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Évaluations de l'impact potentiel de la guerre et du terrorisme biologiques Cours No. 5 Notes: L'objectif de ce cours est de fournir aux étudiants des.

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1 Évaluations de l'impact potentiel de la guerre et du terrorisme biologiques
Cours No. 5 Notes: L'objectif de ce cours est de fournir aux étudiants des bases solides pour comprendre les dangers de la résurgence de programmes offensifs d'armes biologiques, en discutant des données numériques disponibles dans le domaine public. 1

2 1. Structure Les caractéristiques militaires des agents de guerre biologique Diapositives 2 - 5 Les armes de destruction massive et les attaques biologiques stratégiques Diapositives La fabrication des agents de guerre biologique Diapositives Typlogie des attaques biologiques Diapositives Notes: La plus grande partie de ce cours prend pour références les chapitres de Dando, M.R. (1994) Biological Warfare in the 21st Century: Biotechnology and the Proliferation of Biological Weapons. Brassey’s, London. Toutefois, des références sur les documents originaux utilisés sont aussi fournies. Réf: Dando, M.R. (1994) Biological Warfare in the 21st Century: Biotechnology and the Proliferation of Biological Weapons. Brassey’s, London 2

3 2. Les caractéristiques militaires (i)
La diversité des attaques biologiques potentielles Des cibles différentes (humaines, animales et végétales) Des agents différents (bactéries, virus, champignons, toxines, biorégulateurs) Des échelles différentes (assassinats, attaques militaires tactiques, attaques militaires stratégiques, armes de destruction massive) Des objectifs différents (guerre ou actes terroristes déclarés ou secrets) Notes: Il est important de souligner que si le cours se concentre sur les aspects militaires stratégiques de la guerre biologique en raison du rapport entretenu avec les programmes offensifs gouvernementaux, il y a tout de même une large gamme d'attaques biologiques possibles. 3

4 3. Les caractéristiques militaires (ii)
Une classification militaire des agents biologiques Potentiellement infectieux dès la première victime incapacitant (ex: virus de la grippe) mortel (ex: Yersinia pestis – la peste) Non-infectieux dès la première victime incapacitant (ex: Coxiella burnetii – la coxiellose) mortel (e.g. Bacillus anthracis – l'anthrax) Notes: Il serait manifestement possible de dévaluer l'efficacité d'une force militaire dans le cas où un agent incapacitant efficace serait utilisé dans une attaque mais qu'un tel agent aurait été arsenalisé au cours d'un programme offensif du siècle dernier. Presque toute l'attention est accordée aux agents mortels, ignorant ainsi l'éventail des possibilités. On pense souvent que les agents non-infectieux ont été les seuls à être arsenalisés. Toutefois, la peste par exemple, a été arsenalisée par l'Union Soviétique. 4

5 4. Les caractéristiques militaires (iii)
Les caractéristiques militairement souhaitables des agents de guerre biologique Un agent doit toujours avoir le même effet, défini et constant. La dose nécessaire pour produire l'effet doit être faible. La période d'incubation doit être courte et prévisible La population cible doit être peu ou pas immunisée Notes: Cette diapositive et la suivante posent le contexte pour des discussions ultérieures sur les doses nécessaires pour des attaques biologiques ciblant la population. 5

6 5. Les caractéristiques militaires (iv)
Les caractéristiques militairement souhaitables des agents de guerre biologique (suite) Le traîtement de la maladie ne doit pas être disponible pour la population cible. L'utilisateur doit avoir les moyens de protéger les troupes et les civils. L'agent doit pouvoir être produit à grande échelle. L'agent doit pouvoir être disséminé avec efficacité. L'agent doit être stable lors de sa conservation et de son transport dans les munitions.

