Météo France - Dossiers commentés - Ultra-violets solaires et risques sanitaires

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	> Généralités > L'index UV du jour > Le rayonnement solaire > Le taux d’ultraviolets au sol : les paramètres météorologiques > Les effets bénéfiques des ultraviolets > Les dangers pour la santé > Réseau de surveillance et index UV > Conseils santé

Dossier réalisé avec le concours du site web de l'association Sécurité Solaire

	L'index UV du jour : prévision

Généralités


	Qui n’a jamais souffert d’un coup de soleil ?
		Même si le soleil nous apporte bien être et vitalité, même s’il permet la synthèse de vitamine D vitale pour l’organisme, il peut parfois se transformer en un terrible adversaire. De plus, chaque personne réagit différemment face au soleil : en effet, nous possédons tous un « capital soleil » qui diffère en fonction de nos caractéristiques génétiques et culturelles. Comment se protéger de ses actions pernicieuses tout en profitant de ses rayons bénéfiques ? Des habitudes sont à prendre et sont résumées en conseils santé.
Le taux d’ultraviolets arrivant à la surface de la Terre dépend de paramètres météorologiques tels que la nébulosité (les nuages), l’épaisseur de la couche d’ozone…. Aujourd’hui, les risques sont bien connus des spécialistes médicaux aussi bien à court terme (coup de soleil) qu’à moyen et long termes (mélanomes, cancers de la peau, cataracte, déficience immunitaire).
	Pour aider la prévention de ces dangers, l’OMS : organisation mondiale de la santé et l’OMM : organisation mondiale de la météorologie ont mis en place une échelle du risque solaire : l’index UV. Météo France, en collaboration avec l’association Sécurité Solaire, détermine et publie l’index UV du jour et le prévoit pour les deux jours suivants.

		"l'ardeur du soleil fait mieux apprécier d'être à l'ombre" (proverbe indien)

Le rayonnement solaire

Sans l’énergie provenant du soleil, la terre serait un gigantesque désert de roches. En effet, le soleil nous procure lumière et chaleur, source de vie pour l’ensemble de la biosphère.

Spectre solaire

Ce rayonnement solaire global est le fruit de la propagation d’une très grande quantité de particules d’énergie différente appelées photons.
Pour l’étudier, on classe les différents rayonnements en fonction de leurs longueurs d’ondes : caractéristique proportionnelle à l’énergie des photons.

Les rayons X et rayons gamma : de longueurs d’ondes courtes. Ils sont absorbés par les couches les plus hautes de l’atmosphère (thermosphère et mésosphère)

Les micro-ondes et les ondes radio. Elles sont très faibles à la surface de la Terre car elles sont aussi partiellement absorbées par les couches hautes de l’atmosphère.

Les principaux rayons arrivant à la surface sont les infrarouges, le rayonnement visible et les ultraviolets. Ce sont les rayons auxquels l’organisme doit faire face.

Les infrarouges (IR) : de 800 à 1400 nanomètres (nm). Ils sont invisibles mais sont perçus sous forme de chaleur par l’organisme. Ils permettent entre autre de maintenir la température de la Terre.
Le rayonnement visible : de 400 à 800 nm. C’est le rayonnement perçu par la rétine humaine nous permettant de distinguer les reliefs et les couleurs. C’est également le rayonnement qui permet la photosynthèse des plantes.
Les ultraviolets (UV) : de 100 à 400 nm. Egalement invisibles, ils sont pourtant dangereux lors de surexposition de l’organisme car ils entrent en interaction avec la matière vivante créant différents troubles dans son fonctionnement.

Les différents types d’ultraviolets.

Les UVA : de 315 à 400 nm. Ils représentent 95 % des ultraviolets solaires qui arrivent à la surface de la terre. On ne perçoit pas forcement directement le danger de ce type d’UV car leur action est lente et cumulative (perceptible uniquement à long terme).

Les UVB : de 280 à 315 nm (la limite est fixée par l’OMM mais elle n’est en réalité pas si précise). Ils représentent 5 % des UV solaires. Contrairement aux UVA, leurs effets s’observent déjà à court terme : leur action (associée peut être à celle des infrarouges)entraîne l’apparition des coups de soleil. Néanmoins, leur action est cumulative et présente aussi des risques à long terme. Les UVB, comme les UVA, sont partiellement absorbés par l’ozone.

