Quel est l'impact des filtres solaires sur l'océan et les coraux ?

L'impact environnemental des produits de protection solaire a conduit plusieurs gouvernements à légiférer l'usage des filtres UV. Cette démarche s'inscrit dans un contexte mondial de fragilisation des barrières de corail, un phénomène aujourd'hui bien documenté. Pour répondre à cette problématique environnementale, certaines réglementations nationales et locales interdisent désormais la vente, l'importation ou l'utilisation de formulations intégrant certains filtres solaires.

L’archipel de Palau, situé dans l’océan Pacifique, a été le premier État à légiférer de la sorte en janvier 2020. Sa réglementation proscrit dix ingrédients, incluant l'oxybenzone, l'octinoxate et l'octocrylène, au sein de ses aires protégées comme les Rock Islands, classées au patrimoine mondial de l'UNESCO. Cette décision a fait suite à des rapports scientifiques, notamment celui de l'UNESCO en 2016 concernant le lac Jellyfish, qui ont mis en évidence la présence et l'absorption de ces composés par les populations de méduses locales.

D'autres territoires ont adopté des mesures similaires au cours des dernières années. Aux États-Unis, les Îles Vierges américaines (2019) puis l'État d'Hawaï (2021) ont interdit la vente de protections solaires contenant de l'oxybenzone et de l'octinoxate, prévoyant des amendes pouvant atteindre 1 000 dollars pour les contrevenants. En Floride, la municipalité de Key West encadre également la distribution de ces substances, tout comme l'île de Bonaire aux Pays-Bas ou encore la République des îles Marshall et Aruba. En Asie, le gouvernement thaïlandais applique une restriction identique pour l'ensemble de ses parcs nationaux marins afin de limiter l'apport de résidus chimiques liés à l'activité touristique. Cette tendance réglementaire concerne également les zones d'écotourisme d'Amérique centrale et du Nord. Des chartes spécifiques sont appliquées sur certaines portions littorales du Costa Rica, ainsi que dans les réserves des îles Galápagos.

Tandis que ces réglementations locales se multiplient à travers le monde, on peut s'interroger sur les fondements scientifiques sur lesquels elles s'appuient.

Si la crème solaire est principalement amenée dans l'océan au cours des baignades récréatives à la plage, une quantité non négligeable est alimentée par les réseaux d'assainissement. L'élimination des soins lors des douches ou des lessives rejoint les stations d'épuration qui ne possèdent pas toujours les technologies de traitement adaptées pour dégrader efficacement les filtres solaires. Dans de nombreux États insulaires dépourvus de systèmes de traitement des eaux usées, ces effluents cosmétiques sont rejetés sans filtration préalable, ce qui engendre des pics de concentration locaux à proximité des plages à forte fréquentation.

Une fois introduits dans le milieu marin, la trajectoire environnementale des filtres organiques est dictée par leur nature lipophile. Ils sont peu solubles dans l'eau mais ont une forte affinité pour les corps gras et les matières organiques. Les filtres organiques ne se diluent donc pas dans l'océan, mais tendent plutôt à s'adsorber sur les sédiments ou à s'accumuler directement au niveau des tissus adipeux des organismes vivants, initiant ainsi le processus de bioaccumulation.

Les recherches scientifiques révèlent que l'accumulation de ces molécules lipophiles altère la santé des coraux à tous les stades de leur développement, depuis la phase larvaire jusqu'à l'âge adulte.

Au stade initial de larve, certains filtres organiques, comme la benzophénone-3, perturbent les processus de métamorphose et de colonisation : des tests d'exposition en laboratoire mettent en évidence des déformations morphologiques sévères et une inhibition de la fixation des larves sur le substrat rocheux, avec des seuils de toxicité mesurés dès 1,84 µg/L chez l'espèce Leptastrea purpurea. Chez les colonies coralliennes adultes, les filtres solaires attaquent la symbiose qui unit le polype à ses algues microscopiques protectrices, les zooxanthelles.

Par ailleurs, sous l'effet du rayonnement lumineux, certains filtres organiques, tels que la benzophénone-3, l'octocrylène ou l'éthylhexyl méthoxycinnamate, ainsi que les filtres minéraux d'oxyde de zinc sous forme de nanoparticules catalysent la formation d'espèces réactives de l'oxygène. Ce stress oxydatif massif endommage la membrane des chloroplastes au sein des algues, bloquant leur capacité à réaliser la photosynthèse et à produire de la chlorophylle. En réponse à cette agression cellulaire, le corail se rétracte et peut expulser ses symbiotes ou subir une nécrose de ses tissus épidermiques. Ce processus rompt son apport en nutriments et déclenche un blanchiment rapide du récif qui, s'il se prolonge au-delà de quelques jours, conduit inévitablement à la mort du tissu corallien.

