Rayonnement UV solaire en France métropolitaine et à La Réunion : érythème et synthèse de la vitamine D - La Météorologie
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La Météorologie - n° 117 - mai 2022 33
Physique atmosphérique
Rayonnement UV solaire
en France métropolitaine
et à La Réunion :
érythème et synthèse
de la vitamine D
Colette Brogniez1, Jean-François Doré2, Frédérique Auriol1,
Pierre Cesarini3 , Fanny Minvielle1, Thierry Portafaix4 ,
Christine Deroo1, Maxime Catalfamo1, Jean-Marc Metzger5 ,
Pierre Da Conceicao6
1. Laboratoire d’optique atmosphérique, Université de Lille / CNRS, Lille
2. Radiations, défense, santé, environnement, Centre Léon Bérard / Inserm, Lyon
3. Association Sécurité solaire, Fondation A. de Rothschild, Paris
4. Laboratoire de l’atmosphère et des cyclones, CNRS / Université de La Réunion /
Météo-France, Saint-Denis de La Réunion
5. Observatoire de physique de l’atmosphère de La Réunion, Université de
La Réunion, Saint-Denis de La Réunion
6. Institut Pytheas, Observatoire de Haute-Provence, Saint-Michel-l’Observatoire
colette.brogniez@univ-lille.fr
(reçu le 3 février 2022 ; accepté le 31 mars 2022)
L
e rayonnement ultraviolet solaire cutanés basocellulaire et épidermoïde,
Résumé exerce à la fois des effets béné- mélanome) (Juzeniene et al., 2011 ;
fiques et délétères sur la santé IARC, 2012). Alors que le mélanome
Le rayonnement UV solaire a des humaine. Ces effets dépendent de fac- est associé à une exposition solaire
effets bénéfiques et délétères pour teurs personnels tels que le phototype intermittente et aux coups de soleil
la santé humaine. Les agences de cutané (Fitzpatrick, 1988), l’âge et le sévères reçus en particulier dans l’en-
santé recommandent d’éviter l’ex- sexe. Une surexposition aux UV-B fance (Autier et Doré, 1998), le cancer
position lorsque le rayonnement (280-315 nm) provoque un « coup de épidermoïde est associé à une exposi-
UV est maximum : entre 2 heures soleil » (érythème) (IARC, 2012), tion chronique (Gandini et al., 2005).
avant et après midi solaire en été. alors qu’une exposition dans ce même Les effets délétères de l’UV ne sont pas
Une réduction de l’exposition UV domaine de longueurs d’onde est re- limités aux UV-B, puisque les UV-A
pouvant entraîner une diminution quise pour déclencher la synthèse de jouent un rôle dans le développement
de la synthèse de vitamine D, il est vitamine D (IARC, 2008). Les UV-A du mélanome (Autier et al., 2011 ;
utile d’estimer et de comparer les (315-400 nm) induisent une pigmen- Marionnet et al., 2014) et de la cata-
durées d’exposition induisant un tation cutanée immédiate (réorgani- racte et sont un facteur majeur de pho-
érythème ou une production suffi- sation du pigment préexistant) et une tovieillisement (Juzeniene et al., 2011).
sante de vitamine D. Ces durées ont pigmentation retardée (synthèse et
été établies à partir de mesures du transfert de pigment) 3 à 5 jours après La réponse cutanée érythémateuse à
rayonnement UV obtenues à l’aide l’exposition. Les UV-B induisent seu- une première exposition au soleil dé-
de spectroradiomètres opérant en lement une pigmentation retardée pend du phototype : les phototypes
continu sur trois sites français. On (Juzeniene et al., 2011). sensibles (I et II) ont généralement la
constate que la durée d’exposition peau claire et les moins sensibles (V et
nécessaire à la synthèse de vitamine Les effets délétères des UV-B sont VI) ont la peau foncée (OMS, 2002).
D est généralement inférieure à nombreux (érythème, lésions ocu- Les types de peau et leurs caractéris-
celle induisant l’érythème. De plus, laires de type cataracte, immunosup- tiques sont reportés dans le tableau
les périodes durant lesquelles une pression locale et générale, cancers 1. La dose érythémateuse minimum
34 La Météorologie - n° 117 - mai 2022
exposition limitée est recommandée (DEM) est définie comme la dose (en minimum pour la vitamine D (DMD)
devraient être étendues, spéciale- J m–2) induisant un érythème juste per- est définie comme la dose d’UV re-
ment aux basses latitudes : en été au ceptible. Elle dépend de facteurs géné- quise pour obtenir l’équivalent de la
moins entre 3 heures avant et après tiques, du phototype, de l’épaisseur de dose orale quotidienne de vitamine D
le midi solaire en métropole et, à la couche cornée de l’épiderme, de la recommandée (Dowdy et al., 2010).