Les UVC : de 100 à 280 nm. Bien qu’étant les plus agressifs, ils sont normalement absorbés en totalité dans l’atmosphère dés les hautes altitudes par la couche d’ozone quelle que soit son épaisseur.

Le taux d’ultraviolets au sol : les paramètres météorologiques

La quantité d’ultraviolet arrivant à la surface terrestre varie en fonction de nombreux paramètres.
Pour arriver jusqu’au sol, les ultraviolets doivent traverser l’atmosphère. Durant ce voyage, les rayons subissent de nombreuses modifications. En effet, le rayonnement solaire y est modifié par trois phénomènes :

la diffusion (par les molécules et par les aérosols)
l’absorption (par les molécules de gaz comme l’ozone)
la réflexion (par les nuages, les aérosols et l’atmosphère).

L’absorption par les molécules de gaz

L’absorption du rayonnement UVB et C se fait lors de réactions chimiques complexes et instables qui se déclenchent à la rencontre des photons UV et des molécules d’oxygène O2 pour former des molécules d’ozone O3.
Les HCFC (hydro-chloro- fluoro-carbone) jouent un rôle déterminant dans l’équilibre instable de ces réactions.

L’essentiel de l’ozone présent dans l’atmosphère est concentré dans la stratosphère (de 15 à 50 km d’altitude) formant ce que l’on appelle la couche d’ozone. Elle joue le rôle de filtre pour les UVB et C. Aujourd’hui, la réduction de l’ozone stratosphérique : Le « trou » d’ozone entraîne une augmentation des UVB qui pénètrent jusqu’au sol.

Une diminution de 1 % de l’ozone atmosphérique entraîne une augmentation de 2 % du rayonnement des UVB.

Ce « trou » d’ozone est dû à la teneur élevée en HCFC. Aujourd’hui l’émission de ces gaz est interdite dans les pays industrialisés mais le trou d’ozone persiste car la durée de vie de ces molécules dans l’atmosphère est d’environ 100 ans.
Cependant, il faut considérer l’ensemble de l’ozone de l’atmosphère : c’est à dire le contenu intégré verticalement en ozone correspondant à l’ozone de la stratosphère et de la troposphère (du sol à 15 km d’altitude ). On parle ainsi de la colonne d’ozone totale. Contrairement à l’ozone stratosphérique qui joue un rôle de filtre d’altitude pour les UV, l’ozone de basses couches ( au niveau du sol où nous respirons) reste avant tout un polluant présentant des risques sanitaires. Il est produit principalement par le trafic automobile. Au final, son rôle de filtre reste faible et ne compensera en aucun cas le défaut ( ou « trou ») d’ozone stratosphérique.

pour en savoir plus sur la chimie atmosphérique

La diffusion par les différentes couches nuageuses

Le rayonnement global qui arrive au sol est composé entre autre :

du rayonnement direct (qui provient du soleil)
du rayonnement diffus ( par les nuages, essentiellement les gouttelettes mais aussi par les molécules constituant l’atmosphère).

Par temps clair (sans nuages), le rayonnement UV global est composé de 50 à 80 % de rayonnement UV diffus. C’est pour cela que le ciel est bleu car les longueurs d’ondes proches des ultraviolets, violet et bleu, sont aussi fortement diffusé. Les différentes couches nuageuses accentuent fortement cette diffusion des rayonnements UV dans leur voyage vers le sol. Mais attention, le risque demeure présent !

Nous sommes souvent épris de pseudo certitudes comme « il y a des nuages, le soleil ne tape pas, je ne cours aucun risque… », en fait, les nuages absorbent une partie des UV mais en diffusent une autre à travers l’atmosphère. La sensation de rafraîchissement lorsque le temps est nuageux est dûe au fait que les nuages absorbent les infrarouges et non à l'absorption des ultraviolets. Cependant, le fait de diffuser les rayons accentue la baisse du rayonnement global : le principe de la diffusion étant de diviser le rayon incident en de multiples rayons de plus faible intensité.

Les nuages bas réduisent fortement ce rayonnement tandis que les nuages hauts en laissent passer la majeure partie.

