Vous êtes un adepte de voyages à la mer ou de plongée sous-marine? La prochaine fois que vous irez à la plage, pensez-y deux fois avant de sauter dans l’eau enduit de crème solaire. Bien qu’efficaces pour se protéger des risques associés à l’exposition au soleil, les écrans solaires ont une conséquence insoupçonnée: ils nuisent à la vie aquatique, et plus particulièrement aux récifs coralliens, déjà fragilisés par la hausse de la température de l’eau et l’acidification des océans.
Parmi les ingrédients des écrans solaires pointés du doigt, on retrouve principalement les filtres UV organiques, mais les filtres UV inorganiques, provenant d’éléments métalliques tels que le zinc, peuvent également avoir des conséquences sur la vie aquatique.
Selon une étude publiée en 2016 et faisant état de recherches menées aux Îles vierges des États-Unis et à Hawaï, entre 6 000 et 14 000 tonnes d’écran solaire sont relâchées chaque année dans des zones abritant des coraux. La situation est à ce point préoccupante qu’un projet de loi a été adopté par l’État d’Hawaï pour interdire, dès 2021, la vente d’écrans solaires contenant deux filtres UV organiques néfastes: l’oxybenzone et l’octinoxate. D’autres destinations balnéaires, dont l’île de Bonaire dans les Antilles, ont d’ailleurs emboîté le pas à Hawaï. Leur principal objectif: protéger les récifs coralliens, des écosystèmes riches et fragiles offrant abri et nourriture à toute une panoplie d’espèces aquatiques.
Comment les filtres UV organiques pénètrent-ils dans les milieux aquatiques?
Les filtres UV n’entrent pas seulement dans la composition des écrans solaires et de certains cosmétiques. On les retrouve aussi dans les textiles, les plastiques et les peintures, où ils servent à empêcher la décoloration. Ils rejoignent les milieux aquatiques indirectement (par des rejets d’usines de traitement des eaux usées) ou directement (lors d’activités récréatives). Une fois dans le milieu aquatique, les filtres UV se dispersent à différents endroits, comme à la surface de l’eau, sur le sol et dans les sédiments. On détecte aussi leur présence dans les organismes marins puisque ce sont des substances lipophiles – c’est-à-dire qu’elles se lient facilement aux matières grasses et peuvent donc être accumulées dans les tissus graisseux. On les retrouve autant au bas de la chaîne alimentaire, par exemple chez les moules, que dans le haut de celle-ci, comme chez les dauphins.
Malformation des larves de coraux
Plusieurs filtres UV sont utilisés dans la fabrication des écrans solaires. Ils n’ont pas nécessairement les mêmes effets sur différentes espèces de coraux et ce ne sont pas toutes les espèces qui réagissent de la même façon. Des chercheurs ont étudié les effets de l’oxybenzone – un des deux filtres interdits par Hawaï – sur les coraux. Ils ont conclu que cette substance entraînait une déformation des larves de coraux en plus de rendre celles-ci immobiles, d’accélérer leur blanchissement et de favoriser leur ossification, un processus durant lequel les larves deviennent prisonnières de leur squelette. La benzophénone-2, un autre filtre UV organique, a été associée à des effets semblables sur les coraux au stade larvaire. Étant donné que les larves sont plus sensibles aux effets de la pollution que les coraux adultes, ces effets pourraient avoir de graves conséquences sur des communautés coralliennes entières, puisque les larves sont moins susceptibles d’atteindre l’âge adulte en bonne santé.
Nécrose des tissus
La liste des répercussions de la benzophénone-2 ne s’arrête pas là. Selon une étude réalisée en 2014, ce filtre déclenche des effets différents en fonction des conditions environnementales. En effet, en présence de lumière, il entraîne une nécrose – c’est-à-dire une destruction – des cellules de deux couches de tissu chez les coraux, soit l’épiderme et le gastroderme, tandis qu’en l’absence de lumière, il est associé à une mort des cellules par «autophagie», un processus durant lequel le contenu des cellules est dégradé par des lysosomes.
Cycle d’infection virale
Les filtres UV peuvent aussi être à l’origine d’infections virales qui entraînent le blanchissement des coraux. En fait, ce ne sont pas les coraux qui sont infectés, mais plutôt les algues microscopiques qui les recouvrent, appelées zooxanthelles, et qui donnent leur couleur aux récifs coralliens. Les zooxanthelles et les coraux vivent en relation symbiotique, c’est-à-dire qu’ils sont interdépendants. Appartenant au domaine végétal, les algues font de la photosynthèse, un processus permettant de transformer l’énergie solaire en matière organique. Les algues nourrissent les coraux qui, en échange, fournissent aux algues d’autres éléments essentiels. Les zooxanthelles sont donc essentielles à la survie des coraux. Or, des chercheurs ont démontré que la présence d’écran solaire dans l’eau, même à une très faible concentration, déclenchait une forme d’infection virale chez les zooxanthelles qui, ultimement, disparaissent de la surface corallienne. Le blanchissement se produirait plus rapidement à une température élevée, ce qui laisse présager le pire avec la hausse prévue de la température des océans. Le blanchissement rend les coraux plus vulnérables aux maladies, diminue leur succès reproducteur et peut même entraîner la disparition de ces écosystèmes.
Sachant qu’au moins 10 % des coraux à l’échelle mondiale et qu’environ 40 % des coraux situés en zones côtières sont menacés de blanchissement par des écrans solaires, il est essentiel de prendre des mesures pour assurer leur préservation, surtout dans le contexte actuel des changements climatiques. L’interdiction d’utiliser des filtres UV nocifs constitue un premier pas dans la bonne direction.
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Cet article a été rédigé dans le cadre du cours Éléments d’écotoxicologie donné au trimestre d’hiver 2019 par les professeurs Monique Boily, Maikel Rosabal Rodriguez et Jonathan Verreault, du Département des sciences biologiques, et David Dewez, du Département de chimie. Les étudiants, inscrits au baccalauréat en sciences naturelles appliquées à l’environnement ou au certificat en écologie, devaient produire un article de vulgarisation scientifique qui a été évalué dans le cadre du cours. Il s’agissait d’un premier contact, dans leur cursus, avec la toxicologie et la santé environnementale. Parmi les cinq meilleurs articles choisis par les professeurs, Actualités UQAM a sélectionné celui de Myriam Fontaine pour publication.