La Réunion, entre 4 heures avant et localisation anatomique, du sexe mais Mais celle-ci n’est pas consensuelle et
après le midi solaire. Au printemps pas de l’âge. Par conséquent, la DEM varie de 200 à 2 000 unités internatio-
et en automne, il faut également être n’est pas précise, elle vaut environ nales (UI) (Leccia, 2013). Dans notre
prudent. 250 J m–2 pour un phototype II (CIE, étude, nous avons choisi 1 000 UI, va-
2014) (tableau 1). leur conseillée par la CIE-WMO/GAW
(2014) et une DMD d’environ 110 J m–2
L’exposition aux UV solaires a de pour un quart de surface corporelle ex-
Abstract nombreux effets bénéfiques (sur la
pression artérielle, les rythmes circa-
posée (visage, mains et bras, DMD1/4)
et pour un phototype cutané II. En
Solar UV radiation in mainland diens, la dépression (Juzeniene et al., outre, la production cutanée de vita-
France and on La Réunion Island: 2011) et la synthèse de vitamine D). mine D dépend aussi du statut préexis-
erythema and vitamin D synthesis La vitamine D (une hormone stéroïde) tant en vitamine D (Bogh et al., 2010).
est essentielle pour la santé humaine :
Solar UV radiation induces bene- elle affecte la croissance et la solidi- Dans cette étude, nous avons considéré
ficial and detrimental effects on té osseuse, mais aussi la croissance que la mélanine inhibe la synthèse de
human health. Health agencies re- cellulaire. Elle peut protéger contre vitamine D et avons donc utilisé des
commend avoiding sun exposure les cancers cutanés, certains cancers DMD dépendant du phototype (cf. ta-
when UV radiation is maximum: et d’autres maladies (hypertension, bleau 1). S’il s’avérait que la mélanine
between 2 h before and after solar diabète, asthme) (Alfredsson et al., n’a que peu d’effet sur cette production
noon in summer. A reduction in UV 2020). La pré-vitamine D3 est produite cutanée, seule la DMD associée au
exposure being susceptible to re- dans la peau sous l’action des UV-B phototype II pourrait être utilisée et les
duce vitamin D synthesis, it is useful et s’isomérise en vitamine D3 qui est résultats obtenus pour un phototype II
to estimate and compare exposure ensuite convertie dans le foie en forme seraient valables pour les autres photo-
durations leading to erythema and de réserve, puis dans le rein en forme types (Brogniez et al., 2021).
to sufficient vitamin D production. active de la vitamine D. Les UV-B ré-
These duration times were calcu- gulent aussi la synthèse de vitamine Afin d’éviter les effets délétères de
lated using UV radiation measure- D dans la peau, créant un équilibre de l’exposition solaire, les agences de san-
ments from spectroradiometers sorte que la prolongation de l’exposi- té recommandent d’éviter de s’expo-
operating continuously at 3 French tion n’augmente pas l’accumulation de ser lorsque le niveau de rayonnement
sites. One observes that exposure vitamine D, mais augmente le risque UV est élevé. En France, l’association
duration requested for vitamin D de cancer cutané (IARC, 2008). La Sécurité solaire recommande, comme
synthesis is generally shorter than capacité de la peau à synthétiser la vi- l’OMS, d’éviter de s’exposer en été
that inducing erythema. Moreover, tamine D diminue avec l’âge (IARC, entre 12 et 16 h (heure d’été) en mé-
the time periods where limited so- 2008). tropole1.
lar exposure is recommended should
be extended, especially at low lati- Le rôle de la pigmentation cutanée sur Le risque érythémateux lié au rayon-
tude locations: in summer at least la production de vitamine D n’est pas nement UV est évalué simplement et
between 3 h before and after solar clair : alors que certains n’ont pas ob- de façon pratique au moyen de l’indice
noon at mainland sites and, at La servé d’effet (Bogh et al., 2010 ; Young UV (IUV) (encadré 1).
Réunion, between 4 h before and et al., 2020), d’autres ont montré une
after solar noon. In spring and au- corrélation entre la synthèse de vita- Afin d’informer le public, des prévi-
tumn, prudence is also needed. mine D après exposition aux UV-B sions d’IUV effectuées par les ser-
et la pigmentation (Juzeniene et al., vices nationaux météorologiques
2011). La dose d’UV nécessaire à la
production de vitamine D dépend de la 1. https://www.soleil.info /les-10-conseils-
surface corporelle exposée. Une dose essentiels
Tableau 1. Types de peau selon Fitzpatrick (1988). Caractéristiques, valeurs approchées d’une dose
érythémateuse minimum (DEM) et d’une dose minimum pour la vitamine D pour un quart de surface
de peau (visage, mains et bras) exposée (DMD1/4) (CIE-WMO/GAW, 2014).
