En juin 1832, la ville de Québec est frappée par le choléra. La connaissance de la situation qui prévaut alors en Europe n'a pas empêché la ville d'éviter ce terrible fléau. Au Bas-Canada, comme dans plusieurs autres pays occidentaux, les autorités, les médecins et la population de Québec sont tiraillés entre deux grands schémas de pensée: l'infectionnisme (une maladie dont on attribue la cause à l'altération du milieu) et le contagionnisme (une maladie transmissible). À Québec, l'adoption par la Chambre d'Assemblée, avant l'arrivée de l'épidémie, de Y Acte pour l'établissement de Bureaux Sanitaires en cette Province, et pour mettre en force un système effectif de Quarantaine trouve son origine dans une approche contagionniste. À ses débuts, le Bureau de santé de Québec, composé de membres de l'élite locale, est convaincu de la contagiosité du choléra. Cependant, il change d'approche au cours de l'été devant les difficultés de mettre en application certaines mesures, devant les faibles résultats obtenus et devant les doutes soulevés par les tenants de l'infectionnisme. Par contre, du côté du corps médical et contrairement à ce qui a pu être observé dans plusieurs villes occidentales touchées par l'épidémie, la thèse contagionniste reste soutenue à Québec par une majorité de médecins durant toute l'épidémie. / Québec Université Laval, Bibliothèque 2014

En étant nécessaire à la vie humaine, l’eau est également nécessaire au fonctionnement des économies. Pour qu’elle soit utile à la société, l’eau doit être disponible en quantité et en qualité adéquates, caractéristiques qui ne sont pas toujours disponibles dans la nature. Ainsi, trop ou pas assez d’eau entraînerait des inondations ou des sécheresses, tandis qu’une eau contaminée pourrait être le vecteur de maladies contagieuses mortelles, chacun de ces fléaux entraînant des dommages économiques. Cette thèse est organisée en trois chapitres traitant de thématiques liées aux investissements dans les infrastructures d'eau et à la gestion des maladies infectieuses. Le premier chapitre étudie comment les améliorations apportées aux réseaux d’égouts atténuent les impacts économiques des inondations provoquées par la pluie. Pour estimer l’effet causal de ces investissements, ce chapitre utilise un resserrement inattendu du financement fédéral américain en faveur des réseaux d’égouts, à la suite de l’amendement de 1977 à la politique du Clean Water Act. L'analyse empirique combine un nouveau modèle statistique du risque d'inondation induit par la pluie avec des données horaires sur la quantité de pluie dans les comtés et les codes postaux américains de 1996 à 2019. Les résultats indiquent que des investissements plus importants dans les réseaux d'égouts ont conduit à des réductions substantielles des inondations locales. Les bénéfices de ces investissements sont supérieurs à leurs coûts, économisant près de 23 millions de dollars pour le comté moyen. Dans l’ensemble, ces résultats mettent en évidence à quel point la détérioration des infrastructures publiques peut exacerber les conséquences du changement climatique. Le deuxième chapitre étudie le rôle des épidémies locales de maladies infectieuses dans l'adoption de systèmes centralisés d'approvisionnement en eau dans les premières villes américaines au XIXe siècle. À l’aide d’un vaste corpus de données provenant d’archives de journaux de 1800 à 1896, je construis un nouvel indicateur capturant les épidémies de fièvre jaune, de choléra et de fièvre typhoïde au niveau des villes. Les résultats indiquent que (1) les épidémies locales de maladies infectieuses ont entraîné une augmentation du nombre systèmes d'approvisionnement en eau construits par les villes et ont joué un rôle crucial dans la décision de construire environ 12% des ouvrages d’adduction d’eau en activité en 1897 ; (2) La réponse des villes aux épidémies de typhoïde a été deux fois plus importante que celle qui a suivi les épidémies de fièvre jaune ou de choléra. (3) Les entreprises privées ont construit davantage de nouveaux réseaux d’adduction d’eau après les épidémies locales, tandis que les gouvernements locaux ont procédé à davantage d’améliorations et d’extensions des réseaux d’adduction d’eau publics existants ainsi qu’à des rachats de sociétés d’eau privées. Enfin, je discute du rôle potentiel de divers facteurs sociodémographiques. Le troisième chapitre étudie