Traduit de l’anglais par Jean-Marc Belin avec l'aimable autorisation de l'auteur
mai 2003

A l'origine, ce document a été diffusé en septembre 1996 sur le Forum Recycleur et il a été reproduit ici avec l'autorisation de Richard L. Pyle et les gestionnaires du forum. Cet article fait partie d'un ensemble d'articles publiés sur le Forum Recycleur et qui contiennent également des informations utiles sur les recycleurs.

Sujet

J’ai utilisé un recycleur à circuit fermé Cis-Lunar Mk-4P à partir de 1994 pour explorer les récifs coralliens entre 60 et 120 mètres de profondeur (la zone crépusculaire). Lors d’une récente expédition en Papouasie Nouvelle-Guinée, mon compagnon de plongée et moi avons découvert près de 30 nouvelles espèces de poissons de récif ainsi que quelques nouveaux invertébrés. Parmi les plus importantes leçons que j’ai appris à propos des plongées avec décompression en circuit fermé, il y a :

1) L’importance de connaître la pression partielle d’oxygène de la boucle respiratoire à tout moment.

2) Toute l’expérience accumulée en plongée circuit ouvert n’aidera pas celui qui veut plonger en recycleur autant que le feront de solides connaissances en physique des gaz et en physiologie de la plongée.

3) Les cursus de formation recycleur devraient mettre l’accent sur les opérations manuelles et les procédures de secours.

4) Les plongeurs devraient toujours avoir une alternative leur permettant de rejoindre la surface en toute sécurité, même en cas d’incident catastrophique comme la défaillance irrécupérable de la boucle respiratoire. J’ai élaboré toute une série de protocoles pour réaliser des plongées recycleur avec décompression faisant intervenir différents mélanges comme diluant, ainsi que des procédures applicables pour différentes situations d’urgence. Je crois qu’il est essentiel que les plongeurs en recycleur, passés, présents ou futurs, maintiennent une ligne de communication afin de partager des techniques et des expériences qui participeront à minimiser l’éventualité de blessures ou d’accidents fatals.

Mon intérêt pour les techniques de plongée aux mélanges, y compris les recycleurs à circuit fermé, est le prolongement d’efforts continus visant à étudier le mode de vie de la faune marine des récifs coralliens profonds. Les biologistes qui utilisent des scaphandres à air traditionnels, ont été limités dans leurs explorations à des zones de profondeurs maximales de 40 à 57m. Initialement, les chercheurs scientifiques utilisant des submersibles pour eaux profondes, ont focalisés leurs recherches sur des zones excédant 150m. Entre les deux, la région dont j’ai fait référence en tant que ‘zone crépusculaire’ (Fig. 1) demeure largement inexplorée (Pyle, 1991 ; 1992a ; 1996a ; 1996b Montres Rolex S.A., 1996).

Afin de pouvoir investiguer cette région en toute sécurité, j’ai conçu une méthode de plongée aux mélanges en circuit ouvert qui comprenait deux bouteilles de forte capacité, deux petites bouteilles annexes, cinq détendeurs et un système d’alimentation d’oxygène depuis la surface pour la décompression (Pyle, 1992b ; 1996c ; Sharkey & Pyle, 1993). Avec cette méthode en circuit ouvert, Charles " Chip " Boyle et moi-même avons découvert plus d’une douzaine de nouvelles espèces de poissons de récif vivant sur la barrière corallienne de Rarotonga dans les îles Cook (voir Pyle, 1991 ; 1994 ; Pyle & Randall, 1992). La réussite de ces découvertes était remarquable, pas seulement à cause des temps passés au fond extrêmement limités (12-15 minutes par plongée), mais surtout parce que Rarotonga est loin d’être le centre de la diversité des espèces des barrières de corail. (Fig. 2).