Phototype Pigmentation Réaction de la peau 1 DEM, J m–2 1 DMD1/4, J m–2
de la peau à l’exposition solaire
I Très claire Brûle toujours, ne bronze pas 200 90
II Claire (Caucasien) Brûle facilement, 250 110
bronze difficilement
III Claire Brûle parfois, 300 130
bronze progressivement
IV Mate Brûle peu, bronze bien 450 200
V Foncée Brûle rarement, 600 265
bronze très bien
VI Foncée à noire Ne brûle jamais 1 000 440
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Les mesures
de rayonnement UV
Les mesures UV analysées couvrent
la période 2009-20182. Elles ont été
obtenues au moyen de spectrora-
diomètres installés sur trois sites :
Villeneuve d’Ascq (VDA, site semi-
urbain de plaine, 50,61º N, 3,14º E,
70 m alt.), l’Observatoire de Haute-
Provence (OHP, site rural monta-
gneux, 43,93º N, 5,70º E, 686 m alt.) et
Saint-Denis de La Réunion (SDR, site
urbain côtier sur une île montagneuse,
20,9° S, 55,5° E, 85 m alt.). Les ins-
truments mesurent l’éclairement spec-
tral global (en W m–2 nm–1) sur un
plan horizontal dans l’intervalle 280-
450 nm toutes les 15 ou 30 minutes, du
lever au coucher du soleil (Brogniez
et al., 2016). Les trois instruments
sont affiliés au réseau international
NDACC (Network for the Detection of
Figure 1. Spectres d’action (sans unité) pour l’érythème (rouge) et pour la production de la pré-vitamine Atmospheric Composition Change3).
D3 (bleu), et spectres mesurés vers midi solaire : à VDA aux environs du solstice d’hiver (magenta) et
de l’équinoxe de printemps (noir), à VDA (vert) et SDR (marron) aux environs des solstices d’été. SZA De nombreux facteurs modulent le
en degrés, TOC en DU. rayonnement UV à la surface : la po-
sition du soleil dans le ciel (définie par
l’angle zénithal solaire (SZA, en de-
sont disponibles dans les médias
1. Indice UV (IUV) (tableau 2). Les prévisions de Météo-
grés), qui dépend de la position géogra-
phique, du jour et de l’heure), la colonne
France prennent en compte les pré- totale d’ozone (TOC, influant essentiel-
L’effet biologique du rayonnement UV sur
visions de l’ozone et de la nébulosité.
un organisme s’évalue en calculant l’éclai- lement sur les UV-B), la nébulosité,
rement effectif, intégrale sur la longueur L’IUV fourni est au maximum de la l’albédo de surface et les aérosols.
d’onde du spectre de rayonnement E(λ) journée.
pondéré par un spectre d’action A(λ) (qui Le site de VDA est caractérisé par la
traduit la sensibilité de l’organisme au présence d’aérosols absorbants de pol-
rayonnement pour cet effet) : Tableau 2. Correspondance entre les valeurs de lution et par une TOC moyenne variant
l’IUV et l’intensité de l’exposition (OMS, 2002).
400 nm entre 270 et 400 DU4, plus faible en
UVeff = ∫ A(λ)E(λ) dλ Intensité de l’exposition IUV
automne et plus élevée au printemps
280 nm (données entre 2009 et 2018 four-
Faible ≤2 nies par l’instrument satellitaire OMI
Pour le spectre d’action érythémateuse (Ozone Monitoring Instrument5). Le
pour la peau humaine, on définit ain- Modérée 3à5
site de l’OHP est caractérisé par une
si UVery. L’IUV (sans unité) s’obtient en Forte 6à7
TOC du même ordre de grandeur qu’à
multipliant UVery (exprimé en W m–2) par Très forte 8 à 10 VDA et par la présence occasionnelle
40 W–1 m2 (OMS, 2002). Extrême ≥ 11 d’aérosols absorbants. Le site de SDR
est caractérisé par une TOC beaucoup
plus faible qu’en métropole du fait de sa
situation tropicale, entre 250 et 290 DU.
Les aérosols y sont peu abondants.
