaments contre le VIH dans la préparation de drogues de rue telles que whoonga ou nyaope. En lisant ces signaux chimiques, les scientifiques peuvent déduire des pratiques de consommation de médicaments, d’abus de drogues et d’activités agricoles sans poser la moindre question d’enquête — transformant l’eau en un reporter discret mais puissant de la vie communautaire.

Risques pour la faune et pourquoi le moment compte

Détecter des produits chimiques ne constitue qu’une part de l’histoire ; l’équipe a aussi évalué ce qu’ils peuvent signifier pour les poissons, les insectes et autres organismes aquatiques. En utilisant des repères de toxicité établis, ils ont calculé des « quotients de risque » qui comparent les concentrations mesurées aux niveaux considérés comme sans danger. Plusieurs substances — efavirenz, caféine, l’herbicide atrazine et l’anti‑inflammatoire diclofénac — ont atteint des valeurs suggérant un risque moyen à élevé pour les organismes à certains endroits, en particulier dans les effluents d’eaux usées et dans la rivière. Autre fait important : les concentrations variaient fortement dans le temps : certains produits chimiques ont connu des pics entre la saison sèche et la saison des pluies, probablement lorsque les premières pluies lessivent des résidus accumulés sur les terres vers les cours d’eau. Cela signifie qu’un test unique par an peut facilement manquer les épisodes les plus dangereux.

Ce que cela signifie pour les populations et les politiques

En termes simples, l’étude montre qu’un cocktail de produits chimiques modernes est présent et fluctue dans les eaux douces sud‑africaines, même après que les eaux usées ont été prétendument traitées. Si ces traces ne rendent pas immédiatement l’eau du robinet dangereuse, elles indiquent une pression chronique sur les rivières, les réservoirs et les organismes qui y vivent, et mettent en lumière des angles morts des systèmes de traitement et des réglementations actuels. Les auteur·rice·s plaident pour une surveillance régulière et plus fréquente et pour des systèmes de traitement améliorés — associés à de meilleures politiques sur l’usage des médicaments, les produits agricoles et les drogues illicites — afin de contenir ces polluants invisibles, en Afrique du Sud comme dans de nombreuses régions similaires du Sud global.

Citation: Dikobe, P.I., Tekere, M., Masindi, V. et al. Spatial and temporal variability and distribution of emerging contaminants in South African freshwater and wastewater. Sci Rep 16, 8988 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-33703-2

Mots-clés: contaminants émergents, eau Afrique du Sud, pollution pharmaceutique, traitement des eaux usées, antirétroviraux contre le VIH