Pour un ciel peu nuageux avec quelques nuages épars ou des nuages hauts (cirrus ou cirrostratus ), on estime à 80 voire 90 % le rayonnement UV atteignant la surface de la terre. Ainsi, paradoxalement, en présence de nuages hauts à l’effet trompeur, le risque de coups de soleil est grand car on néglige souvent de se protéger.

Plus le ciel est nuageux, plus le rayonnement UV est faible jusqu’à l’absence de rayonnement UV pour un ciel couvert.

en France, la première région à être touchée par les cancers de la peau est le Finistère avec ses nuages, ses températures rarement excessives et des habitudes culturelles moins vigilantes face aux risques solaires.

La position du soleil

"si vous apercevez un géant, regardez d'abord la position du soleil et voyez si le géant n'est pas l'ombre d'un pygmée" (poème allemand)

Comme les UV sont filtrés par l’atmosphère, plus la traversée est longue plus le taux UV arrivant au sol est faible. Le rayonnement UV varie donc en fonction de l’angle d’incidence du rayonnement solaire.

Le rayonnement UV va donc varier :
au long de la journée : le maximum est atteint au midi solaire car le soleil est au plus haut, la distance à travers l’atmosphère est donc la plus courte. Au matin comme au soir, la trajectoire est plus oblique, et donc la traversée de l’atmosphère est plus longue. Le rayonnement UV est donc plus faible.
Avec les saisons : En été ( journées plus longues et soleil « plus haut ») le rayonnement solaire est plus important qu’en hiver
Avec la position géographique : le rayonnement UV varie en fonction de la latitude
Avec l’altitude : On estime que le rayonnement UV est augmenté de 5 % à 1000 m d’altitude, de 10 % à 2000 m d’altitude et de 14 % à 3000 m d’altitude. C’est ainsi que certaines études scientifiques mettent l’accent sur les risques UV pour la santé des pilotes d’avions de ligne volant autour de 10 000 mètres.

Réflexion par la surface

La surface terrestre interagit avec le rayonnement solaire. Comme pour l’atmosphère, elle en absorbe une partie, en diffuse et en réfléchit une autre.
On définit l’albédo comme la fraction de rayonnement réfléchi par la surface ( l’albédo est donc compris entre 0 et 1).

Plus l’albédo est élevé, plus la surface réfléchit le rayonnement et plus la quantité d’UV absorbé par l’organisme est grande.
Par exemple, la neige fraîche présente un albédo entre 0,8 et 0,9.C’est donc sur cette surface que la réflexion est maximale. La protection doit donc aller dans le même sens !

Les effets bénéfiques des ultraviolets

Rappelons-nous que sans le soleil, la vie n’existerait pas. Le soleil n’est donc pas uniquement un mal à éviter mais il est aussi vital pour l’organisme.

L’évolution des modes et coutumes nous pousse aujourd’hui à bronzer. Le bronzage est en effet devenu synonyme de vacances, séduction, réussite sociale …
Il suffit d’écouter les chansons de variété pour nous en rendre compte : « il y a le ciel, le soleil et la mer »« Sea, sex and sun »“J’veux du soleil »….

Les tables à bronzer sont à la mode ainsi que les crèmes auto-bronzantes car il ne faut pas se montrer avec une peau blanche sur les plages ! Or le bien être que nous procure le soleil n’est pas dû au bronzage, qui est au contraire une réaction de la peau pour combattre les attaques des UV, mais dû à la lumière visible qui nous redonne gaieté et vitalité, voire même combat la dépression saisonnière.

Quel est le rôle véritable des UV pour l’organisme ?

Le calcium est une molécule essentielle dans notre architecture osseuse. Son métabolisme et sa concentration sanguine sont régulés par la vitamine D ou calciférol. Or, cette vitamine ne peut être synthétisée à partir d’acides gras divers que sous l’action des UVB : c’est pour cela qu’on l’appelle aussi la vitamine du soleil. Elle permet de lutter contre le rachitisme des enfants et l’ostéoporose chez les personnes âgées.
Le soleil est donc un besoin vital pour notre corps mais à petite dose ; ¼ d’heure d’exposition par jour sur une petite surface de peau (comme les mains) suffit pour initier la synthèse de la vitamine nécessaire à l’organisme.
Les UV peuvent aussi soigner quelques maladies de peau comme le psoriasis mais sont prescrits uniquement sous ordonnance médicale : c’est l’UV thérapie.