Les spectres d’action érythémateuse
et pour la synthèse de la pré-vitamine
D3 sont représentés sur la figure 1,
2. Les mesures des spectroradiomètres sont
disponibles sur https://loa-ptfi.univ-lille1.fr/
spectro/index_cal.php et ftp://ftp.cpc.ncep.
noaa.gov/ndacc/station/
3. http://www.ndaccdemo.org/
4. L’unité Dobson (DU ou Dobson unit) est utili-
sée pour la mesure de la quantité d’un gaz trace
dans une colonne verticale. Une unité Dobson
correspond à une épaisseur de 0,01 mm de gaz
aux conditions standard de température et de
pression (0 °C, 1 atm).
Figure 2. Contributions des intervalles de 5 nm de longueur d’onde aux éclairements effectifs UVery 5. https://avdc.gsfc.nasa.gov/pub/data/satellite/
(à gauche) et UVvitD (à droite) pour les spectres de la figure 1. Aura/OMI/V03/L2OVP/OMTO3/
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ainsi que des spectres solaires mesu- faible (courbes magenta et noire, en diffusé par l’atmosphère). Le compor-
rés par ciel clair dans des conditions hiver et au printemps). S’agissant tement est similaire pour l’UVvitD. La
très différentes. Aux longueurs d’onde de la synthèse de la vitamine D, situation initiale correspond à un IUV
inférieures à environ 310-315 nm, les quel que soit le niveau d’éclaire- égal à 8 mesuré par ciel clair à VDA.
valeurs des spectres d’action sont ment, elle s’effectue essentiellement Par ciel clair (COD = 0), la contribution
élevées, alors que les éclairements aux longueurs d’onde inférieures à du rayonnement diffus est quasiment
spectraux sont faibles en raison de 320 nm, ce qui n’est pas le cas pour la même que celle du direct. Quand la
l’absorption par l’ozone et de la diffu- l’érythème. COD augmente, l’éclairement direct
sion par les molécules de l’air (diffu- est très atténué, alors que le diffus l’est
sion de Rayleigh). L’impact d’un nuage sur le rayonne- moins, si bien qu’au final la contribu-
ment UV à la surface peut s’évaluer tion du diffus augmente pour atteindre
Les éclairements effectifs, UVery et en effectuant une modélisation au 100 % quand la COD vaut 5. L’IUV est
UVvitD, sont obtenus en pondérant les moyen d’un code de transfert radiatif alors égal à 6, ce qui est encore élevé.
mesures spectrales respectivement (Brogniez et al., 2016) dont les don-
par les spectres d’action de Diffey et nées d’entrée principales sont : SZA, Une nébulosité fractionnée peut être,
McKinlay (1987) et de CIE (2006) ; TOC, caractéristiques des aérosols dans certains cas, à l’origine d’une am-
l’IUV est ensuite déduit. Les incerti- (épaisseur optique, dimensions), ca- plification des IUV en raison de la dif-
tudes sur UVery, IUV et UVvitD sont ap- ractéristiques du nuage (uniformité, fusion par les nuages et des réflexions
proximativement de 5 % (Brogniez et épaisseur géométrique, épaisseur op- sur leurs bords (Sabburg et al., 2003 ;
al., 2016). tique ou Cloud Optical Depth [COD]). IARC, 2012). Ce phénomène est illus-
Le code de transfert radiatif utilisé est tré en figure 4.
Les contributions d’intervalles de 5 nm Disort (Discrete Ordinates Radiative
de longueur d’onde aux éclairements Transfer) (Stamnes et al., 1988). Les IUV obtenus à VDA au moyen
effectifs UVery et UVvitD pour les quatre d’un radiomètre UV large bande sont
spectres mesurés de la figure 1 sont La figure 3 montre l’impact d’une cou- reportés sur la figure 4, ainsi que les
tracées sur la figure 2. Pour les deux verture nuageuse uniforme sur l’IUV IUV modélisés en considérant le ciel
effets biologiques, quand l’éclairement et sur les contributions du flux direct clair et en utilisant la colonne d’ozone
est intense (courbes verte et marron, (rayonnement en provenance directe fournie par OMI et les données aéro-
en été), ce sont les courtes longueurs du soleil) et du flux diffus (rayonne- sols du réseau Aeronet6. Dans la ma-
d’onde qui contribuent le plus ; c’est ment solaire diffusé par l’atmosphère tinée, à plusieurs reprises, des nuages
le contraire lorsque l’éclairement est et celui réfléchi par la surface, puis atténuent fortement les UV (IUV me-
suré bien inférieur à l’IUV modélisé) ;
toutefois, vers 12 h TU, on observe une
amplification d’environ 10 % expliquée
par la présence d’un nuage en bordure
de soleil (photographie à gauche effec-
tuée à 11 h 54 TU). Peu après, le ciel
s’éclaircit et l’IUV mesuré est proche
de la valeur modélisée (photographie
à droite effectuée à 12 h 06 TU). Ce
phénomène montre qu’une nébulosité
fractionnée peut occasionnellement
augmenter significativement l’IUV et
ainsi conduire à atteindre plus rapide-
ment une dose érythémateuse mini-
mum (1 DEM).
