Covid-19

Cet article, qui est destiné à un public curieux plutôt qu’à d’éminents spécialistes, essaye de démontrer que la pandémie de Covid-19 montre des signes de saisonnalité.

(Pour afficher les graphiques en plein écran, cliquer sur leur légende.)

Cet article reprend la première publication du 16 avril 2020 et la mise à jour du 26 avril 2020.
Nous voilà à la veille du lancement du déconfinement, prévu le lundi 11 mai 2020, chaque graphique est mis à jour jusqu’au 10 mai. Deux questions se posent : le nombre quotidien de nouveaux cas confirmés est-il descendu assez bas pour minimiser les risques d’un déconfinement et pouvons-nous dès à présent prévoir l’éventualité d’une deuxième vague ?

En mars, dès la prise de conscience que l’Europe n’échappera pas à la pandémie de Covid-19, nous avions émis l’hypothèse que le SARS-COV-2 pouvez réagir au climat comme la grippe saisonnière. Un commentateur (médecin) avait coupé court à cette éventuelle théorie sur une chaîne de télévision d’information en continu : il n’est pas question de rapport entre saison et cette épidémie, pensez-donc Wuhan est en zone quasi tropicale, si le virus était sensible à la chaleur, il n’y aurait pas eu d’épidémie en Chine. Ce n’est que quelques jours plus tard que nous avons eu suffisamment de doutes pour nous inciter à faire des vérifications.

D’abord la situation géographique ; Wuhan est sur le 30ème parallèle (30° 34′ 00″ nord) presque à la même latitude de Gizeh en Égypte (29° 58′ 46″ nord), ce qui n’est pas tout à fait tropical.

Ce qui conduit à rechercher le tableau des températures de Wuhan et à le rapprocher des valeurs trouvées en France pour des périodes identiques ; deux villes sont choisies : Lyon (45° 45′ 35″ nord) et Mulhouse (47° 44′ 58″ nord). La date choisie pour la comparaison est le 1er février 2020. À cette date, les minima / maxima sont :

• Wuhan : -1 / 14 °C
• Lyon : 5 / 15 °C
• Mulhouse : 6 / 16 °C

Première constatation, les températures de Wuhan pour le début d’année 2020 sont inférieures à celles de Lyon et de Mulhouse pour la même période.

Ces température à Wuhan seraient-elles explicables en raison de l’altitude de la ville ; sur un haut plateau, même en latitude plutôt proche de l’équateur, les températures peuvent être basses en hiver.

Les chiffres sont :

• Wuhan : 37 m
• Lyon : de 162 m à 305 m
• Mulhouse : de 232 m à 338 m
  Les doutes sont levés, en hiver à Wuhan il fait plus froid qu’à Lyon et Mulhouse.

Évolution des températures en 2020 pour Wuhan, Lyon et Mulhouse

Cette étude va porter sur la période de temps qui va du 1er février 2020 jusqu’à la dernière date de mise à jour de ce document.
Après que toutes les températures aient été enregistrées (minima et maxima pour chaque jour), il faut leur trouver une présentation significative, le plus simple étant d’en faire un graphique.

Pas besoin d’avoir fait de longues études spécialisées pour comprendre que ce graphique (gribouillis) ne va rien nous apprendre sur les informations que nous recherchons. Pour le rendre plus lisible, il faut lisser les données.
Lissage : c’est une méthode qui permet de n’avoir d’abord qu’un seul point pour la température d’une journée puis d’atténuer les variations importantes et d’aplatir les pointes ; le plus simple est de faire une opération qui ressemble à une moyenne.
Pour chaque jour, nous prenons les 6 jours qui précèdent et nous additionnons les températures minimales et maximales à celles du jour concerné, puis nous divisons par 14. Cette méthode est légèrement différentes de la méthode officielle (algorithme de Savitzky-Golay avec un polynôme de degré 0) qui demanderait de prendre 3 jours avant et 3 jours après le jour concerné.
Le choix de l’intervalle de 7 jours est purement arbitraire, mais il a été fait intuitivement en rapport avec le délai moyen, observé dans des pays à tests fréquents ou des circonstances particulières (navire de croisière), délai entre l’infection par le virus et les premières manifestations de la Covid-19 (exactement 7,2 jours).

Cette courbe est nettement plus sympathique que la précédente. Il ne s’agit plus de températures, mais d’indices de température qui montrent l’évolution dans le temps en nous évitant les bruits parasites.
La courbe de Wuhan (rouge) se sépare des 2 autres une première fois vers le 25 février puis vers le 8 mars elle monte plus généreusement ; les courbes françaises prennent de l’altitude à partir du 4 avril.

Évolution de la Covid-19 dans la province du Hubei et en France pour les premiers mois de l’année 2020

La deuxième partie de l’étude consiste à déterminer quelle collection de données va représenter au mieux l’évolution de la maladie du Sars-Cov-2 en Chine et en France.