7 6. Les armes de destruction massive/les attaques stratégiques (i)
Étude des Nations unies (1969): Un bombardier utilisant 10 tonnes d'agents de guerre biologique Zone affectée: 100,000 km2 Taux de mortalité: 50%, 25% décès sans aucun traîtement Zone affectée si une bombe nucléaire d'1 mégatonne était utilisée: 300 km2 Zone affectée si 15 tonnes d'un agent neurotoxique étaient utilisées: 60 km2 Notes: À l'approche des négociations de la Convention sur les armes biologiques ou à toxines, le Secrétaire Général des Nations unies publia un rapport sur les Effets et l'Usage Possible des Armes Chimiques et Bactériologiques (Biologiques) (Chemical and Bacteriological (Biological) Weapons and the Effects of their Possible Use). L'exemple ci-dessus est extrait de ce rapport. Il est clair que dans de bonnes conditions, les armes biologiques seront bien plus dangereuses que les armes nucléaires en termes d'infectiosité et de décès. Il convient de souligner que les experts internationaux qui furent consultés pour le rapport étaient des personnes connaissant parfaitement leurs domaines d'étude. Un exemple notoire est celui de Monsieur Solly Zuckerman, Conseiller Scientifique en Chef du Gouvernement britannique. 7

8 7. Les armes de destruction massive/les attaques stratégiques (ii)
Étude SIPRI (1973): Un bombardier avec une charge explosive de 5-6 tonnes Zone en km2 sur laquelle il pourrait y avoir 50% de victimes Explosifs: 0.22 Gaz neurotoxique VX: 0.75 Bombe nucléaire de 10kt: 30 Agent biologique: (selon les conditions météorologiques) Notes: Au début des années 1970, l'Institut International de la Recherche sur la Paix de Stockholm (Stockholm International Peace Research Institute – SIPRI) publia sa série d'ouvrages sur 'Le Problème de la Guerre Chimique et Biologique' (The Problem of Chemical and Biological Warfare). L'exemple ci- dessus est tiré du volume 2 de la revue CB Weapons Today. L'impact potentiel de l'utilisation des agents de guerre biologique est considérable par rapport à toute autre arme. Réf: SIPRI (1973) The Problem of Chemical and Biological Warfare: CB Weapons Today. Vol. II. Stockholm: Almqvist & Wiksell. 8

9 8. Les armes de destruction massive/les attaques stratégiques (iii)
Étude de Fetter (1991) dans la revue International Security Un missile avec une capacité d'emport d'une tonne dirigée contre une grande ville avec une densité de 30 habitants/hectare Une arme nucléaire de 20kt causerait la mort de 40,000 personnes. 300kg de sarin causeraient la mort de 200 – 3,000 personnes. 30kg d'anthrax causeraient la mort de 20,000 – 80,000 personnes. Notes: L'étude de Fetter: 'Ballistic missiles and weapons of mass destruction: What is the threat? What should be done?', International Security 16, (1) a été publiée vers la fin de la Guerre Froide. Ainsi, deux décennies se sont écoulées depuis les études de l'Organisation des Nations unies et du SIPRI, mais les perspectives du danger des armes biologiques par rapport à toute autre arme n'ont pas été écartées. Réf: Fetter, S. (1991). ‘Ballistic Missiles and Weapons of Mass Destruction: What is the Threat? What should be Done?’, International Security 16(1): Available from 9

10 9. Les armes de destruction massive/les attaques stratégiques (iv)
Le rapport (1993) du bureau américain de l'évaluation des technologies (US Office of Technology Assessment): Scénario I Une attaque par missile lancée de jour ou de nuit par temps nuageux, avec un vent modéré, contre une agglomération de 3,000 à 10,000 habitants non-protégés/km2 Une arme nucléaire de 12.5 kt détruirait 7.8km2 et causerait la mort de 23,000 à 80,000 personnes. 300kg de sarin causeraient la mort de personnes sur un périmètre de 0.22km2.. 30kg d'anthrax causeraient la mort de 30,000 à 100,000 personnes dans un panache en forme de cigare et couvrant 10km2. Notes: Le bureau américain pour l'évaluation des technologies (The Office of Technology Assessment) était un organisme qui jouissait d'une grande légitimité et ses rapports était considérés comme faisant autorité dans le monde entier. Ce rapport intitulé Proliferation of Weapons of Mass Destruction :Assessing the Risks, OTA-ISC-559 du mois d'août 1993 a été cité à plusieurs reprises par de nombreux auteurs. Les effets comparatifs des différents types d'armes sont ici passés en revue, comme ils le sont dans d'autres études. Réf: U.S. Congress, Office of Technology Assessment. (1993). Proliferation of Weapons of Mass Destruction: Assessing the Risks (Document No. OTA-ISC- 559). Washington, DC: U.S. Government Printing Office. À la p. 53 10