les coûts économiques associés à une stratégie utilisée pour gérer les épidémies locales lors de la récente pandémie de COVID-19. Dans ce travail en collaboration avec Jian Tang, nous quantifions les effets de la politique ‘zéro-COVID’ à l’aide d’un riche ensemble de données sur les confinements au niveau des comtés en Chine et d’images satellitaires nocturnes. Nous constatons que des confinements plus stricts induisent une forte baisse de la luminosité nocturne au cours de la même période, suivie d’une lente reprise, qui se produit au moins deux trimestres après l’instauration du confinement. En l’absence de contagions généralisées, un comté soumis à un confinement total subit en moyenne une perte de PIB de 6% par rapport aux comtés non confinés. L’effet négatif est particulièrement persistant dans les zones où la production est dominée par les services, par opposition aux zones où la production est dominée par l’activité manufacturière. L’on note par ailleurs la présence d’effets d’entraînement à proximité des comtés confinés, mais ces effets sont de courte durée. / By being necessary to human life, water is also necessary for the functioning of economies. For it to be valuable to society, water should be available in the right quantity and the right quality, characteristics not always available in nature. Hence, too much or too little water would lead to floods or droughts, while tainted water could be the vector of deadly contagious diseases, each of these scourges coming with its economic damages. This thesis is organized into three chapters treating topics related to investments in water infrastructure and the management of infectious diseases. The first chapter studies how improvements in water infrastructure -- sewer systems -- mitigate the economic impacts of rainfall-induced flooding. To estimate the causal impact of these investments, this chapter exploits an unanticipated tightening in federal funding towards sewer systems, following the 1977 Amendment to the Clean Water Act. The empirical analysis combines a novel statistical model of rainfall-induced flood risk with hourly data on precipitation across U.S. counties and ZIP codes from 1996 to 2019. Results indicate that greater investments in sewer systems led to substantial reductions in local flooding. I estimate that the benefits from these investments exceeded their costs, saving nearly $23 million for the average county. Overall, these findings highlight how deteriorating public infrastructure may exacerbate the consequences of climate change. The second chapter studies the role of local outbreaks of infectious diseases in the adoption of centralized water systems in early American cities during the nineteenth century. Using a large corpus of archival newspaper data from 1800 to 1896, I construct a novel measure of city-level outbreaks of yellow fever, cholera, and typhoid fever. Results indicate that (1) infectious disease local outbreaks led to an increase in the number of waterworks constructed by cities and were pivotal in the decision to construct around 12% of waterworks in operation by 1897; (2) Cities’ response to typhoid outbreaks was twice as large as that following yellow fever or cholera outbreaks. (3) Private companies constructed more new waterworks after local outbreaks while local governments operated more improvements and extensions of existing public waterworks as well as takeovers of private water companies. Finally, I discuss the potential role of various socio-demographic factors. The third chapter studies the economic costs associated with a strategy used to manage local outbreaks during the more recent COVID-19 pandemic. In this joint work with Jian Tang, we quantify the effects of the “zero-COVID” policy using a rich set of county-level lockdown events in China and nighttime satellite imagery. We find that more stringent lockdowns induce a large contemporaneous decline in nightlight followed by a slow recovery, which happens at least two quarters after lockdown enactment. Absent widespread contagions, a county under total lockdown incurs on average a 6% GDP loss compared to those without restrictions. The negative effect is particularly persistent in service-heavy areas as opposed to manufacturing-heavy areas. There exists some evidence consistent with spillover effects near counties under lockdown, but these effects are short-lived.