Nous disposons de quatre possibilités pour une date donnée :

• le nombre de personnes ayant acquis le virus à cette date ; les êtres humains étant ce qu’ils sont, il est quasiment impossible de déterminer le moment exact de l’acquisition du virus ou de déduire ce moment à partir du cas suivant. L’observation en elle-même est impossible, le virus n’étant pas un bouledogue et d’autre part les humains ne réagissent pas pareillement au virus.
• le nombre de personnes confirmées comme étant infectées par le virus soit parce que certaines ont signalé 2 ou plusieurs symptômes de la maladie, soit parce qu’elles ont été testées positives à la maladie. Ce chiffre n’est jamais exhaustif mais, selon les méthodes utilisées pour chaque pays, il est plus ou moins précis. Plutôt précis pour les pays qui testent à large échelle, plutôt peu précis pour ceux qui ne testent pratiquement que les entrées à l’hôpital. En France les chiffres sont plutôt douteux car les ARS (Agences Régionales de Santé) fournissent des données plus ou moins fiables ; la France est le seul pays qui affiche un compteur totalisateur en baisse par rapport à la veille, c’était le 14 avril ! (Ceci a été corrigé à la date du 26 avril 2020 mais d’autres anomalies ont suivi ainsi que rien pour le 1er mai à croire que le coronavirus est syndiqué.)
• le nombre de personnes en réanimation ; ce nombre ne convient pas parce que seule une faible part des personnes infectées vont jusqu’à la réanimation.
• le nombre de personnes décédées ; même raison que dans le cas précédent à laquelle s’ajoute le fait que les malades peuvent, malheureusement, décéder entre quelques jours ou plusieurs semaines après leur admission.

Le cas retenu pour cette étude est le nombre de personnes confirmées ; si le recensement est bien fait, de ce nombre peut même être déduit le nombre total de porteurs du virus en multipliant par 3 ou 4 ; pour la France ce serait plutôt aux alentours de 10 qu’il faudrait multiplier le nombre de confirmés.
Les zones de population retenues sont :

• la province chinoise du Hubei, 60 millions d’habitants, capitale Wuhan ;
• la France, 65 millions d’habitants, capitale Paris.

Les deux régions recouvrent des populations d’importance comparable et les données pandémiques sont disponibles. Dans ce cas aussi, pour rendre les courbes pratiques à lire, il faut lisser les données ; un intervalle de 5 jours a été choisi encore une fois arbitrairement, mais il correspond à la durée moyenne qui sépare les premières manifestations de la Covid-19 de l’éventuelle hospitalisation.

Les courbes en pointillés correspondent aux Indices des cas Confirmés Quotidiens. L’axe gauche correspond aux indices de températures et l’axe droit correspond aux indices des cas confirmés. Les courbes en pointillés s’arrêtent avant les courbes pleines car les températures sont sujettes à des prévisions météorologiques mais les cas confirmés ne se prêtent pas à des prévisions (on pourrait extrapoler les données mais ce serait pur hasard car c’est la première année d’analyse du comportement du SARS-COV-2 alors que pour la météo la récolte des données date de la fin du 19ème siècle).
Il faut remarquer la forme assez semblable des 2 pics suivis d’une descente assez abrupte.

Quelles conclusions pouvons-nous tirer de l’observation de ces courbes ?

D’abord, une première observation qui valide quelque peu le lien entre la circulation du SARS-CoV-2 et le climat, tout au moins en France. La carte de déconfinement, publiée le 30 avril 2020 par le Ministère des Solidarités et de la Santé, est une bonne illustration du dégradé des températures, dans la première quinzaine de février 2020, des Ardennes vers les Pyrénées (si ce n’est l’inversion Lot – Cantal ; le Cantal dont le chef-lieu est Aurillac, la ville la plus froide de France.)

Le nombre de nouveaux cas, en France, a encore diminué ce qui signifie que le SARS-CoV-2 circule de moins en moins.

La « pointe » vers le 28 avril est due à l’ajout, dans les bases de données officielles, des cas confirmés à domicile. Ensuite la courbe continue sa descente et se termine par une remontée généralement attribuée à une recrudescence de cas asymptomatiques découverts suite à la généralisation des tests en EHPAD.

Le 11 mai 2020, la France commence son déconfinement lequel pourrait avoir des conséquences sur la courbe des cas confirmés. Pour certains, il pourrait y avoir une deuxième vague dont l’intensité reste inconnue. D’autre part sont annoncées de nouvelles mesures de détection de porteurs du SARS-CoV-2 comme le traçage des porteurs ou l’augmentation substantielle des tests.

Dans les semaines qui suivent, il y aura concurrence entre trois éventualités :
– l’influence de l’augmentation de la température fin mai – début juin,
– un changement d’échelle dû aux meilleures performances de la détection des nouveaux cas,
– une amélioration de la dispersion du coronavirus due à une augmentation des particules fines dans l’atmosphère à cause de la reprise du trafic automobile et des activités industrielles.

Pour ce qui est de ce troisième point, cette étude « Le climat affecte les schémas mondiaux de la dynamique des premières flambées de COVID-19 » de Francesco Ficetola et Diego Rubolini, pré-publiée le 23 mars 2020, tend à démontrer que, outre l’influence de la température, l’humidité de l’air et les micro-particules en suspension jouent un rôle dans la diffusion du coronavirus.

Qu’en sera-t’il pendant le mois qui suit le déconfinement alors que toutes sortes d’activités humaines reprennent ? Rendez-vous le 10 juin 2020 pour de nouveaux graphes.

Les données climatologiques sont extraites des éléments publiés par AccuWeather, Inc.
Les données sur la Covid-19 sont au crédit de The Johns Hopkins University Center for Systems Science and Engineering (JHU CSSE) Baltimore, USA.
et
Data.Gouv.fr avec des données du site coronavirus.politologue.com

Archives :
Le graphique du 15 avril 2020 est ici : Températures lissées et cas confirmés quotidiens lissés
Le graphique du 26 avril 2020 est ici : Températures lissées et cas confirmés quotidiens lissés