Bien que nous ne puissions pas les voir, l’impact des ultraviolets sur notre santé, l’environnement et diverses applications technologiques est considérable.
Qu’est-ce que les rayons ultraviolets ?
Les ultraviolets sont des rayonnements électromagnétiques dont la longueur d’onde se situe entre 10 et 400 nanomètres, juste au-delà du violet visible pour l’œil humain, d’où leur nom. Ils représentent environ 10% de la lumière émise par le soleil.
Ces rayonnements se divisent en trois catégories principales, selon leur longueur d’onde et leurs effets :
- Les UVA (315-400 nm) : ils constituent 95% des UV atteignant la surface terrestre. Pénétrant profondément dans la peau, ils sont responsables du bronzage immédiat mais aussi du vieillissement cutané prématuré.
- Les UVB (280-315 nm) : partiellement filtrés par l’atmosphère, ils pénètrent l’épiderme et sont responsables des coups de soleil mais aussi de la synthèse de vitamine D. Ils représentent un facteur de risque majeur pour les cancers cutanés.
- Les UVC (100-280 nm) : extrêmement énergétiques et nocifs pour les organismes vivants, ils sont heureusement presque totalement absorbés par la couche d’ozone stratosphérique.
Les effets des UV sur l’être humain
Bienfaits sous conditions
Les ultraviolets, en exposition modérée, présentent des avantages physiologiques non négligeables. Ils stimulent la production de vitamine D, essentielle à la fixation du calcium, au bon fonctionnement du système immunitaire et à la prévention de certaines maladies chroniques.
La médecine exploite également leurs propriétés dans diverses applications thérapeutiques. La photothérapie utilise les UVB pour traiter des affections cutanées comme le psoriasis, l’eczéma ou le vitiligo. Chez les nouveau-nés, l’exposition aux UV aide à décomposer la bilirubine responsable de la jaunisse.
Risques sanitaires avérés
Selon l’Organisation Mondiale de la Santé, l’exposition excessive aux rayons UV entraîne des conséquences délétères sur la santé humaine. À court terme, les coups de soleil provoquent rougeurs, douleurs et parfois cloques. À plus long terme, les effets peuvent être bien plus graves.
Le rayonnement ultraviolet est cancérigène pour l’homme, causant tous les principaux types de cancers de la peau, affirme le Dr Maria Neira, directrice du département Santé publique et environnement à l’OMS. Le mélanome, forme la plus agressive, cause environ 60 000 décès par an dans le monde.
Les yeux sont particulièrement vulnérables : kératites (inflammations de la cornée), photoconjonctivites, et à long terme, cataractes et dégénérescence maculaire peuvent résulter d’expositions répétées sans protection adéquate.
Comment se protéger efficacement
Face à ces risques, une stratégie de protection multi-niveaux s’impose :
La crème solaire constitue la première ligne de défense, à condition de choisir un indice de protection (SPF) adapté — au moins 30 pour une activité normale en extérieur, et 50+ pour les peaux sensibles ou les expositions prolongées.
Il est crucial d’appliquer la crème solaire généreusement et de renouveler l’application toutes les deux heures, voire plus fréquemment en cas de baignade ou de transpiration, recommande le Pr. Caroline Robert, dermatologue à l’Institut Gustave Roussy.
Les lunettes de soleil avec filtres UV homologués (norme CE, catégorie 3 ou 4) sont indispensables pour préserver la santé oculaire. Les vêtements à tissage serré, de couleur sombre et couvrants offrent également une barrière physique efficace, complétée par un chapeau à large bord.
Des comportements préventifs doivent accompagner ces mesures : éviter l’exposition aux heures les plus risquées (11h-16h), rechercher l’ombre et rester vigilant même par temps nuageux, les UV traversant partiellement les nuages.
Applications technologiques et industrielles
Au-delà de leurs effets sur le vivant, les ultraviolets ont trouvé de nombreuses applications pratiques dans notre société.
La propriété germicide des UVC s’avère précieuse pour la désinfection en milieu hospitalier, l’assainissement de l’eau potable ou la purification de l’air. Face à la pandémie de COVID-19, cette technologie a connu un regain d’intérêt considérable pour la décontamination des surfaces et des espaces clos.
Dans le secteur industriel, les UV servent à polymériser rapidement certaines colles, encres et vernis, permettant des gains de productivité significatifs. Cette technologie, dite “UV curing”, représente un marché mondial estimé à 6,5 milliards de dollars en 2023, avec une croissance annuelle de 9%.
Le secteur bancaire et la sécurité exploitent la fluorescence sous UV pour authentifier billets et documents officiels. Dans le domaine artistique, la spectroscopie UV aide à analyser et restaurer des œuvres anciennes, révélant des aspects invisibles à l’œil nu.
UV et enjeux environnementaux
La couche d’ozone stratosphérique joue un rôle crucial de bouclier naturel contre les UV les plus dangereux. Sa détérioration, principalement due aux chlorofluorocarbones (CFC) et autres gaz anthropiques, a constitué l’une des premières grandes crises environnementales mondiales.
Le Protocole de Montréal, signé en 1987, a permis de réduire progressivement ces émissions nocives.
C’est l’un des plus grands succès de coopération internationale en matière d’environnement, souligne Petteri Taalas, Secrétaire général de l’Organisation météorologique mondiale. La couche d’ozone montre des signes encourageants de reconstitution, bien que sa pleine récupération ne soit pas attendue avant 2060.
Les organismes marins, particulièrement vulnérables aux UV, subissent les conséquences de cette dégradation. Le phytoplancton, base des chaînes alimentaires océaniques et puits de carbone majeur, voit sa productivité réduite par l’augmentation des radiations.
Recherche scientifique et innovations
En laboratoire, les UV servent d’outil d’analyse et de recherche. La spectroscopie ultraviolette permet d’identifier et quantifier de nombreuses molécules organiques et inorganiques, tandis que le marquage UV aide à suivre des composés spécifiques dans les systèmes biologiques.
Les effets mutagènes des UV sur l’ADN, bien que potentiellement dangereux, sont exploités pour développer de nouvelles variétés végétales résistantes aux maladies ou aux conditions climatiques extrêmes.
Dans le domaine spatial, les télescopes équipés de détecteurs UV comme Hubble ou le futur UVEX (Ultraviolet Explorer) ouvrent une fenêtre d’observation unique sur des phénomènes cosmiques invisibles autrement.