Vu la richesse inattendue de la diversité de la " zone crépusculaire ", il devenait clair que j’allais avoir besoin d’effectuer des plongées beaucoup plus longues afin, d’une part, d’explorer cette région plus à fond, mais surtout si j’allais examiner les barrières profondes du pacifique ouest encore plus riches en espèce. Malheureusement, il pouvait être extrêmement coûteux de transporter de grosses quantités d’oxygène et d’hélium dans des îles éloignées et la logistique allait être difficile, voire impossible. Il devenait évident que la solution passait par la technologie du recycleur à circuit fermé aux mélanges.

En 1994, le laboratoire de développement Cis-Lunar m’a fourni deux de leurs recycleurs mélanges à circuit fermé MK-4P, ainsi, mon compagnon de plongée John Earle et moi avons pu poursuivre nos explorations des récifs coralliens profonds. Après pratiquement une année d’entraînement à hawaï, nous avons transporté les recycleurs par bateau jusqu’en Papouasie Nouvelle-Guinée pour une série de plongées d’explorations sur les tombant de récifs profonds. Plongeant à partir du MV Telita (le bateau où nous vivions), nous avons effectué un total de 96 heures sur les recycleurs, y compris 28 plongées trimix à des profondeurs comprises entre 60 et 120 mètres. Bien que durant cette expédition nous n’avions prévu que des plongées préliminaires d’observations, nous avons néanmoins découvert près de trente nouvelles espèces de poissons et plusieurs nouvelles espèces d’invertébrés. (voir Gil et al., dans la presse, Earle & Pyle dans la presse, Allen & Randall dans la presse, Randall & Fourmanoir dans la presse).

Ayant passé les deux dernières années à développer mes propres procédures et protocoles pour la plongée en recycleur à circuit fermé, j’ai retenu quelques leçons importantes (Comper & Remley, 1996 ; Pyle, 1996d). Après mes 10 premières heures sur un recycleur, j’étais un vrai expert. Une quarantaine d’heures de plongée plus tard, je me considérais comme un novice. Lorsque j’ai accumulé environ 100 heures de plongée, je réalisais que je n’étais qu’un débutant.

Aujourd’hui, alors que j’ai effectué plus de 200 heures de plongée avec ce système à circuit fermé, il est clair que je suis toujours un novice. D’après mon expérience, la qualité essentielle que doivent posséder les plongeurs est la discipline. La première étape d’entraînement à cette discipline est de réaliser qu’il va falloir accumuler pas mal d’expérience avec le recycleur juste pour comprendre où sont vos propres limites. Vous devrez conserver une bonne marge de sécurité entre ce que vous pensez être vos limitations, et les types de plongée que vous effectuez réellement. Pour aider les nouveaux plongeurs recycleur à survivre pendant l’étape de trop grande confiance, je propose ces suggestions :

Il ne fait aucun doute, que l'aspect le plus dangereux des recycleurs à circuit fermé réside dans le fait que la quantité d'oxygène du mélange respiratoire est dynamique. Avec les scaphandres à circuit ouvert, le pourcentage des gaz respirés demeure constant. Par conséquent, aussi longtemps que les mélanges gazeux ne sont pas respirés en dehors de leurs limites de profondeur respectives (en supposant qu'ils aient été correctement fabriqués, et qu'une procédure de vérification des mélanges ait eu lieu), le plongeur en circuit ouvert peut être sûr que le mélange respiré sera viable.

Un des avantages fondamentaux des recycleurs à circuit fermé, est sa capacité à conserver une composition optimale des gaz à toutes les profondeurs. Cependant, l'inconvénient de ce système dynamique des gaz est qu'il est possible que la quantité d'oxygène chute en deça, ou excède les niveaux limites de sécurité sans qu'il y ait de variation de profondeur. Le vrai danger réside dans la nature insidieuse de l'hypoxie et de l'hyperoxie. Aucun de ces deux dangers ne présentent de symptôme d'alerte fiable (voir également Pyle. 1995), et les deux peuvent être mortels une fois sous l'eau. Il est donc de la plus haute importance que les plongeurs en recycleur aient toujours connaissance de la pression partielle d'oxygène qui règne dans la boucle respiratoire.