Les dangers pour la santé

Les dangers des UV pour notre organisme sont divers. Les UV touchent à la fois la peau, les yeux, l’ensemble des défenses immunitaires … leurs actions s’effectuent à court ou long terme.

Quelques chiffres

Un chiffre marquant démontre l’ampleur du danger solaire : les mélanomes sont la première cause de décès parmi les femmes de 25 à 35 ans en France.

Selon un sondage BVA, 88% des français sont conscients du risque du cancer de la peau lié à l’exposition solaire mais uniquement 19% considèrent qu’ils n’ont pas un comportement à risque.

Le mode d’action des UVA et B.

Les UVA et les UVB ne sont pas absorbés de la même manière. En effet, plus le rayonnement énergétique est faible, plus la pénétration au sein de l’organisme est profonde.
Les UVB sont donc absorbés très rapidement par l’épiderme tandis que le UVA parviennent jusqu’au derme.
Leur mode d’action est également différent : les UVB agissent directement sur l’ADN tandis que les UVA agissent par l’intermédiaire de substances appelées radicaux libres qui attaquent l’ADN. Les radiations UVA comme les UVB sont appelées des radiations génotoxiques : elles modifient le génome en réalisant des mutations au sein de l’ADN.
Les sensibilités diffèrent selon les types de peau et conduisent à des conséquences très différenciées aussi bien en terme de coups de soleil, brûlures, vieillissement que de cancers.

Risques cutanés

Pour combattre l’action des UV, la peau sécrète de la mélanine grâce à des cellules appelées mélanocytes. C’est ce que l‘on appelle couramment le bronzage. Cette molécule est capable d’absorber les UVB mais jamais en totalité. Il reste donc un danger pour la peau qui se traduit par de nombreux effets.

	Les coups de soleil
	Les allergies solaires
	Le vieillissement
	Maladies cutanées photosensibles
	Cancer de la peau

Risques oculaires

"Le soleil a toujours blessé les yeux de ses adorateurs" Louis Aragon

Les UV pénètrent facilement à l’intérieur de l’œil engendrant des lésions qui peuvent être irrémédiables.

	Les photo kératites
	La cataracte

Risques sanitaires

Les ultraviolets détériorent le système immunitaire. Un exemple est l’effet inhibiteur des UV sur la traduction de certains gènes. Or, ces gènes sont responsables de la synthèse de protéines impliquées dans la protection naturelle immunitaire chargée d’éliminer les cellules mutées. Sans ses protéines, ce système ne peut plus assurer sa fonction de protection contre les cancers (comme décrit plus haut).
Autre exemple majeur de déficience immunitaire : la surexposition aux UV peut diminuer fortement l’efficacité des vaccins administrés par voie cutanée comme cela est apparu lors de campagnes de vaccination (OMS) en Afrique.

Réseau de surveillance et index UV

Pour prévenir des risques encourus par les populations à cause des ultraviolets, l’OMM et l’OMS ont établi une unité, l’index UV représentant le danger potentiel du rayonnement ultraviolet arrivant au sol.
Les valeurs de cet index sont croissantes avec le risque sanitaire. Pour déterminer cet index, il est donc nécessaire de déterminer le taux d’UV parvenant au sol en prévoyant l’ensemble des paramètres qui l’influencent.
Il est donc indispensable de prendre en compte la prévision de nébulosité, la position du soleil, l’altitude et la mesure de la colonne d’ozone totale

Météo France a donc mis en place un modèle sophistiqué prenant en compte la chimie atmosphérique qui permet de déterminer et prévoir entre autre la colonne d’ozone totale: le modèle MOCAGE : modèle de chimie atmosphérique à grande échelle.
Il consiste à représenter dans un modèle numérique l’ensemble des processus dynamiques, physiques et chimiques susceptibles de participer à la chimie de l’atmosphère.
Le modèle MOCAGE permet de simuler la chimie atmosphérique à plusieurs échelles spatiales simultanément : à l’échelle planétaire, continentale, nationale et régionale.