Figure 3. IUV (à gauche) et contributions des flux direct et diffus à l’IUV (à droite) en fonction de
l’épaisseur optique d’un nuage situé entre 2 et 3 km d’altitude. 6. https://aeronet.gsfc.nasa.gov/
Figure 4. Au centre : variations diurnes de l’IUV à VDA le 26 juin 2017. Mesures en rouge, simulations en conditions de ciel clair en bleu. Les photographies
sont obtenues avec une caméra tout ciel (skyimager).
La Météorologie - n° 117 - mai 2022 37
(a) (b) (c)
Figure 5. Variations saisonnières sur la période 2009-2018 de l’IUV moyen dans une fenêtre de 1 heure autour de midi solaire (midi ± 30 minutes) en fonction
du jour de l’année, sur les trois sites. Points rouges, valeurs journalières ; trait bleu, climatologie. Les lignes pointillées verticales délimitent les saisons :
H : hiver (décembre-février dans l’hémisphère Nord, juin-août dans l’hémisphère Sud), P : printemps (mars-mai dans l’hémisphère Nord, septembre-
novembre dans l’hémisphère Sud), E : été (juin-août dans l’hémisphère Nord, décembre-février dans l’hémisphère Sud), A : automne (septembre-novembre
dans l’hémisphère Nord, mars-mai dans l’hémisphère Sud).
Saisonnalité (a)
du rayonnement UV
Les variations saisonnières de l’IUV
moyen dans une fenêtre de 1 heure
autour du midi solaire sont reportées
en figure 5. On observe une forte va-
riabilité des valeurs journalières due à
la variabilité d’une année à l’autre de
la nébulosité et de la TOC. Suivant la
classification des IUV (cf. tableau 2),
à VDA les IUV correspondent à des
intensités d’exposition faibles en hiver, (b)
modérées au printemps et en automne,
et fortes en été. À l’OHP, l’exposi-
tion est en moyenne plus importante
(courbe bleue), avec une variabilité
moindre (points rouges) et quelques
valeurs très fortes en été (IUV > 8).
À SDR, l’exposition est bien plus im-
portante : en hiver, les expositions sont
majoritairement faibles à modérées,
avec toutefois des valeurs fortes en fin
de saison (6 à 7). Au printemps et en
automne, elles sont fortes à très fortes
et, en été, elles sont extrêmes, avec
des IUV bien supérieurs à 11 dans bon (c)
nombre de cas.
Afin d’estimer les capacités d’un in-
dividu à développer un érythème et à
synthétiser suffisamment de vitamine
D (1 000 IU) en exposant un quart de
son corps (visage, mains et bras) pen-
dant une heure, les doses effectives re-
çues (éclairement effectif intégré sur 1
heure, dose-1h) ont été comparées à 1
DEM et 1 DMD1/4 pour tous les photo-
types. Les climatologies des variations
saisonnières de ces doses reçues à dif-
Figure 6. Climatologies des doses effectives reçues pendant 1 heure dans une fenêtre de ± 0,5 heure
férentes heures de la journée, décalées centrée autour de différentes heures en fonction du jour de l’année, sur les trois sites. Rouge : midi
de 0 à 6 heures du midi solaire, sont solaire – Bleu : midi solaire ± 1 heure – Magenta : midi solaire ± 2 heures – Noir : midi solaire
montrées en figure 6. ± 3 heures – Vert : midi solaire ± 4 heures – Marron : midi solaire ± 5 heures – Violet : midi solaire
± 6 heures. À chaque heure, la dose-1h est la moyenne des deux doses-1h avant et après midi solaire.
À VDA (figure 6a), les phototypes V Les lignes pointillées verticales délimitent les saisons (cf. figure 5). Les lignes pointillées horizontales
et VI ne peuvent jamais développer un indiquent 1 DEM (à gauche) et 1 DMD1/4 (à droite) pour tous les phototypes.
