Descriptive analysis of High Pathogenicity Avian Influenza Epidemic in France 2022-2023: The Significance of Environmental Factors
Epizootie d’Influenza Aviaire Hautement Pathogène en France en 2022-2023 : importance des facteurs environnementaux
Résumé
The recurrence of outbreaks of High Pathogenicity Avian Influenza (HPAI) since 2015 presents a major challenge for the French poultry industry, with significant economic consequences. Our research focuses on the 2022-2023 outbreak in poultry farming, characterized by a distinct geographical cluster in the Great West region of France and a higher prevalence of viruses than observed in previous years among wild birds. These features suggest an increased influence of wild birds and environmental factors in the transmission of the virus. The objective of our study is to describe the HPAI outbreak of 2022-2023 in France and to examine the common environmental variables associated with these outbreaks. We used k-medoids clustering with Gower distances to detect clusters of outbreaks based on similar environmental characteristics and random forests to assess the importance of environmental and intrinsic variables of poultry farms in the formation of these clusters. This approach was carried out twice: first for all variables, and then specifically for environmental variables (farm number, high-risk areas, roads, etc.), in order to evaluate the role of these factors in the formation of the clusters. The results identified two clusters with similar characteristics in both analyzed scenarios. Farm characteristics, such as the type and species of poultry farming, were found to be decisive in the formation of the clusters. Furthermore, environmental factors such as the proximity to high-risk areas, the number of neighboring farms, and the distance to the coast proved to be relevant, allowing for equivalent classification of outbreaks regardless of the intrinsic characteristics of the farms. This study proposes an innovative methodology to assess environmental characteristics related to the occurrence of HPAI outbreaks, which will be integrated into a mechanistic model of virus spread in France.
La récurrence des épizooties d'Influenza Aviaire Hautement Pathogène (IAHP) depuis 2015 pose un défi majeur pour l'aviculture française, avec des conséquences économiques significatives. Notre recherche se concentre sur l’épizootie de 2022-2023 en élevage qui, se caractérise par un cluster géographique distinct dans le Grand-Ouest de la France et une prévalence des virus plus élevée qu’observée les années précédentes chez les oiseaux sauvages. Ces caractéristiques suggèrent une influence accrue des oiseaux sauvages et des facteurs environnementaux dans la transmission des virus. L'objectif de notre étude est de décrire l'épizootie d'IAHP de 2022-2023 en France et d'étudier les variables environnementales communes à ces foyers. Nous avons utilisé le partitionnement en k-médoïdes avec des distances de Gower pour détecter des clusters (groupes) de foyers basés sur des caractéristiques environnementales similaires, et les forêts aléatoires pour évaluer l'importance des variables environnementales et intrinsèques des élevages dans la formation de ces clusters. Cette démarche a été réalisée deux fois : d'abord pour l'ensemble des variables, puis spécifiquement pour les variables environnementales (nombre d’élevages, zones à risque particulier, routes, etc.), dans le but d'évaluer le rôle de ces facteurs dans la formation des clusters. Les résultats ont identifié deux clusters avec des caractéristiques similaires dans les deux scénarios analysés. Les caractéristiques des élevages, telles que le type et les espèces d'élevage, se sont avérées déterminantes dans la formation des clusters. Par ailleurs, les facteurs environnementaux tels que la proximité des zones à risque, le nombre d'élevages avoisinants et la distance au littoral, ont prouvé leur pertinence, en permettant de classifier de manière équivalente les foyers, indépendamment des caractéristiques intrinsèques des élevages. Cette étude propose une méthodologie innovante pour évaluer les caractéristiques environnementales liées à l’occurrence des foyers d'IAHP, qui seront intégrées dans un modèle mécaniste de diffusion des virus en France.