Méthodologie scientifique

1. Cadre conceptuel

La méthodologie s'appuie sur les principes de la Directive-Cadre européenne sur l'Eau (DCE 2000/60/CE), adaptés au contexte tropical africain, et sur l'approche One Health (OMS/FAO/OMSA/PNUE, 2022) pour articuler santé des écosystèmes, santé animale et santé humaine.

Elle distingue quatre niveaux d'analyse :

1. Habitat — morphologie, hydrologie, ripisylve, microhabitats.
2. Eau — paramètres physicochimiques mesurés in situ ou en laboratoire.
3. Biocénose — communautés biologiques échantillonnées (principalement macroinvertébrés).
4. Pression sanitaire — vecteurs, exposition humaine et animale, maladies hydriques rapportées.

2. Protocole de terrain

2.1 Site et campagne

Chaque site est géoréférencé (WGS84, latitude/longitude, altitude), décrit selon une fiche standardisée (type de milieu, substrat, ripisylve, ombrage, accessibilité, perturbations visibles) et rattaché à une ou plusieurs campagnes d'échantillonnage datées. Les coordonnées sont validées automatiquement dans l'enveloppe géographique du Cameroun (latitude 1,5–13,5° N ; longitude 8–17° E ; altitude −10 à 4 500 m).

2.2 Mesures in situ

Température, pH, conductivité, oxygène dissous (mg/L et % saturation), turbidité, transparence. Les sondes sont calibrées avant chaque campagne.

2.3 Mesures chimiques différées

Nutriments (nitrates, phosphates, ammonium), selon les méthodes normalisées Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA, 2017).

2.4 Échantillonnage biologique

Les macroinvertébrés benthiques sont collectés selon un protocole inspiré de la norme NF T90-333 adapté aux milieux tropicaux : 8 à 12 prélèvements couvrant les habitats représentatifs. Les identifications sont rattachées à un référentiel taxonomique interne et, lorsque disponible, à une sensibilité à la pollution (sensible / intermédiaire / tolérant).

3. Variables physicochimiques

Les variables suivantes sont stockées et exploitables dans les indices actuels :

Les valeurs hors plage physiquement plausible sont rejetées automatiquement par triggers de base de données (voir §6).

4. Composantes biologiques

Les enregistrements biologiques associent un taxon de référence, une abondance et le rattachement à un site et à une campagne. Ils alimentent :

• le score biologique interne (richesse, abondance, sensibles, tolérants) ;
• les indices de diversité calculés en direct (§5.2) ;
• la composante CE de l'IOH-E lorsqu'elle est renseignée.

Les indices biotiques à référentiels externes (BMWP, ASPT, FBI, TDI) sont scaffoldés dans le moteur mais non actifs : leurs tables de tolérance n'ont pas encore été chargées pour la faune tropicale africaine et sont affichés comme « configuration requise » dans l'interface. Aucun score n'est renvoyé tant que ces référentiels ne sont pas validés.

5. Indices implémentés

5.1 Score physicochimique

Moyenne normalisée (0–100) sur les paramètres disponibles parmi pH, O₂ dissous, turbidité, nitrates, phosphates, conductivité, température. Chaque paramètre est scoré par une fonction par paliers ancrée sur des seuils écologiques usuels (référence : DCE 2000/60/CE, OMS 2017). Ne sont pris en compte que les paramètres réellement mesurés — les autres sont ignorés dans la moyenne.

5.2 Indices de diversité (Shannon, Simpson, Pielou, Margalef, richesse)

Calculés en direct à partir de biological_records pour chaque campagne :

• Richesse (S) — nombre de taxons distincts.
• Shannon (H') — H' = −Σ pᵢ · ln(pᵢ).
• Simpson (D) — D = 1 − Σ pᵢ².
• Pielou (J) — J = H' / ln(S).
• Margalef (d) — d = (S − 1) / ln(N).

Références : Shannon 1948, Simpson 1949, Pielou 1966, Margalef 1958, synthèse Magurran 2004.

5.3 IOH-E — Indice One Health Écologique

Indice composite propre à la plateforme, calculé côté base de données (trigger tg_compute_iohe), synthétisant jusqu'à sept composantes normalisées entre 0 et 1 :

• CE — Communautés biologiques (richesse, diversité, sensibles, tolérants, structure de taille).
• CPC — Conditions physicochimiques (O₂, turbidité, conductivité, pH, T°).
• INS — Intégrité structurelle de l'habitat.
• IPL — Pression locale (déchets, odeurs, piétinement, dégradation).
• ISH — Stabilité hydrique.
• IST — Stress thermique de l'eau.
• IPCL — Pression climatique locale.