Il est donc possible de simuler à la fois la circulation atmosphérique générale à grande échelle et de faire des prévisions à résolution plus fine de l’ordre de quelques kilomètres. Cette simulation est élaborée à partir de données provenant de satellites et de radars ainsi que de différentes stations météorologiques. Le rayonnement UV global y est mesuré à l’aide d’un pyranomètre (radiomètre) équipé d’un filtre optique ne laissant passer que ces longueurs d’ondes. Il existe des pyranomètres à UVA et des pyranomètres à UVB. Ces appareils sont fixés sur un support dans une station météorologique.

pour en savoir plus sur MOCAGE

A cette prévision de colonne d'ozone totale sont juxtaposées les prévisions de nébulosité déterminées par les services de prévision de Météo France

En intégrant la latitude, l’altitude, la saison et l’heure de la journée on détermine le rayonnement UV parvenant au sol.

L’index UV

A partir de ce rayonnement UV déterminé, il est donc possible de déterminer l’index. Pour cela, il suffit de pondérer le résultat obtenu par un coefficient caractérisant l’effet du rayonnement sur l’organisme.

		risque faible
		risque modéré
		risque élevé
		risque fort
		risque extrême

Conseils santé

"Le soleil n'échauffe que ce qu'il voit" (proverbe français)

La barrière mélanique (le bronzage) est notre protection superficielle face aux UV mais absorbe au grand maximum 90% des UV. Une protection complémentaire est donc nécessaire mais elle n’est pas identique pour tous.
Eviter les heures d'ensoleillement maximum, privilégier la protection vestimentaire, le port de chapeau et de lunette et en dernier appliquer des produits solaires.

L’âge

La peau des enfants est beaucoup plus sensible aux ultraviolets que celle des adultes du fait de l’immaturité de son système immunitaire. Chaque coup de soleil subi durant l’enfance accentue la prédisposition du cancer à l’âge adulte. Les enfants avant 3 ans ne doivent pas être exposés au soleil.

Activités à risque

L’exposition aux ultraviolets est particulièrement élevée à l’occasion des vacances ou des loisirs. Certains sports ou activités présentent des risques supérieurs comme la voile, la haute montagne (danger de la réverbération du soleil). Mais le danger est aussi présent lors des séances de jardinage et plus généralement dans les milieux professionnels exposés aux travaux en extérieur : les mesures de protection ne doivent pas être oubliées pour les cultivateurs, les jardiniers, les travailleurs du bâtiment, des ponts et chaussée, les agents de circulation, les marins…

Les différents types de peau

Nous possédons chacun un capital soleil différent. Lorsque ce capital d’exposition est dépassé, le risque de cancer est élevé. Les sensibilités différentes sont matérialisées par 6 classes de photosensibilité déterminées en fonction de la répartition et les caractéristiques des mélanocytes.

Type I : peau claire caractérisée de « laiteuse », cheveux roux, nombreuses taches de rousseurs. Ne bronze jamais mais attrappent des coups de soleil en 10 minutes en moyenne
Type II : peau claire. Cheveux blonds. Peu de tache de rousseur. Bronzent légèrement mais sont sujet très rapidement aux coups de soleil.
Type III : peau claire, cheveux châtains, pas de taches de rousseur, tendance fréquente aux coups de soleil, bronze sous forme de hâle clair
Type IV : peau mate, cheveux bruns, ne sont sujets que rarement au coup de soleil, bronzent très facilement et présentent un bronzage foncé.
Type V : peau mate, cheveux très bruns, ne prennent qu’exceptionnellement des coups de soleil, le bronzage est très foncé
Type VI : peau et cheveux noirs, jamais de coups de soleil, et bronzage noir

Choisir sa crème solaire : les indices

Aucune crème solaire ne filtre les ultraviolets à 100 %. Le risque zéro n’existe donc pas. La crème solaire doit être utilisée pour limiter les méfaits des ultraviolets mais elle ne doit pas pour autant nous inciter à rester trop longtemps au soleil.

L’efficacité de la crème dépend essentiellement de la manière dont on l'utilise. Elle doit être renouvelée environ toutes les 2 heures voire toutes les demi-heures lors d’exposition à la neige.
Choisir sa crème solaire c’est choisir un facteur de protection solaire FPS ( aussi dénommé indice de protection IP) :

On déterminera son choix de crème conformément au phototype de chacun et à l’index UV du jour : en cas de doute préférer une crème d’indice 25 minimum. Choisir un FPS de 25 ou plus est la garantie d'obtenir une protection satisfaisante contre les UVA et les UVB.
Le FPS exprime une capacité de protection contre les UV.
Il existe des crèmes résistantes à l’eau préférables pourvu qu’on réitère l’application après chaque baignade.
Certaines zones sont plus sensibles que d’autre. Appliquer la crème fréquemment sur les oreilles, le nez, les lèvres et la nuque.