11 10. Les armes de destruction massive/Les attaques stratégiques (v)
Le rapport (1993) du bureau américain de l'évaluation des technologies (US Office of Technology Assessment): Scénario II Une attaque aérienne consistant en la dispersion de 10kg d'anthrax sur un tracé dans la direction du vent au dessus d'une agglomération comme Washington, DC. Par temps clair et ensoleillé, avec une brise légère, 46km2 seraient affectés et 130,000 à 460,000 personnes pourraient être tuées. Réf: U.S. Congress, Office of Technology Assessment. (1993). Proliferation of Weapons of Mass Destruction: Assessing the Risks (Document No. OTA-ISC- 559). Washington, DC: U.S. Government Printing Office. À la p. 54. 11

12 11. Les armes de destruction massive/les attaques stratégiques (vi)
Scénario II (suite) Par temps nuageux, de jour ou de nuit, avec un vent modéré, une zone de 140km2 serait touchée et l'attaque causerait la mort de 420,000 à 1,400,000 personnes. Par nuit calme et dégagée, une zone de 300km2 serait touchée et l'attaque causerait la mort de 1 à 3 millions de personnes. Il évident que l'utilisation d'un tel agent dans des conditions 'idéales' (c'est-à-dire en l'absence de rayonnements UV qui élimineraient les spores plus rapidement) serait dévastatrice en raison de la difficulté de porter secours à autant de victimes. Notes: Ces scénarii qui ont été imaginés par des analystes bien informés doivent être pris en considération sérieusement. Si l'anthrax peut-être traité par antibiotiques à condition que le traitement soit pris suffisamment tôt, il est toutefois difficile d'imaginer comment tout système de santé publique pourrait faire face à une épidémie de cette taille (voir diapo). Réf: U.S. Congress, Office of Technology Assessment. (1993). Proliferation of Weapons of Mass Destruction: Assessing the Risks (Document No. OTA-ISC- 559). Washington, DC: U.S. Government Printing Office. À la p. 54. 12

13 12. Les armes de destruction massive/les attaques stratégiques (vii)
Quelques munitions du programme de guerre biologique américain Ogive pour missile guidé M210 avec sous-munitions (M143) dans l'ogive, en développement en 1967. Réservoir de pulvérisation pour agent liquide A/B45Y-1 utilisé par des avions tactiques à grande vitesse, en développement en 1965. Notes: Les auteurs du volume 2 du SIPRI fournirent la liste de la gamme de munitions en développement dans le programme américain. Le nombre de ces munitions augmentait en raison de la poursuite sur plus de 25 ans des efforts de recherche et de développement. En effet, les attaques biologiques devinrent de plus en plus le sujet de calculs prudents au cours du siècle dernier. Comme nous le verrons sur les diapositives suivantes, il est possible de calculer la dose nécessaire pour infecter 50% de la population dans une zone donnée, à partir du moment où certains paramètres sont connus. 13