Le score final est la moyenne arithmétique des composantes réellement renseignées, classée en cinq catégories : Très bon (≥ 0,80), Bon (≥ 0,60), Moyen (≥ 0,40), Dégradé (≥ 0,20), Critique (< 0,20). L'IOH-E est une méthode interne documentée par la plateforme, non revue par les pairs à ce stade.

5.4 Score sanitaire et score One Health combiné

Un score de risque sanitaire est calculé à partir de quatre dimensions pondérées : densité vectorielle (moustiques, mollusques hôtes) — 30 % ; exposition humaine et animale — 25 % ; cas de maladies hydriques rapportés — 30 % ; qualité bactériologique et traitement de l'eau — 15 %. Le score combiné One Health agrège l'IOH-E (60 %) et le risque sanitaire inversé (40 %).

5.5 Indice composite HydroCam — provisoire

Un cadre composite plus large est en cours de calibration. Il est étiqueté « méthode provisoire » partout où il apparaît, avec pondérations configurables. Il ne remplace ni ne masque les indices ci-dessus.

6. Validation et contrôles qualité

Trois couches de contrôle sont appliquées :

1. Contrôles automatiques à l'insertion : plages physiquement plausibles (pH 0–14, T° −5 à 50 °C, saturation O₂ 0–200 %, coordonnées dans l'enveloppe Cameroun) via triggers tg_validate_*.
2. Revue humaine par un validateur (rôle admin ou enseignant-chercheur) avant publication : cohérence des coordonnées, plausibilité des valeurs, identification taxonomique, complétude des métadonnées.
3. Couches de confiance affichées : complétude, statut de validation et incertitude sont visibles sur la fiche du site et repris dans les exports scientifiques.

Aucune donnée n'apparaît dans l'espace public ni dans les exports payants tant qu'elle n'est pas approuvée.

7. Gestion des données manquantes

• Un indice n'est calculé que si au moins une variable d'entrée est disponible. Les variables manquantes sont exclues de la moyenne — elles ne sont jamais remplacées par des valeurs par défaut.
• Chaque indice affiché mentionne la méthode, la version, son éligibilité et, le cas échéant, une note de données manquantes.
• Les rapports PDF Standard et Avancé incluent une section explicite « Données disponibles et limitations » qui liste les familles de données manquantes et les analyses qui n'ont pas pu être produites.
• Les résultats incomplets ne sont jamais présentés comme complets.

8. Limitations

• L'IOH-E est une synthèse interne (v1.0) destinée à la visualisation et à l'aide à la décision. Il n'a pas fait l'objet d'une revue par les pairs et sera calibré progressivement sur des sites de référence camerounais.
• Les indices biotiques BMWP, ASPT, FBI et TDI sont non actifs : leurs référentiels tropicaux ne sont pas chargés. Aucun score biotique de ce type n'est produit.
• Les scores de sensibilité à la pollution utilisés dans le score biologique interne s'appuient sur la littérature générale — un référentiel tropical africain dédié reste à construire.
• Le suivi microbiologique et les contaminants émergents ne sont pas couverts par la version actuelle.
• La télédétection et l'agrégation multi-bassins ne sont pas intégrées.

9. Références

1. Shannon, C. E. (1948). A mathematical theory of communication. Bell System Technical Journal, 27(3), 379–423.
2. Simpson, E. H. (1949). Measurement of diversity. Nature, 163, 688.
3. Margalef, R. (1958). Information theory in ecology. General Systems, 3, 36–71.
4. Pielou, E. C. (1966). The measurement of diversity in different types of biological collections. Journal of Theoretical Biology, 13, 131–144.
5. APHA, AWWA, WEF (2017). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 23rd ed. American Public Health Association, Washington DC.
6. Magurran, A. E. (2004). Measuring Biological Diversity. Blackwell Publishing, Oxford.
7. Parlement européen et Conseil (2000). Directive 2000/60/CE établissant un cadre pour une politique communautaire dans le domaine de l'eau. JO L 327.
8. AFNOR (2016). NF T90-333 — Qualité de l'eau : prélèvement des macroinvertébrés aquatiques en rivières peu profondes.
9. OMS (2017). Lignes directrices pour la qualité de l'eau de boisson, 4ᵉ éd. Genève.
10. OMS / FAO / OMSA / PNUE (2022). One Health Joint Plan of Action (2022–2026). Genève.
11. [Source interne — non revue par les pairs] HydroCam Atlas (2026). Indice One Health Écologique (IOH-E) — méthodologie interne, v1.0.
12. [Source interne — non revue par les pairs] HydroCam Atlas (2026). Indice composite HydroCam — cadre provisoire, pondérations configurables.