Choisir ses lunettes de soleil

Certaines lunettes ne protègent que de l’éblouissement. Vérifier la présence de la mention CE 3 ou 4 qui assure la protection contre les UVA et B.

Interpréter l’index UV

On détermine la protection nécessaire en fonction de l’index UV et du phototype.

Les types I, II, III sont appelés sensibles;
les types IV, V, VI sont appelés normaux.

Attention : les enfants jusqu’à 15 ans ont une peau sensible quel que soit leur phototype

Index UV 1 et 2 : FAIBLE
Pas de protection obligatoire mais le port de lunettes de soleil est conseillé

index UV 3 et 4 : MODERE
Pour les peaux sensibles, il est conseillé de porter lunettes, chapeau et d’appliquer une crème FPS 15. Pour les peaux normales, une crème FPS 8 suffit

Index 5 et 6 : ELEVEE
Eviter l’exposition des jeunes enfants, pour les peaux sensibles ainsi que les peaux normales porter chapeaux et lunettes. Crème FPS 25 pour les peaux sensibles, 15 pour les peaux normales.

Index UV 7 et 8 : TRÈS FORTE
Eviter d’exposer les enfants entre 12 et 16 heures, portez lunettes, chapeaux et T-shirt et appliquer toutes les heures une crème d’indice FPS 40 pour les peaux sensibles, 25 pour les peaux normales.

Index UV 9 et plus : EXTREME
Pour les peaux sensibles, il est conseillé de rester à l’intérieur. Sinon porter vêtements, chapeaux à large bord, lunettes de haute protection (lunette de glacier) et appliquer régulièrement une crème d’indice 40 sur les parties exposées.

Vous ne connaissez pas l'index UV ?
Regardez votre ombre, si elle est plus petite que vous, il y a un risque !

En bref :
	Faire preuve de bon sens.
	Ne pas s’exposer aux risques inutiles.
	Eviter l’exposition aux heures où le soleil est au plus haut ( entre 12 h et 16 h )
	Pour bronzer en toute tranquillité : porter des lunettes de soleil enveloppante possédant des verres anti-UV
	Porter un chapeau à large bord
	Porter des vetements
	Appliquer regulierement une crème de haut indice (FPS 25 ou +), sans pour autant augmenter votre temps d'exposition

Les fausses rumeurs :
	Des gouttellettes d'eau sur le corps, rafraichissent la peau et donnent un faux sentiment de securite...mefiez vous de vos impressions
	Certains nuages (en particulier les voiles nuageux d'altitude) laissent passer presque tous les UV alors que la température et la luminosité baissent fortement, ce n'est pas parce qu'il ne fait pas chaud qu'il n'y a pas de risque.
	Une peau n’est pas totalement protégée parce qu’elle est bronzée ; elle risque peu les coups de soleil mais subit les dommages des UVA.
	Le bronzage artificiel ne prépare pas l’attaque des UV solaires. Au contraire, la table à bronzer est plus dangereuse car elle émet directement les UV. Ce type de bronzage est d’ailleurs interdit aux mineurs.
	L’écran total n’existe pas. Une crème même de haut indice reste un filtre, une passoire en quelque sorte que les UV traversent en partie.
	Le rayonnement UV n’arrive pas uniquement du ciel, il est aussi réfléchi par le sol : il est donc possible de bronzer sous un parasol !
	Un indice de protection élevé n’autorise pas pour autant à prolonger l’exposition au soleil.


			association Sécurité Solaire

			la météorologie 8° série n°31 septembre 2000 : Le rayonnement solaire et sa composante ultra-violette
			assises du soleil: mercredi 10 mars 1999
			Mr Andrej Hocevar : vice président de l'association internationale de météorologie Mr Louis Dubertret : directeur de l'institut de recherche de la peau
			Mr Vincent-Henri Peuch centre national de recherches météorologiques : colloque météorologie et santé : 21 mars 2002