Se contenter de regarder régulièrement la console d'instrumentation primaire ne suffit pas. La plupart des recycleurs à contrôle électronique intègrent au moins trois capteurs d'oxygène, et la plupart proposent au plongeur au moins deux affichages différents des valeurs fournies par les sondes oxygène. De nombreux plongeurs y font référence en tant qu'affichage "principal" et "secours"; cependant je préfère le terme "secondaire" à celui de "secours" car la plupart des équipements de secours ne sont utilisés que lors d'une défaillance du principal. Alors que l'affichage d'oxygène secondaire d'un recycleur à circuit fermé devrait être contrôlé pratiquement aussi souvent que le principal, afin de vérifier que les deux consoles affichent les mêmes valeurs.

Paradoxalement, le recycleur le plus sûr peut potentiellement être le plus dangereux pour un plongeur indiscipliné. Si le contrôle d'oxygène principal ne tombe virtuellement jamais en panne, alors le plongeur peut devenir négligent quant à la vérification de l'affichage secondaire. A cause de la nature ironique de la phrase "l'électronique meure en bonne santé" (et particulièrement dans les conditions sous-marines), cette sorte de négligence peut avoir des conséquences désastreuses.

De nombreux plongeurs expérimentés en circuit ouvert risquent de tomber dans le piège de la suffisance. Tandis qu’une grosse expérience en plongée à circuit ouvert permet à une personne d’augmenter son aquaticité dans l’eau et lui permet de mieux appréhender les dangers inhérents aux incursions subaquatiques, ces qualités seules sont insuffisantes pour assurer la survie en recycleur. La plongée en circuit ouvert diffère considérablement de la plongée en recycleur, et ce de plusieurs manières qui vont des méthodes de contrôle de la flottabilité aux habitudes de gestion des gaz, en passant par les procédures d’urgence. L’apprentissage de ses propres connaissances, habiletés et expériences nécessite du temps et de la pratique, et n’a aucun rapport avec le nombre de plongée en circuit ouvert (que ce soit aux mélanges ou autre) qu’on a pu réaliser jusqu’alors.

La période qui est vraisemblablement la plus dangereuse dans la vie d’un plongeur en recycleur, intervient relativement tôt. Après suffisamment de temps pour se sentir à l’aise avec les opérations de base de l’unité, mais avant qu’il ait acquis suffisamment de pratique et d’expérience pour avoir une réponse adaptée aux problèmes et les corriger avant qu’il ne deviennent plus sérieux (la période où la confiance dépasse les capacités). D’une certaine manière, quand il s’agit d’apprendre à plonger en recycleur, les plongeurs possédant l’expérience du circuit ouvert peuvent se trouver en plus grand danger que les non-plongeurs car l’écart initial entre confiance et capacité sera plus important.

D’un autre coté, de solides connaissances en physique des gaz et en physiologie de la plongée sont certainement plus importantes pour la plongée en recycleur que pour la plongée aux mélanges à circuit ouvert. Les recycleurs à circuit fermés bien conçus fourniront aux utilisateurs plusieurs moyens de contrôler les gaz de la boucle respiratoire et les plongeurs doivent posséder une compréhension intuitive des effets que leurs actions (ajout de gaz, purge de la boucle, changement de profondeur, etc.) auront sur le gaz respiratoire et les implications sur la décompression. Dans un circuit fermé, le plongeur a la possibilité de gérer la composition du gaz respiratoire, ce qui l’oblige à une grande discipline et à la maîtrise des dynamiques invoquées.

Lorsque le système fonctionne correctement, il est relativement facile de plonger avec un recycleur en circuit fermé. Détecter les défaillances avant qu’elles n’entraînent des problèmes plus sérieux et connaître la réponse la plus appropriée est un peu plus compliqué. La réponse à un problème doit être du type réflexe ; Les régimes d’entraînement devraient passer beaucoup de temps pour simuler des situations de panne et pour acquérir des réponses appropriées

Le contrôle manuel du recycleur est sans doute la compétence la plus importante à acquérir, j’irai même jusqu’à recommander que le débutant commence par contrôler manuellement son unité et qu’il ne soit autorisé à activer le système de contrôle automatique qu’une fois le contrôle manuel maîtrisé. Malheureusement, même les compétences les mieux exercées et les meilleurs système de secours du monde ne servent à rien si on a affaire à un plongeur inconscient. Aussi, encore plus important que de connaître la bonne réponse à un problème, faut-il apprendre à reconnaître le problème avant qu’il ne soit trop tard.