38 La Météorologie - n° 117 - mai 2022
érythème. Pour les autres phototypes, à la synthèse de la dose requise de vi- phototypes II et V (autres photo-
c’est possible : par exemple, le pho- tamine D ont été estimés. Pour chaque types disponibles dans le document
totype II encourt un risque autour de jour de la période 2009-2018 les du- supplémentaire de Brogniez et al.,
midi solaire (courbe rouge) entre les rées sont calculées pour une exposition 2021). Un coup d’œil aux graphes per-
jours 100 et 270 (d’avril à septembre) débutant à une certaine heure. Deux met de comparer rapidement tvitD et
et jusqu’à 3 heures avant ou après midi surfaces corporelles sont considérées : tery.
solaire (courbe noire) entre les jours 10 % (visage-mains, exposition ty-
150 et 210 (juin et juillet). Chaque pho- pique de fin d’automne, hiver et début À VDA (figure 7a,b et Brogniez et al.,
totype peut synthétiser suffisamment de printemps en métropole) et 65 % 2021), les courbes rouges et bleues
de vitamine D en une heure d’exposi- (visage-mains-bras-jambes, exposition sont tronquées avant mars et après oc-
tion à une certaine période de l’année typique de fin de printemps, été et dé- tobre, car, avant mars et après octobre,
et à une certaine heure : par exemple, but d’automne en métropole et de toute les doses reçues sont trop faibles pour
pour les phototypes II et III, cela est l’année dans les tropiques). provoquer un érythème et permettre
possible autour de midi solaire (courbe de synthétiser suffisamment de vita-
rouge) entre mars et octobre, et jusqu’à Les climatologies des variations sai- mine D. De novembre à février, il n’y a
4 heures avant ou après midi solaire sonnières des durées sont montrées donc pas de risque de coup de soleil et
(courbe verte) de mai à août. dans la figure 7 pour une exposi- la synthèse de la vitamine D est insuf-
tion débutant à midi solaire pour les fisante pour 10 % de surface corporelle
À l’OHP (figure 6b), les doses-1h des
deux effets biologiques sont un peu
plus élevées que celles à VDA. Les ré- (a) (b)
sultats sont un peu différents : le pho-
totype V peut cette fois développer un
érythème et le phototype II encourt un
risque autour de midi solaire de mars
à octobre, et jusqu’à 4 heures avant ou
après midi solaire (courbe verte) en
juin et juillet.
Les résultats à SDR (figure 6c)
montrent des doses-1h des deux ef-
fets biologiques bien plus élevées que
celles observées sur les sites de la
métropole. Même le phototype VI en-
court un risque d’érythème autour de (c) (d)
midi en été (de décembre à février),
le phototype V de septembre à avril
et le phototype II toute l’année. Ce
même phototype II encourt un risque
jusqu’à 3 heures avant ou après midi
de septembre à avril. La vitamine D
peut être synthétisée toute l’année
en 1 heure jusqu’à 3 heures avant ou
après midi, excepté par le phototype
VI pour lequel cela n’est possible
que jusqu’à 2 heures avant ou après
midi.
Les résultats précédents pour la vita-
mine D ont été établis en supposant (e) (f)
l’exposition d’un quart de la surface
cutanée. Si une plus grande surface de
peau est exposée, la synthèse de vita-
mine D sera favorisée (DMDSC infé-
rieur).
Existe-t-il une durée
d’exposition
sans risque ?
Afin de déterminer l’exposition per- Figure 7. Climatologies des durées d’exposition associées à l’apparition d’un érythème et à la synthèse
mettant de synthétiser suffisam- d’une dose suffisante de vitamine D (1 000 UI) dans le cas d’une exposition débutant à midi solaire
ment de vitamine D sans développer en fonction du jour de l’année, sur les trois sites. (a), (c) et (e) pour le phototype II ; (b), (d) et (f)
d’érythème, les temps d’exposition as- pour le phototype V. Deux surfaces corporelles sont considérées pour la vitamine D : environ 10 %
sociés à l’apparition d’un érythème et et 65 %.
La Météorologie - n° 117 - mai 2022 39
exposée. De mars à octobre, le risque est favorable à une exposition pro- Considérons la valeur IUV = 3, atteinte
érythémateux existe et la dose requise longée. Tous les phototypes peuvent en été : les phototypes I-II peuvent
de vitamine D peut être produite pour synthétiser la dose requise de vita- développer un érythème en moins
10 % de surface corporelle exposée, mine D en moins d’une heure en- d’une heure environ. À l’OHP (figure
avec tvitD (10 %) < tery. L’exposition de viron, en exposant 65 % de surface 8b), l’IUV est également en moyenne
65 % de surface corporelle diminue corporelle. faible à modéré ([0-5], pics à ~6). Pour
fortement tvitD et il n’y a aucun risque un IUV égal à 3, le risque d’érythème
d’érythème avec ces durées tvitD. Le À SDR, pour une exposition débu- en moins d’une heure existe pour les
risque érythémateux est important en tant 3 heures avant le midi solaire phototypes I-II en fin de printemps
été pour tous les phototypes, type VI (Brogniez et al., 2021), les durées et en été. À SDR (figure 8c), l’IUV
inclus, car la période estivale est fa- sont plus longues qu’à midi. Tous les est en moyenne modéré à fort ([2-7],
vorable à des expositions prolongées. phototypes peuvent synthétiser suffi- pics à ~9). Pour le même IUV de 3, les
Les phototypes I-III sont susceptibles samment de vitamine D sans risquer phototypes I-II peuvent développer un
de développer un coup de soleil en de coup de soleil en exposant 10 % de érythème en moins d’une heure, sauf
moins d’une heure environ, d’avril à surface corporelle. Bien que plus faible en hiver. L’IUV étant souvent supé-
septembre. qu’à midi, le risque érythémateux n’est rieur à 3, une exposition inférieure à
pas négligeable, même en hiver, pour une heure présente un risque pour les
À l’OHP (figure 7c,d et Brogniez et al., les phototypes I-III (tery < 1 h). Pour autres phototypes.