Génératrice depuis le VIe siècle de notre ère de crises épidémiques récurrentes en Occident, la peste a profondémentmarqué l’histoire des sociétés européennes, tant sur le plan biologique que culturel, économique et politique. Sil’histoire des épidémies qu’elle a engendrées est aujourd’hui relativement bien connue, un certain nombre de questionssur ses caractéristiques épidémiologiques passées demeurent pour partie irrésolues. En particulier, le caractère sélectifou non de la mortalité par peste à l’égard de l’âge, du sexe et de l’état de santé préexistant des individus faitactuellement débat. À partir d’une approche anthropobiologique, le présent travail se propose de contribuer à cettediscussion. Il livre les résultats de l’étude d’un corpus de 1090 squelettes provenant, d’une part, de quatre sitesd’inhumation de pestiférés de la fin du Moyen Âge et du début de l’époque moderne et, d’autre part, de deuxcimetières paroissiaux médiévaux utilisés hors contexte épidémique. Cette étude révèle en premier lieu l’existenced’une signature démographique commune aux séries en lien avec la peste. Leur composition par âge et par sexe,distincte de celle caractérisant la mortalité naturelle, est au contraire en adéquation avec la structure théorique d’unepopulation vivante préindustrielle. L’examen de divers indicateurs de stress suggèrent par ailleurs que les victimes dela peste jouissaient, à la veille de leur décès, d’un meilleur état de santé que les individus morts en temps normal. Lesrésultats obtenus concourent à démontrer que les facteurs causals de ces lésions squelettiques, d’accoutuméresponsables d’une diminution des chances de survie, n’eurent au contraire qu’une influence mineure, si ce n’est nulle,sur le risque de mourir de l’infection à Yersinia pestis. Ce travail livre in fine un faisceau d’arguments convergents quitendent à prouver que les épidémies de peste anciennes furent à l’origine d’une mortalité non sélective, la maladiefrappant indistinctement les individus des deux sexes, de tous âges et de toutes conditions sanitaires. / From the 6th century onwards, plague caused recurring mortality crises in the Western world. Such epidemics hadprofound biological, cultural, economic and political impacts on European societies. Some aspects of the history ofplague epidemics are currently well known, but many questions remain unanswered, such as the preciseepidemiological pattern of the disease in ancient times. It is unclear whether plague killed people indiscriminately orwhether this disease was selective with respect to age, sex and health. This research contributes to this debate.It consists of an anthropological and paleopathological study of skeletal remains of 1090 individuals, including plaguevictims from four medieval and post-medieval burial grounds, and individuals from two parochial cemeteries in useduring periods of normal mortality. Results from the four plague-related assemblages reveal a peculiar demographicsignature. Age and sex distribution differs clearly from what is expected in non-epidemic periods, when it is shown tocorrespond closely to the demographic structure of the living population. Moreover, the study of various non-specificskeletal stress markers shows that plague victims were in a better health before they passed away than people who diedin non-epidemic periods. The results demonstrate that individuals who suffered stress and disease had a reducedchance of survival in non-epidemic periods, whereas they were not at a higher risk to die during plague epidemics.This study provides evidence that plague was not selective, and that it killed regardless of sex, age, and pre-existing health.

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Dans la première partie de cette thèse, nous avons mis en place un métamodèle de transmission du paludisme basé sur la modélisation compartimentale susceptible-infecté-résistant (SIR) et prenant en compte les flux de mobilité humaine entre différents villages du Centre Sénégal. Les stratégies d’intervention géographiquement ciblées, s’étaient avérées efficaces pour réduire l’incidence du paludisme aussi bien dans les zones d’intervention qu’à l’extérieur de ces zones. Cependant, des actions combinées ciblant à la fois le vecteur et l’hôte, coordonnées à large échelle sont nécessaires dans les régions et pays visant l’élimination du paludisme à court/moyen terme.Dans la deuxième partie nous avons évalué différentes méthodes d’estimation de la mobilité humaine en l’absence de données individuelles. Ces méthodes incluaient la traçabilité spatio-temporelle des téléphones mobiles ainsi que les modèles mathématiques de gravité et de radiation. Le transport de l’agent pathogène dans l’espace géographique, par la mobilité d’un sujet infecté est un déterminant majeur de la vitesse de propagation d’une épidémie. Nous avons introduit le modèle d’impédance qui minimise l’erreur quadratique moyen sur les estimations de mobilité, en particulier dans les contextes où les ensembles de population sont caractérisés par leurs tailles hétérogènes.Nous avons enfin élargi le cadre des hypothèses sous-jacentes à la calibration des modèles de gravité de la mobilité humaine. L’hypothèse d’une distribution avec excès de zéros a fourni un meilleur ajustement et une meilleure prédictibilité, comparée aux hypothèses classiques n’assumant pas un excès de zéros : Poisson, Quasipoisson. / In the first part of this thesis, we have developed a malaria transmission metamodel based on the susceptible-infected-resistant compartmental modeling framework (SIR) and taking into consideration human mobility flows between different villages in the Center of Senegal. Geographically targeted intervention strategies had been shown to be effective in reducing the incidence of malaria both within and outside of intervention areas. However, combined interventions targeting both vector and host, coordinated on a large scale are needed in regions and countries aiming to achieve malaria elimination in the short/medium term.In the second part we have evaluated different methods of estimating human mobility in the absence of real data. These methods included spatio-temporal traceability of mobile phones, mathematical models of gravity and radiation. The transport of the pathogen through the geographical space via the mobility of an infected subject is a major determinant of the spread of an epidemic. We introduced the impedance model that minimized the mean square error on mobility estimates, especially in contexts where population sets are characterized by their heterogeneous sizes.Finally, we have expanded the framework of assumptions underlying the calibration of the gravity models of human mobility. The hypothesis of a zero inflated distribution provided a better fit and a better predictability, compared to the classical approach not assuming an excess of zeros: Poisson, Quasipoisson.

