L’impact des filtres UV organiques des crèmes solaires sur les récifs

Les crèmes solaires contiennent beaucoup de composants, dont divers filtres UV qui peuvent être organiques (chimiques) ou inorganiques (minéraux). Les scientifiques s’intéressent de plus en plus à leurs effets sur la vie marine, une fois que ces substances ont quitté la peau des baigneurs pour se retrouver dans l’eau de mer.

Les filtres UV organiques, ou chimiques sont issus de la pétrochimie. Parmi ceux sur lesquels se sont penchés les chercheurs jusqu’à présent, il y a : l’oxybenzone (BP-3), l’octocrylène (OC), le salicylate d’éthylhexyle (ES), l’homosalate (HMS), l’octisalate (OS), l’ODPADA, l’éthylhexyl méthoxycinnamate (octinoxate ou EHMC), et d’autres composés de types benzophénones (BP-1, BP-4, BP-8).

Plusieurs de ces composants s’accumulent dans les tissus coralliens. Lors d’expérience en laboratoire, cette bioaccumulation s’est montrée plus importante en cas d’exposition à la crème solaire entière, comparée au composant seul (He et al, 2019).

L’oxybenzone (BP-3) et l’octocrylène (OC) ont fait l’objet de plusieurs études récentes.

En 2019, Wijgerde et al., ont testé l’effet de l’oxybenzone et de l’augmentation de température, sur deux espèces de coraux durs (Acropora tenuis et Stylophora pistillata).

Il apparaît que l’exposition à l’oxybenzone, cumulée au stress thermique, accélère la mortalité des colonies de coraux testées. Il a été observé une réduction du rendement photosynthétique des microalgues associées et une perturbation du microbiome d’une des espèces testées (altération de l’abondance de plusieurs familles bactériennes). De plus, la concentration d’oxybenzone testée (~ 0,06 μg/L) est pertinente par rapport à celle mesurée in situ à Bonaire en 2018.

L’oxybenzone est un photo-toxique, c’est-à-dire que les effets indésirables sont exacerbés à la lumière.

Lors de l’étude de Downs en 2016, l’exposition à l’oxybenzone a induit une ossification des planulae (larves mobiles des coraux, anémones et autres cnidaires, issues de la reproduction sexuelle) de l’espèce testée (Stylophora pistillata), enfermant la planula entière dans son propre squelette. Ce composé est un perturbateur endocrinien squelettique, donc il déséquilibre la régulation de la production du squelette. La concentration d’oxybenzone induisant un effet négatif sur ces planulae et la toxicité induite sur les cellules coralliennes de 7 autres espèces de coraux testées, sont cohérentes avec celles mesurées sur les sites fréquentés par des baigneurs à Hawaï et aux îles vierges américaines.

La toxicité de l’oxybenzone a également été montrée chez une autre espèce de corail dur (Pocillopora damicornis) où une réponse au stress a été observée après une exposition à une concentration de 2mg/L (Stien et al, 2020). Cette forte concentration a également été mesurée sur le terrain.

Ces études ont montré que la sensibilité à l’oxybenzone varie selon les espèces de corail.

Le chercheur Stien a également testé l’effet de l’octocrylène (OC) sur le scléractiniaire Pocillopora damicornis à plusieurs reprises : un impact négatif apparaît dès que la concentration atteint 50 μg/L. L’OC provoquerait un dysfonctionnement mitochondrial (la mitochondrie est un organite de cellules en charge de la production de l’énergie). Ce composant apparaît plus toxique que l’oxybenzone.

Dans son étude de 2020, il a montré que le salicylate d’éthylhexyle (ES) provoque aussi une réponse au stress à partir de 50 μg/L, ce qui rendrait ce composé également plus toxique que l’oxybenzone.

Concernant les autres filtres UV organiques, les données sont encore peu nombreuses, que ce soit sur leurs effets ou leur concentration in situ. Ces dernières présentent des variations spatio-temporelles importantes (Tsui et al, 2014).

Cependant, l’éthylhexyl méthoxycinnamate (EHMC) présenterait un risque élevé de blanchiment des coraux durs. Certaines benzophénones tels que le BP-1 et BP-8 montrent des toxicités plus élevées que l’oxybenzone (BP-3). Comme pour les études de Downs et al (2014, 2016), certains benzophénones pourraient provoquer un stress oxydatif chez les coraux ou les zooxanthelles, menant à un blanchiment (He et al, 2019).

En laboratoire, ces expériences d’exposition aux composés se font à une échelle de temps relativement courte (de quelques jours à quelques semaines). Il serait intéressant de pouvoir tester les effets sur le long terme. De même que pour les concentrations réelles subsistant dans l’eau de mer entourant les récifs coralliens, de nombreuses mesures sont encore nécessaires afin de se prononcer avec précision sur l’effet de l’utilisation des crèmes solaires lors de baignade près des récifs.

✍️ Solène Ollivier 

📸 Hannah Prewitt

Pour en savoir plus :

Downs C.A., 2016. Toxicopathological Effects of the Sunscreen UV Filter, Oxybenzone (Benzophenone-3), on Coral Planulae and Cultured Primary Cells and Its Environmental Contamination in Hawaii and the U.S. Virgin Islands. Arch Environ Contam Toxicol 70 (2), pp. 265–288. DOI: 10.1007/s00244-015-0227-7

He T. et al., 2019. Comparative toxicities of four benzophenone ultraviolet filters to two life stages of two coral species. Science of the Total Environment Feb 15;651(Pt 2), pp. 2391-2399 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.10.148.

Stien D. et al., 2018. Metabolomics reveal that octocrylene accumulates in Pocillopora damicornis tissues as fatty acid conjugates and triggers coral cell mitochondrial dysfunction. Anal. Chem., 91 (1), pp. 990-995. DOI: 10.1021/acs.analchem.8b04187

Stien D. et al., 2020. A unique approach to monitor stress in coral exposed to emerging pollutants. Scientific Reports 10, 9601 | https://doi.org/10.1038/s41598-020-66117-3 

Tsui et al, 2014. Occurrence, distribution and ecological risk assessment of multiple classes of UV filters in surface waters from different countries. Water Research 67 (15), 55-65. https://doi.org/10.1016/j.watres.2014.09.013 

Wijgerde T. et al, 2019. Adding insult to injury: Effects of chronic oxybenzone exposure and elevated temperature on two reef-building corals. Science of The Total Environment 773, 139030. DOI: https://doi.org/10.1101/2019.12.19.882332