Coloration gratuite en piscine

Au sortir de la piscine, un coup d’œil au miroir révèle quelque chose d’étrange : les pointes ont pris une teinte verte. Vous vous approchez, changez de lumière, passez la main dans les cheveux. La couleur est toujours là. Vous étiez venu nager, pas changer de tête.

« C’est le chlore », assure aussitôt quelqu’un. Les cheveux verts après la piscine font partie de ces mésaventures qui ressemblent à une rumeur de vestiaire. Pourtant, le phénomène existe : plusieurs médecins en ont décrit des cas.

Carnet de Mathis Cordier et Yvan Daurelle, avec Jean-Rémi Vasseur — les enquêteurs du Bureau.

Le bassin qui changerait les blondes en sirènes

Jean-Rémi imagine un vestiaire de piscine municipale un mercredi après-midi. Une enfant découvre ses pointes vertes ; une autre affirme que cela arrive quand on reste trop longtemps près de la grille au fond du bassin. Une troisième parle d’un produit réservé aux jours de grand nettoyage. En quelques minutes, chacune connaît une cause différente.

Le carnet suit ensuite la photo envoyée aux parents. Sous la lumière de la salle de bains, les mèches semblent moins vertes. « Vous voyez, c’était juste l’éclairage », répond quelqu’un. Le lendemain, elles verdissent de nouveau près de la fenêtre. La couleur devient un sujet de dispute alors que personne n’a encore demandé ce que contient l’eau.

Mathis s’occupe de cette difficulté : comparer des images prises sous des lumières différentes. Yvan ouvre les observations dermatologiques. Jean-Rémi voudrait disposer des informations sur le bassin et ses traitements. L’équipe a besoin de ces pièces avant de transformer une impression de vestiaire en explication chimique.

Une couleur qui s’invite même aux Jeux olympiques

À Besançon, une nageuse consulte

En 1988, une équipe de dermatologie de Besançon rapporte le cas d’une femme blonde de 36 ans dont certaines mèches deviennent vertes. Elle nage depuis des années ; cette coloration, elle, est nouvelle. Dans cette observation publiée dans les Annales de dermatologie et de vénéréologie, les analyses retrouvent beaucoup de cuivre dans les cheveux et dans l’eau de la piscine.

Les auteurs mettent en cause des produits anti-algues contenant du cuivre, ajoutés sans renouveler suffisamment l’eau. Une fois l’eau renouvelée, sa concentration en cuivre passe de 9,94 à 0,107 milligramme par litre. Ces chiffres concernent bien l’eau du bassin : ce n’est pas une mesure de la couleur des cheveux.

D’où vient le cuivre dans l’eau de la piscine ?

Oui, certaines piscines peuvent contenir du cuivre, encore aujourd’hui. Ce n’est pas seulement une ancienne pratique : Santé Canada décrit toujours l’utilisation de produits anti-algues au sulfate de cuivre, ainsi que de dispositifs qui libèrent des ions cuivre dans l’eau pour lutter contre les algues.

Toutes les piscines ne reçoivent pas de cuivre pour autant. Cela dépend des produits utilisés, des équipements et de l’eau qui sert à remplir le bassin. Les cas étudiés dans les années 1980 montrent que le problème est ancien ; les traitements décrits par Santé Canada montrent que le cuivre n’appartient pas seulement au passé.

Comment le cuivre s’accroche-t-il aux cheveux ?

Le cheveu est surtout composé de kératine, une famille de protéines. Une enveloppe de cellules disposées comme des écailles le protège : la cuticule. Si elle est abîmée, le cuivre se fixe plus facilement sur la fibre. Dans une étude expérimentale publiée en 1981, un sel de cuivre se liait déjà aux cheveux ; l’altération de leur cuticule par l’eau chlorée augmentait fortement cette fixation.

Regardons maintenant de plus près. Les ions cuivre(II), notés Cu²⁺, portent deux charges positives. Ils peuvent se lier à certains groupes chimiques du cheveu : c’est la complexation. Autrement dit, la fibre possède des points où le cuivre peut s’attacher.

Une coloration oxydante peut en créer davantage. Des travaux publiés en 2009 décrivent comment elle transforme certaines liaisons contenant du soufre dans la kératine et produit de l’acide cystéique. Celui-ci présente des groupes chargés négativement, auxquels les ions métalliques peuvent se fixer. Une coloration ou une décoloration peut donc changer la chimie du cheveu, en plus d’en abîmer la surface.

Pourquoi voit-on du vert plutôt que la couleur du cuivre ?