14 13. La fabrication des agents de guerre biologique (i)
Le développement d'un agent bactérien par fermentation requiert: Une culture de semences d'un agent pathogène virulent. La propagation initiale dans de petits appareils de fermentation. Le développement dans des appareils de fermentation ayant des capacités de production importantes. La récupération des agents placés dans l'appareil de fermentation Le traitement final (comme par exemple la lyophilisation) Notes: En décembre 1993, le bureau américain pour l'évaluation des technologies (Office of Technology Assessment) produisit également un document d'information intitulé Technologies Underlying Weapons of Mass Destruction (Document No. OTA-BP-ISC-115). Ce rapport expose les grandes lignes des moyens à entreprendre pour la fabrication d'agents bactériens et celle de tout autre agent. La liste ci-dessus est extraite du rapport. Toutefois, la production d'un agent efficace n'est pas nécessairement simple. En laissant de côté les difficultés pour obtenir une souche virulente et celles du traitement final, la fermentation bactérienne peut être compromise par la contamination et la mutation génétique qui peuvent conduire à une diminution de la virulence de l'agent. Réf: Office of Technology Assessment. (1993). Technologies underlying Weapons of Mass Destruction (Document No. OTA-BP-ISC-115). Washington, DC: U.S. Government Printing Office. À la p. 87 14

15 14 La fabrication des agents de guerre biologique (ii)
Estimation de la quantité d'agents nécessaire pour une attaque linéaire: Envisageons tout d'abord une source ponctuelle à partir de laquelle la dose (D) reçue par une victime équivaut à: Q l'intensité de la source (unités/m) que multiplie b le rythme respiratoire (volume/minute) divisés par h la masse volumique de l'air que multiplie ū la vitesse du vent au niveau de la mer. Par conséquent: Notes: Ce modèle simple a été utilisé par un membre du gouvernement britannique au cours d'un atelier de recherche avancée de l'OTAN en pour évaluer la quantité d'agent requise et par conséquent, la taille de la production nécessaire au cours d'une discussion sur les possibilités de détecter une telle production. Réf: Annexe A dans Bartlett, T. B. (1996) The Arms Control Challenge: Science and Technology Dimension, Document présenté à l'atelier de recherche avancée de l'OTAN, La Technologie du Contrôle des Armements Biologiques et du Désarmement, Budapest, mars. D = Q.b h.ū 15

16 15. La fabrication des agents de guerre biologique (iii)
Considération d'une source ponctuelle (suite) L'intensité de la source requise est ainsi: Q= D.h.ū b En remplaçant ces quantités par des valeurs types: b=20 litres/min ( m3min-1); h=1km (103m); ū= 5m/s ( mmin-1) Par conséquent, si D est 10 fois supérieure à la dose infectieuse (ID50) Q=10.ID L'agresseur a besoin environ de 108ID50/m = ID50

17 16. La fabrication des agents de guerre biologique (iv)
Pour une source linéaire de 10km, l'agresseur a besoin de: - 108 ID50 multipliés par 104 =1012ID50 En admettant qu'il est possible de produire une concentration de 108 cellules bactériennes par ml dans l'appareil de fermentation, l'agresseur aura besoin de fabriquer: x (Nombre de cellules qui équivaut à 1 ID50) /108 x 1000) litres de suspension Sachant que la dose infectieuse ID50 de l'anthrax est d'environ 104, l'agresseur aurait besoin d'environ 100,000 litres qui pourraient être produits dans dix séries de dix appareils de fermentation d'une contenance de 100 litres chacun. Notes: Ce calcul explicatif montre qu'à partir d'hypothèses raisonnables, l'agresseur a besoin de répandre dans l'atmosphère une dose de 1012 ID50 C'est ce que l'on appelle le 'critère des milliards de doses' (‘trillion dose criterion’). L'analyse de scénarii différents permet aussi d'obtenir des valeurs similaires. Réf: Annexe A dans Bartlett, T. B. (1996) The Arms Control Challenge: Science and Technology Dimension, Document présenté à l'atelier de recherche avancée de l'OTAN, La Technologie du Contrôle des Armements Biologiques et du Désarmement, Budapest, mars. 17