2021), les durées sont plus courtes qu’à une exposition débutant 3 heures après
VDA. Contrairement à la situation à le midi solaire (Brogniez et al., 2021), Un tel IUV supérieur à 3 s’observe
VDA, il y a risque d’érythème et la suffisamment de vitamine D peut être aussi pour une fenêtre commen-
synthèse de la vitamine D est suffi- synthétisée en hiver en moins d’une çant 3 heures après le midi solaire en
sante pour 10 % de surface corporelle heure environ (type VI excepté), en juin-juillet à l’OHP (soit entre 17 et
exposée de novembre à février avec exposant 65 % de surface corporelle. 18 h, heure d’été) et à SDR (entre 15 et
tvitD (10 %) < tery. Le risque érythémateux est encore éle- 16 h) en fin de printemps, en été et en
vé pour les types I-II en été, avec tery automne. Il se produit aussi 4 heures
À SDR (figure 7e,f et Brogniez et al., < 1 h. avant le midi solaire à SDR (entre 8 et
2021), les durées sont bien plus courtes 9 h) (Brogniez et al., 2021).
qu’en métropole. Tout au long de l’an- En raison des incertitudes sur diverses
née, tous les phototypes peuvent syn- quantités (spectres d’action, DEM, Les résultats précédents sont déduits
thétiser suffisamment de vitamine DMD et mesures UV), les durées ne de mesures solaires effectuées dans un
D sans risque d’érythème, même en sont que des estimations. De plus, plan horizontal qui ne représente pas
exposant seulement 10 % de surface elles correspondent aux climatolo- la forme du corps d’un individu. Des
corporelle. Avec 65 % de surface cor- gies et peuvent donc être plus courtes corrections sur les doses et les temps
porelle exposée, tvitD est très court, ou plus longues selon les conditions d’exposition peuvent être apportées
même en hiver (tvitD (65 %) < 12 mi- atmosphériques. en calculant des coefficients correc-
nutes, valeur obtenue pour le type VI). tifs moyens tenant compte de l’orien-
Le risque de développer un érythème Comme on l’a dit auparavant, l’IUV tation de toutes les parties du corps
est très fort, sauf pour les types V-VI moyen sur 1 heure est un indicateur (Pope et Godar, 2010). Pour les trois
en hiver. simple et pratique du risque érythé- sites, les doses effectives déduites des
mateux. Nous l’avons donc évalué à mesures des spectroradiomètres sont
En métropole, pour une exposition d’autres heures qu’à midi solaire (fi- à diviser en moyenne par un facteur
débutant 3 heures avant le midi so- gure 5). La figure 8 montre cet indice 2 en été lors de l’exposition d’environ
laire et 3 heures après le midi solaire pour une fenêtre d’une heure commen- 65 % de surface corporelle, les durées
(Brogniez et al., 2021), les durées en été çant 3 heures avant midi solaire (soit d’exposition sont ainsi à multiplier par
sont un peu plus longues qu’à midi ; en entre 11 et 12 h, heure d’été, en métro- environ un facteur 2 et on a donc tou-
conséquence, le risque érythémateux pole, et entre 9 et 10 h à SDR). À VDA jours tery > tvitD (Brogniez et al., 2021).
est moindre qu’à midi. Néanmoins, (figure 8a), l’IUV est en moyenne Bien entendu, les coefficients correc-
le risque n’est pas négligeable, car faible à modéré ([0-3,5]), mais avec tifs correspondant à des moyennes
comme on l’a dit précédemment l’été une forte variabilité (pics en été à ~5). d’orientation de différentes parties du
(a) (b) (c)
Figure 8. Même légende que la figure 5, mais pour un IUV moyen dans une fenêtre d’une heure débutant 3 heures avant midi solaire, dans les trois sites.