On connaît la couleur rouge orangé du cuivre métallique. Pourtant, ses composés n’ont pas tous cette couleur. Dans l’eau ou sur les cheveux, le cuivre se trouve associé à d’autres molécules ou groupes chimiques. Selon ce qui l’entoure, ses électrons absorbent certaines couleurs de la lumière. Ce sont les couleurs restantes qui arrivent à nos yeux.

Un support de chimie de la Western Oregon University donne un exemple : entouré de molécules d’eau, l’ion cuivre(II) absorbe une partie de la lumière rouge-orangé et apparaît bleu. Avec un autre entourage chimique, la teinte peut changer.

Sur des cheveux blonds, un dépôt bleuté peut donner des reflets verts. La couleur obtenue dépend du composé présent, de sa quantité et de la teinte de départ des cheveux. C’est pourquoi on ne peut pas identifier précisément le dépôt en regardant seulement une mèche.

Sur des cheveux blonds, blancs ou gris, le changement se remarque vite. Des cheveux foncés peuvent aussi retenir du cuivre, mais leur couleur le masque davantage. Il y a donc deux raisons différentes à garder en tête : les cheveux abîmés peuvent fixer plus de cuivre ; les cheveux clairs laissent mieux voir ses effets.

Une réaction chimique concrète : la formation d’un dépôt

Peut-on écrire une réaction chimique ? Oui, à condition de préciser qu’elle ne décrit pas tous les cas. Quand les conditions s’y prêtent, notamment si le pH est assez élevé, les ions cuivre(II) peuvent réagir avec des ions hydroxyde, notés OH⁻. Ils forment alors de l’hydroxyde de cuivre(II), un solide bleu. L’apparition de ce solide à partir d’ions dissous s’appelle une précipitation :

Cu²⁺ + 2 OH⁻ ⇌ Cu(OH)₂(s)

L’équation se lit ainsi : un ion cuivre et deux ions hydroxyde peuvent former de l’hydroxyde de cuivre. À gauche, les ions sont dissous dans l’eau. À droite, le « s » indique que le produit est solide.

La Royal Society of Chemistry utilise cet exemple dans les Olympiades de chimie de 2017, dans une question sur les cheveux décolorés et le pH de certains shampooings. Le corrigé identifie le dépôt comme Cu(OH)₂. Cet exercice aide à comprendre comment un dépôt peut se former. Il ne prouve pas que tous les cheveux verts portent ce composé, ni qu’il était présent sur ceux de Ryan Lochte.

Quel rôle joue alors le chlore ?

Le chlore désinfecte l’eau, mais peut aussi abîmer la cuticule du cheveu. Le cuivre s’y fixe alors plus facilement, comme l’a montré l’étude de 1981. Le chlore peut donc contribuer au problème, sans être lui-même une teinture verte. Et dans un anti-algues au sulfate de cuivre(II), le cuivre est déjà présent sous la forme Cu²⁺.

Il faut aussi séparer trois mécanismes. Lors d’une oxydation, des électrons sont transférés. Lors d’une complexation, l’ion se lie à des molécules ou à des groupes chimiques. Lors d’une précipitation, un solide apparaît à partir de substances dissoutes.

Dans l’équation ci-dessus, le cuivre reste dans le même état d’oxydation, noté +II : il n’a pas besoin de perdre d’autres électrons pour former le dépôt. Dire simplement « le chlore oxyde le cuivre et les cheveux deviennent verts » ne décrit donc pas correctement cet exemple.

Une vraie coloration, une explication à vérifier

Les mèches vertes sont bien réelles. Dans trois observations publiées en 1997, les analyses ont retrouvé une quantité anormalement élevée de cuivre dans les cheveux. Mais pour expliquer ce qui est arrivé à une personne en particulier, il faut examiner l’eau, les traitements du bassin et l’état de ses cheveux. Leur couleur seule ne suffit pas.

Le verdict du Bureau : du cuivre dans certains cas, pas une teinture de chlore

Yvan s’appuie sur les cas analysés : du cuivre peut se déposer sur les cheveux et participer à leur coloration verte. Mathis rappelle que la nuance visible dépend aussi de la lumière et de la couleur de départ. Jean-Rémi ne désigne donc pas le contenu d’un bassin qu’il n’a pas fait analyser. L’équipe retient le mécanisme documenté, tout en laissant chaque mésaventure particulière à examiner avec les bons renseignements.

Les enfants du vestiaire avaient bien vu quelque chose. Ce qui leur manquait n’était pas un meilleur miroir, mais une explication. Peut-être avons-nous tous une histoire semblable : un détail parfaitement réel auquel nous avons accroché la première cause disponible. La vôtre, qui vous l’a donnée ?

Auteurs et contributions

Auteurs

• Mathis Cordier
• Yvan Daurelle

Participation à l’article et à l’enquête

• Jean-Rémi Vasseur