Les épidémies qui sévirent en Huronie et en Iroquoisie au XVIIe siècle, furent un fléau sans précédent qui eut de fâcheuses conséquences sur la vie des Hurons et des Iroquois. Elles terrassèrent plus de . 50% de leur population et bouleversèrent leur vie religieuse ainsi que leur organisation sociale, politique et guerrière. Analysant, de manière comparative, à l'aide de la méthode ethnohistorique, les épidémies qui 'ont ' frappé les Hurons et les Iroquois entre 1634 et 1700, cette thèse cherche à reconstituer les différentes facettes de ce phénomène, à dégager les stratégies que chacun mit en place pour survivre et à évaluer l'impact des maladies contagieuses dans fa vie de ces deux peuples.

La dengue circule en Polynésie française sur un mode épidémique depuis plus de 35 ans. Néanmoins, en dépit de la taille relativement faible de la population de Polynésie française, la circulation de la dengue peut persister à de faibles niveaux pendant de nombreuses années. L’objectif de ce travail de thèse est de déterminer si l'épidémiologie de la dengue dans le système insulaire de la Polynésie française répond aux critères d’un contexte de métapopulation. Après avoir constitué une base de données regroupant les cas de dengue répertoriés sur les 35 dernières années, nous avons réalisé des analyses épidémiologiques descriptives et statistiques. Celles-ci ont révélé des disparités spatio-temporelles distinctes pour l’incidence de la dengue des archipels et des îles, mais la structure de l'épidémie globale à l’échelle de la Polynésie française pour un même sérotype ne semble pas être affectée. Les analyses de la métapopulation ont révélé l'incidence asynchrone de la dengue dans un grand nombre d’îles. Celle-ci s’observe plus particulièrement par la différence de dynamique de l’incidence entre les îles plus peuplées et celles ayant une population plus faible. La taille critique de la communauté nécessaire à la persistance de la dengue n’est même pas atteinte par la plus grande île de Polynésie Française, Tahiti. Ce résultat suggère que la dengue peut uniquement persister grâce à sa propagation d’île en île. L'incorporation de la connectivité des îles à travers des modèles de migration humaine dans un modèle mathématique a produit une dynamique de la dengue davantage en adéquation avec les données observées, que les tentatives de modélisation traitant la population dans son ensemble. Le modèle de la métapopulation a été capable de simuler la même dynamique que les cas de dengue observés pour l'épidémie et la transmission endémique qui a suivi pour la période de 2001 à 2008. Des analyses complémentaires sur la différenciation de l'incidence de la maladie et de l'infection seront probablement instructives pour affiner le modèle de métapopulation de l'épidémiologie de la dengue en Polynésie française. / Dengue has been epidemic in French Polynesia for the past 35 years. Despite the relatively small population size in French Polynesia, dengue does not disappear and can persist at low levels for many years. In light of the large number of islands comprising French Polynesia, this thesis addresses the extent to which a metapopulation context may be the most appropriate to describe the epidemiology and persistence of dengue in this case. After compiling a database of dengue cases over the last 35 years, we used a number of descriptive and statistical epidemiological analyses that revealed distinct spatio-temporal disparity in dengue incidence for archipelago and islands. But the global structure of the epidemics of the same serotype were not affected. Metapopulation analyses revealed asynchronous dengue incidence among many of the islands and most notably larger islands lagged behind the smaller islands. The critical community size, which determines dengue persistence, was found to exceed even the largest island of Tahiti, suggesting that dengue can only exist by island-hopping. Incorporation of island connectedness through patterns of human migration into a mathematical model enabled a much better fit to the observed data than treating the population as a whole. The metapopulation model was able to capture to some extent the epidemic and low level transmission dynamics observed for the period of 2001-2008. Further analyses on differentiating incidence of disease and infection will likely prove informative for the metapopulation model of dengue epidemiology in French Polynesia.