L’utilisation de la crème solaire tel que nous la connaissons aujourd’hui remonte au début du 20^ème siècle, corrélée avec l’arrivée des congés payés en France. Mais certaines mentions de produit protecteur datent même de la période d’Egypte Antique. Le rayonnement du soleil a depuis toujours eu un impact sur l’être humain. Un impact parfois visible, comme les fameux coups de soleil, ou parfois invisible, comme c’est le cas des rayonnements ultraviolets.

Le rayonnement ultraviolet (UV) est un rayonnement électromagnétique avec une longueur d’onde plus courte que celle de la lumière visible ; il ne peut donc pas être observé à l’œil nu. Ce rayonnement est émis par le Soleil et représente près de 5% de l’énergie électromagnétique solaire. Les UV peuvent être classés dans trois catégories en fonction de leur longueur d’onde (UVA, UVB et UVC). En raison de la présence de la couche d’ozone et de l’atmosphère, 95% des UV atteignant la surface de la Terre sont des UVA.

Pour un consommateur lambda, un produit solaire est une crème ou une lotion utilisée dans le but de réduire l’exposition de la peau au rayonnement ultraviolet du soleil. C’est un moyen de photo protection externe passive, fonctionnant comme un filtre à ultraviolet. On retrouve dans le commerce, de nombreux types de produits solaires et également des crèmes de jour, des fonds de teint, des sticks à lèvres et des produits capillaires qui contiennent des filtres UV.

Pour un spécialiste, un produit solaire est généralement sous la forme d’une émulsion qui contient les espèces suivantes

La surexposition au soleil

L’utilisation de crèmes solaires protègent contre les UVB et commencent à filtrer également des UVA. Mais elles ont un effet pervers : les personnes qui utilisent des crèmes solaires se croient protégées du soleil et ont tendance à s’exposer plus longtemps au soleil. L’application d’un produit d’indice de protection suffisant est recommandée en cas d’exposition solaire, lorsqu’elle est inévitable. L’application est à faire avant l’exposition et à renouveler régulièrement si l’exposition persiste.

Ce type de produit est à utiliser en complément des autres méthodes existantes. Tel que: le port de vêtements, de lunettes de soleil et d’un chapeau, la non-exposition au soleil entre 12 h et 16 h en France l’été (car le rayonnement UVB est à son maximum d’intensité) et la limitation de la durée de l’exposition.

Les filtres chimiques nocifs pour nos hormones

Notre peau n’est pas une barrière infranchissable. Une fois la crème solaire appliquée, les filtres pénètrent dans notre organisme et se retrouvent dans notre sang. Certains d’entre eux ont même été détectés dans le lait maternel ! Ce sont les conclusions d’une étude suisse menée sur 52 femmes de la maternité de Bâle. Les participantes ont été interrogées sur l’utilisation des produits cosmétiques grâce à un questionnaire. Les échantillons de lait ont ensuite été analysés pour détecter une large gamme de produits chimiques, dont les filtres UV. Les chercheurs ont alors retrouvé des traces de filtres UV dans 85 % des laits maternels prélevés ! Ils ont également constaté qu’il y avait un lien entre l’application de crèmes solaires pendant la grossesse et la présence de deux composés chimiques : le 4-Méthylbenzylidène camphre (4-MBC) et l’octocrylène (OC).

Une fois introduit dans l’organisme, ces filtres chimiques peuvent porter atteinte à la santé humaine, mais également à la santé animale. Une étude s’est notamment penchée sur les effets perturbateurs endocriniens  potentiels des filtres solaires. Parmi les 9 filtres étudiés, 8 mimaient l’effet des œstrogènes ; 2 ont montré des propriétés antiandrogéniques, c’est-à-dire qu’ils sont susceptibles d’être féminisants. Enfin, 6 ont entraîné une augmentation du poids de l’utérus de rats femelles. L’étude a également montré que l’exposition des animaux à certains filtres avant et après la naissance affectait le développement hormonal et modifiait l’expression des gènes régulés par les hormones femelles. Des malformations congénitales, des retards pubertaires chez les mâles et des modifications des organes reproducteurs ont ainsi été observés. Selon l’étude, l’exposition à ces filtres UV pendant la grossesse pourrait faire courir le même risque aux fœtus.

Les filtres chimiques nocifs pour nos hormones

Face à la dangerosité de ces filtres chimiques, il est souvent recommandé d’utiliser des crèmes solaires ne contenant que des filtres minéraux. Ce sont généralement des dioxydes de titane et des oxydes de zinc. Les filtres minéraux (des crèmes dites « bio ») sont hypoallergéniques et photo stables (ce qui en fait le produit solaire recommandé pour les sujets allergiques et les enfants). Ils sont de plus efficaces dès leur application. Cependant, ils sont moins appréciés des vacanciers car plus difficiles à étaler et confèrent aux utilisateurs une teinte blanchâtre peu esthétique. Pour améliorer l’aspect cosmétique, les laboratoires ont formulé des produits avec des filtres sous la forme de nanoparticules. La petite taille de ces matériaux permet en effet aux crèmes solaires d’avoir une meilleure fluidité et une bonne tenue.
Mais les nanoparticules peuvent elles aussi présenter des risques pour la santé. En 2006, une étude a montré que leur passage à travers les cellules de l’organisme puis vers la circulation sanguine et les organes internes est facilité par leur petite taille. Egalement, il a été suggéré que le dioxyde de titane pouvait induire des dommages au niveau de l’ADN, favorisant ainsi le développement de cancers.