Au-delà des effets induits par les filtres solaires isolés, les études toxicologiques mettent en évidence un phénomène de synergie lorsqu'ils sont intégrés au sein de formulations cosmétiques complètes. Des expériences d'exposition d'une durée de sept jours menées sur deux familles de coraux (Seriatopora caliendrum et Pocillopora damicornis) ont comparé l'action de l'éthylhexyl méthoxycinnamate et de l'octocrylène seuls à celle d'une solution diluée à 5% de crème solaire contenant ces filtres. La concentration finale d'éthylhexyl méthoxycinnamate était de 422,34 mg/L et celle d'octocrylène était de 33,50 mg/L.

Par ailleurs, les analyses chimiques ont montré que la concentration d'actifs mesurée dans les tissus des coraux exposés au produit fini était jusqu'à 10 fois supérieure à celle observée lors d'une exposition aux filtres chimiques purs. Ce constat suggère que les excipients et les solvants utilisés pour stabiliser les crèmes solaires facilitent l'absorption par les organismes marins. En modifiant la perméabilité des membranes biologiques, ils augmentent la biodisponibilité et l'accumulation des filtres UV dans les tissus des coraux.

La contamination par les filtres solaires ne se cantonne pas aux récifs coralliens et concerne l'ensemble de la flore marine.

À la base de la chaîne alimentaire, l'exposition aux filtres organiques et aux nanoparticules minérales de dioxyde de titane peut générer un stress oxydatif chez le phytoplancton et les algues autotrophes, bloquant la synthèse de chlorophylle et inhibant leur croissance. Les organismes qui consomment du phytoplancton ou des algues peuvent également être touchés. Certaines études montrent que l'octocrylène peut perturber le système reproducteur des arthropodes aquatiques, tandis qu'il entraîne une chute de la production du byssus des moules, les fibres qui leur permettent d'adhérer aux rochers. Les filtres solaires semblent en quelque sorte remonter la chaîne alimentaire et peuvent ensuite être détectés dans d'autres espèces marines.

Si ces données mettent en lumière la vulnérabilité de la faune et de la flore marine face aux filtres solaires, la transposition de ces résultats obtenus pour la plupart en laboratoire à la réalité océanique ouvre le débat sur les véritables conclusions à tirer de cette pollution locale.

L’évaluation de la toxicité des filtres UV sur le milieu marin suscite d'importants débats, notamment en raison des limites méthodologiques posées par les études et soulignées par les chercheurs eux-mêmes. La plupart des travaux de recherches historiques ayant motivé les interdictions législatives locales ont été menées dans des conditions expérimentales éloignées des dynamiques naturelles, notamment l'utilisation de systèmes fermés à eau stagnante, propices aux proliférations bactériennes, ainsi que l'exposition des organismes à des concentrations de filtres solaires bien supérieures aux niveaux réellement mesurés in situ. En effet, l'océan est immense comparé à un aquarium de laboratoire, et est soumis à des dynamiques de courants et de marées qui diluent continuellement les substances, ce qui complexifie l'extrapolation de tests en milieux confinés.

L'analyse des concentrations environnementales réelles invite à relativiser l’impact direct des filtres solaires en le replaçant au sein des multiples stress subis par les écosystèmes marins. Les campagnes de surveillance menées sur les plages hautement fréquentées d'Oahu à Hawaï révèlent que les concentrations de filtres UV mesurées dans l'eau de mer restent généralement très faibles, n'excédant pas 750 ng/L pour les composés les plus courants, comme l'homosalate, l'octisalate ou la benzophénone-3. Ces valeurs réelles se situent très en deçà des seuils de toxicité aiguë mis en évidence lors des expérimentations en laboratoire.

Par ailleurs, certains travaux de recherches intégrant des stress combinés, comme une exposition à des filtres solaires et des vagues de chaleur, démontrent que l'élévation de la température de l'eau liée au réchauffement climatique reste le moteur principal de la mortalité des coraux et de la destruction des populations de zooxanthelles.

Si les résidus de crèmes solaires constituent un facteur de stress chimique capable d'affaiblir la résilience des micro-organismes dans des zones de baignade peu soumises aux courants, il serait réducteur et scientifiquement inexact de les désigner comme coupables principaux du blanchiment des barrières de corail à l'échelle planétaire.

Cela étant, ces différentes conclusions incitent l'industrie cosmétique à innover afin de concilier protection solaire, une priorité absolue de santé publique pour prévenir les cancers de la peau, et préservation de l'environnement. Les laboratoires orientent désormais leurs recherches vers la modification structurelle des filtres existants et l'amélioration globale de la biodégradabilité des formules finies. Les avancées technologiques se concentrent notamment sur l'enrobage des filtres minéraux. Certaines études montrent que l'utilisation de dioxyde de titane ou d'oxyde de zinc préalablement enrobés d'une couche protectrice de type silice réduit la production de radicaux libres à la lumière, réduisant ainsi le risque de blanchiment des coraux associé aux nanoparticules. Autre possibilité : utiliser ces filtres sous forme non-nanoparticulaire.

Chez Typology, nous n'utilisons pas d'octocrylène, d'oxybenzone ni d'octinoxate dans nos protections solaires. Par ailleurs, nous n'utilisons pas non plus d'oxyde de zinc ni de dioxyde de titane nanoparticulaires.

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