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corps, l’emploi de ce facteur 2 doit se L’OMS recommande aussi d’éviter les en fonction de l’IUV estimé à partir
faire avec prudence. En effet, la dose activités de plein air vers midi solaire des prévisions de TOC et de nébulosi-
reçue par une partie du corps faisant quand l’IUV est supérieur à 8. En mé- té. Cette indication de tery n’est pourtant
face au soleil peut être supérieure à tropole, un tel indice peut s’observer pas souhaitable, car rappelons que tvitD
celle reçue par un plan horizontal, ce à l’OHP 1 heure avant le midi solaire est souvent inférieur à tery, il est donc
qui entraîne un risque d’érythème plus en été et à SDR 1 heure avant et après inutile de s’exposer durant tery. C’est
fort. le midi solaire de la fin du printemps même déconseillé, car il n’y a pas que
jusqu’au début de l’automne et même les effets érythémateux qui sont né-
2 heures avant le midi solaire en fastes ; par exemple, il n’existe pas de
Quel comportement
été. seuil de dose de rayonnement UV pour
l’induction du cancer de la peau. Une
adopter ? Suite aux indications de l’OMS, l’As-
sociation Sécurité solaire conseille
exposition au soleil est toutefois in-
dispensable, car comme on l’a dit pré-
L’OMS délivre des recommanda- de limiter l’exposition solaire en été cédemment elle a de nombreux effets
tions de protection envers le rayonne- entre 12 et 16 h, heure d’été, en métro- bénéfiques.
ment solaire basées sur l’IUV qui ne pole. Nos mesures montrent que ces
concerne que le risque érythémateux. horaires doivent être élargis particu-
Remerciements
lièrement pour les phototypes I-III : 11-
En été, lorsque l’IUV est compris entre 17 h à VDA (soit midi solaire plus ou
3 et 7, l’OMS conseille de rechercher moins 3 heures), 10-18 h à l’OHP (soit
l’ombre vers midi solaire et de faire midi solaire plus ou moins 4 heures). Les auteurs remercient le Cnes (Centre
usage de vêtement, chapeau, lunettes À SDR, la plage horaire à éviter est national d’études spatiales, programme
de soleil et crème solaire sur les parties 8-16 h. Il faudrait de plus spécifier que Tosca), la Région Hauts-de-France, le
du corps non couvertes. le printemps et l’automne sont égale- ministère de l’Enseignement supérieur
ment des saisons pendant lesquelles il et de la Recherche (CPER Climibio)
Ces recommandations ne doivent pas faut être prudent. et le Fond européen pour le dévelop-
se limiter aux heures de la mi-journée pement économique régional (Feder)
en été. En effet, nous avons vu que des L’utilisation de vêtement, chapeau pour leur soutien financier. Le CNRS-
IUV supérieurs à 3 peuvent s’observer et crème solaire réduit le risque Insu est remercié pour le financement
3 heures avant le midi solaire et jusqu’à d’érythème, mais peut diminuer la pro- du réseau NDACC-France et celui des
3 heures après le midi solaire à VDA duction de vitamine D. Il n’est pas né- trois sites. Le spectroradiomètre SDR
en été, à l’OHP de la fin du printemps cessaire de recevoir une DMD chaque est géré par l’Observatoire de physique
jusqu’au début de l’automne et à SDR jour, car la graisse corporelle stocke la de l’atmosphère de La Réunion (uni-
du printemps jusqu’au début de l’au- vitamine D. Toutefois, la durée de stoc- versité de La Réunion/CNRS). Les
tomne. En outre, des IUV supérieurs kage étant mal connue (Juzeniene et al., auteurs remercient les techniciens de
à 3 s’observent aussi 4 heures avant le 2011), une supplémentation orale peut la station géophysique Gérard Mégie
midi solaire et jusqu’à 4 heures après être nécessaire, notamment en hiver. à l’OHP. Ils remercient également
le midi solaire en été à l’OHP et à SDR l’équipe scientifique de l’instrument
de la fin du printemps jusqu’au début Un individu peut évaluer son expo- OMI pour les données de colonne to-
de l’automne. sition via des applications dévelop- tale d’ozone utilisées dans cette étude.
pées pour les smartphones, comme
La limite inférieure de 3 ne signifie pas UVIMate (pour Android et Apple), Un relecteur anonyme et S. Godin-
qu’il n’y a aucun risque pour un indice UVLens (pour Android), SunSmart Beekmann sont remerciés pour leur re-
plus faible : avec un IUV égal à 2, un (pour Android et Apple). Ces applica- lecture attentive du manuscrit et leurs
érythème peut se produire en moins tions tiennent compte du phototype et suggestions.
d’une heure et demie pour les photo- fournissent tery et éventuellement tvitD
types I-III.
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