De plus, les particules d’oxyde de titane sont moins efficaces que celle de zinc au niveau des UVA. Elles réagissent à la lumière (photo dégradation) en créant des radicaux libres. Mais ce phénomène peut être réduit par l’ajout d’oxyde de zinc, c’est pourquoi il est très largement utilisé.
Malgré ce que peuvent bien spécifier les vendeurs “sans nano particule”, on trouvera le zinc ou le titane sous cette forme, car les oxydes de zinc font de 30 à 200 nm, et 10 à 100nm pour le titane.

Enfin, l’utilisation de nanoparticules dans des formules en spray ou en poudre expose à l’inhalation de nanoparticules, qui peuvent pénétrer très profondément dans le système respiratoire et passer dans le sang via les alvéoles pulmonaires. En-dehors de cette situation particulière, il n’a pour l’instant pas été possible de parvenir à une conclusion définitive sur la dangerosité des nanoparticules. L’Agence nationale de sécurité du médicament (ANSM) recommande tout de même de ne pas utiliser de cosmétiques – en particulier les crèmes solaires – contenant des nanoparticules de dioxyde de titane sur une peau lésée ou sur les coups de soleil du fait des risques potentiels pour la santé humaine.

Les effets des crèmes solaires ne concernent pas uniquement notre organisme. Depuis quelques années, les filtres chimiques employés dans les crèmes solaires sont accusées d’entraîner une importante pollution de l’eau. Les filtres peuvent en effet se retrouver dans l’eau par voie directe lors de baignades, ou via les stations d’épuration des eaux usées lorsque les filtres sont évacués lors de douches, bains ou lessives.

Les effets des crèmes solaires sur les coraux

Parmi les effets des filtres solaires sur l’environnement, il a été montré un effet critique sur les coraux. C’est en 2008 que la première étude. Cette étude, menée dans plusieurs régions tropicales, a montré que des concentrations extrêmement faibles de filtres solaires entraînaient des infections virales sur des microalgues situées dans les coraux et fonctionnant en symbiose avec ceux-ci. Ces infections étaient responsables du blanchiment des coraux et de leur mort en 48 heures. En 2015, une étude menée à Hawaii et aux Iles Vierges a mis en cause un filtre solaire, l’oxybenzone, qui peut entraîner d’importantes déformations des larves de coraux et provoquer la mort de l’organisme.

D’après les estimations, 4 000 à 6 000 tonnes d’écran total seraient libérées chaque année dans les zones de récifs tropicaux par les 78 millions de touristes qui s’y rendent. Ainsi, 10% des récifs coraux mondiaux seraient menacés par les crèmes solaires ! Les conséquences sont lourdes car les coraux représentent un habitat pour de multiples espèces marines, mais sont aussi une ressource alimentaire précieuse pour les populations avoisinantes ; enfin, ils protègent les littoraux en formant une barrière très efficace contre les éléments du large.

Les conséquences sur les animaux marins

Les coraux ne sont pas les seules espèces menacées par les composants des produits solaires. Une étude a également suggéré des effets notables sur certaines espèces planctoniques. Une étude a en effet montré que certains filtres solaires libérés dans l’eau favorisent l’apparition de peroxyde d’hydrogène (eau oxygénée, H2O2), un puissant oxydant pouvant affecter la croissance et le développement du plancton. Il a également été montré que les filtres solaires organiques s’accumulaient dans les organismes marins filtreurs tels que les moules.

Après toutes ses controverses, une première interdiction de commercialisation de produits solaires a été votée à Hawaï en mai 2018. Cette mesure concernera tous les produits contenant les filtres organiques suivant : oxybenzone et l’octinoxate. Ils ne seront fournis qu’en cas de prescription médical exceptionnelle. Cette nouvelle loi entrera en vigueur lors de l’été 2021.

Dans l’Union Européenne, ce type de loi n’a pas encore été abordé, mais un premier pas avait été fait en 2006 en faveur des consommateurs. Le projet visé à garantir une protection égale ou supérieur aux UVA par rapport aux UVB. Ainsi, comme nous l’avions vu plus haut, le consommateur est protégé des rayonnements les plus nocifs.

L’impact des produits solaires sur les consommateurs et sur l’environnement n’est plus à démontrer. Cependant la législation ne semble pas vouloir modifier les habitudes des consommateurs. Aujourd’hui en tant, que chimiste, que formulateur et fabricant, PolymerExpert propose une solution pour diminuer l’impact des produits solaires.

PolymerExpert a développé il y a quelques années l’ExpertGel®. Ce polymère hydrosoluble est un gélifiant innovant ; sa viscosité augmente avec la température. En solution dans l’eau, le produit se comporte comme un liquide puis devient un gel épais lorsque la température augmente. La température de gélification est facilement ajustable.
Cette propriété est due à la nature du polymère. C’est poloxamer, copolymère hyper branché composé de blocs (B) PEO/PPO/PEO liés par des liaisons organiques de type uréthane et/ou urée (U)