18 17. La typologie des attaques biologiques (i)
La guerre biologique de suppression agricole Type de bioterrorisme nécessitant de faibles capacités technologiques mais ayant des effets considérables. Peu de connaissances spécialisées requises, des agents pathogènes très contagieux (mais non contagieux pour les êtres humains), et des dommages/coûts énormes pour l'agriculture Une étude déclarait par exemple que: “Les agents pathogènes responsables des maladies telles que la fièvre aphteuse, la peste bovine, la peste porcine africaine, la rouille du soja, le mildiou du maïs des Philippines, la gale verruqueuse de la pomme de terre, et la maladie du dragon jaune qui s'attaque aux arbres fruitiers (agrumes), pourraient avoir de sérieuses conséquences sur l'économie américaine si ces agents sont introduits aux États-Unis.” Notes: Ce type d'attaque doit être considéré avec soin car on ne réalise souvent pas qu'il s'agit peut-être de la forme de terrorisme la plus dévastatrice à laquelle nous risquons d'être confrontés dans un avenir proche. La citation est extraite de l'ouvrage de Wheelis, M.L., Madden, L.V. et Cassagrande, R. (2002) Biological attacks on agriculture:low tech, high impact bioterrorism. Bio-Science, 52, , p. 570 18

19 18. La typolgie des attaques biologiques (ii)
Les attaques terroristes contre la population Le rapport (2004) du service de recherche du Congrès américain (US Congressional Research Service) prévenait du danger de tirer des comparaisons directes après examen des programmes gouvernementaux. “Les agents chimiques ou biologiques qui étaient considérés comme des menaces considérables dans un autre contexte, semblent poser un danger moindre lorsqu'ils sont analysés dans le contexte d'une attaque à petite échelle. À l'inverse, les agents chimiques ou biologiques qui étaient considérés comme des menaces moindres du point de vue des attaques fortement destructrices, pourraient voir leur importance réévaluée dans un contexte de petite échelle, dans la mesure où les barrières contre l'utilisation massive peuvent disparaître lorsque l'agent est utilisé sur une petite échelle.'' Notes: Le rapport du service de la recherche du congrès américain rédigé par Shea, D.A. et Grotton, F. était intitulé Small-Scale Terrorist Attacks Using Chemical and Biological Agents: An Assessment Framework and Preliminary Comparisons. Il fait l'objet du chapitre 7 de l'ouvrage écrit par Dando, M.R.(2006) Bioterror and Biowarfare, Oneworld Publications, Oxford. Lorsque l'on prend en considération l'éventualité des attaques à échelle plus réduite, il est important de penser à nouveau à ce qu'un terroriste pourrait facilement faire. Comme le montreront les deux diapositives suivantes, il peut y avoir des obstacles importants à surmonter par rapport aux programmes gouvernementaux, même lorsqu'il s'agit d'attaquer la population. 19

20 19. La typologie des attaques biologiques (iii)
Le rapport de l'Organisation Mondiale de la Santé (1970) prenait en compte l'éventail des armes de destruction massive possibles et d'autres scénarios: Une arme biologique mortelle et incapacitante qui résiste aux antibiotiques, sans aucun cas secondaire (tularémie) Une arme biologique mortelle et incapacitante qui est sensible aux antibiotiques, avec des cas secondaires (peste pneumonique) Contamination des sources d'approvisionnement en eau par le bacille de la typhoïde ou la toxine botulique A Notes: À l'approche de l'accord de la Convention sur les armes biologiques ou à toxines, l'Organisation Mondiale de la Santé publia en 1970 la première édition de son compte rendu intitulé ‘Health Aspect of Chemical and Biological Weapons’. En annexe 4, le rapport rend compte des effets en matière de santé publique et médicale d'une attaque par armes chimiques ou biologiques. Cette annexe passe en revue une gamme de scénario potentiels d'attaques par armes de destruction massive et leurs conséquences. En revanche, l'annexe 5 considère le sabotage des sources d'approvisionnement en eau comme constituant un type d'attaque distinct ayant une échelle différente. 20

21 20. La typologie des attaques biologiques (iv)
1kg de l'agent – lyophilisé - responsable de la typhoïde, utilisé pour attaquer l'approvisionnement en eau d'une ville de 1 million d'habitants dans un pays en voie de développement chaud et aride. L'attaque se produit sans que les autorités soient alertées, empêchant ces dernières à prendre des précautions spéciales. - En présumant que la consommation d''eau brute' est de deux litres par personne quotidiennement. Ainsi, personnes recevraient micro- organismes, ce qui provoquerait une épidémie, sur une grande échelle. Si aucune infrastructure n'était disponible pour dispenser des traitements sur une grande échelle, 4 500 personnes pourraient succomber Notes: L'Organisation Mondiale de la Santé estime que la quantité de semences serait réduite de 95% en raison de leur déchéance dans le réseau de distribution. Le taux d'infection a été calculé à partir de données humaines connues et le taux de mortalité sans traitement a été établi, après calculs, à 10%. De ce fait, ces analyses ont permis de montrer clairement depuis des décennies qu'il existe une large gamme d'attaques efficaces qui pourraient être menées par l'utilisation d'agents biologiques. Il convient de noter que l'agent responsable de la fièvre typhoïde ne figurerait pas en haut de la liste des agents pathogènes inquiétants dans les programmes gouvernementaux, comme c'est indiqué sur la diapositive 18. 21

22 Cours 5 Questions-types
1. Évaluez les caractéristiques militaires significatives de la peste, de la grippe, de la tularémie, de la toxine botulique et de la coxiellose (fièvre Q). 2. Quelles sont les difficultés structurelles qui rendent une attaque biologique antipersonnel de grande ampleur plutôt improbable à l'heure actuelle ? 3. Dans la littérature disponible, examinez les arguments qui suggèrent que les armes biologiques puissent être utilisées, sous certaines conditions, comme des armes de destruction massive (ADM). 4. “Le terrorisme antirécolte est la forme la plus efficace de terrorisme biologique susceptible d'être mise en oeuvre à l'heure actuelle”. Argumentez.

23 References (Slide 1) Dando, M.R. (1994) Biological Warfare in the 21st Century: Biotechnology and the Proliferation of Biological Weapons. Brassey’s, London (Slide 6) United Nations (1969) Chemical and bacteriological (biological) weapons and the effects of their possible use: report of the Secretary-General. A/7575/Rev.1, S/ 9292/Rev.1, New York, United Nations. Available from

24 (Slide 7) Robinson, J. P., Hedén, Carl-Göran., and von Schreeb, H. (1973) The Problem of Chemical and Biological Warfare: CB Weapons Today. Vol. II. Stockholm: Almqvist & Wiksell. Available from (Slide 8) Fetter, S. (1991). ‘Ballistic Missiles and Weapons of Mass Destruction: What is the Threat? What should be Done?’, International Security 16(1): Available from (Slide 9-11) U.S. Congress, Office of Technology Assessment. (1993). Proliferation of Weapons of Mass Destruction: Assessing the Risks (Document No. OTA-ISC-559). Washington, DC: U.S. Government Printing Office.

25 (Slide 13) Office of Technology Assessment. (1993). Technologies underlying Weapons of Mass Destruction (Document No. OTA-BP-ISC-115). Washington, DC: U.S. Government Printing Office (Slide 14 and 16) Bartlett, T. B. (1996) The Arms Control Challenge: Science and Technology Dimension, Paper presented at the NATO Advanced Research Workshop, The Technology of Biological Arms Control and Disarmament Budapest, March. (Slide 17) Wheelis, M. Madden, L.V. and Cassagrande, R. (2002) Biological Attacks on Agriculture: Low Tech, High Impact Bioterrorism. Bio-Science, 52, Available from y_auth_tt.pl?item_id=

26 (Slide 18) Shea, D. A., and Gottron, F. (2004) Small-scale Terrorist Attacks Using Chemical and Biological Agents: An Assessment Framework and Preliminary Comparisons, CRS Report for Congress [Online] FAS [accessed 27 January 2009] available from (Slide 19) World Health Organization (1970) Health Aspects of Chemical and Biological Weapons, Geneva: WHO. Available from stenglish/en/index.html


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