Les conditions de défaillance les plus critiques qu’un plongeur en recycleur puisse rencontrer sont l’hypoxie, l’hyperoxie et l’hypercapnie (du à une panne du filtre absorbant). Bien que dans les deux premiers cas on n’ait pas d’avertissement physiologique fiable, il y a des personnes, dans certaines circonstances, qui arrivent à détecter ces problèmes avant que survienne la syncope ou la convulsion.

Les articles décrivant les symptômes précurseurs possibles peuvent aider mais, comme le savent tous les enseignants, sa propre expérience est beaucoup plus utile. La question qui se pose est : faut-il exposer le plongeur en recycleur à une hypoxie et hyperoxie contrôlée durant sa formation ? (il est vraisemblable que "les conditions contrôlées" ne signifie pas forcément qu'elles doivent être réalisées sous l'eau ou sans encadrement formé). Les symptômes de l'hypoxie sont probablement plus évidents que ceux de l'hyperoxie. De plus, il est facile d'expérimenter l'hypoxie au sec en utilisant un recycleur dont on aura annihilé le système d'injection d'oxygène, alors que l'hyperoxie (jusqu'au point de convulsion) nécessiterait un caisson hyperbare.

Donc, il semble que l'expérience sur l'hypoxie soit plus utile et plus facile à mettre en place durant une séance d'entraînement que pour l'hyperoxie. Néanmoins, même pour l'hypoxie, la question n'est pas évidente. Alors qu'il y a des situations où le fait d'avoir expérimenté les symptômes peut sauver la vie du plongeur, cela pourrait également pousser le plongeur à une trop grande confiance dans sa capacité à détecter les prémices de telles attaques (impliquerait un optimisme exagéré). Une autre considération est que chaque exposition hypoxique conduit à la mort de cellules du cerveau (et d'autres). Aussi, même en instaurant une discipline permettant d'éviter l'excès de confiance en soi, il n'est pas évident que les bénéfices d'une expérience visant à faire apparaître d'éventuels symptômes lors d'une session "d'expérience hypoxique" valent la perte de cellules du cerveau . Pour ma part, je pense que le jeu en vaut la chandelle.

Il y a moins d'ambiguïté concernant l'hypercapnie. Bien que des tests conduits par l'U.S. Navy montrent qu'on ne peut pas considérer les symptômes d'hypercapnie comme étant précurseurs de syncope, l'expérience en recycleur de plusieurs plongeurs civils (moi y compris) montre qu'ils peuvent être fiables. Une explication possible de cette divergence d'expérience peut être attribué aux variations individuelles. Il se peut que certains individus (qu'on appelle rétenteurs de CO₂) ne puissent pas détecter les attaques de l'hypercapnie alors que d'autres (peut-être y compris les plongeurs au recycleur civils mentionnés auparavant) le peuvent. Si cela se vérifiait, il serait alors judicieux d'inclure une exposition délibérée à l'hypercapnie (à nouveau sous contrôle) dans le cursus recycleur. Ceci peut facilement s'effectuer au sec en respirant sur un recycleur dont on aurait retiré la cartouche d'absorbant.

C'est sans doute le conseil le plus important que m'ait donné mon instructeur recycleur : Bill Stone. Ce point ne nécessite pas d'explication particulière mais il est néanmoins vital pour la survie en recycleur. Fondamentalement, c'est le même principe que celui que les plongeurs souterrains ou aux mélanges connaissent déjà : toujours assurer une alternative pour le retour en surface. Pour les plongeurs en circuit ouvert, cela signifie avoir un second détendeur et respecter la règle des tiers pour la consommation des gaz.

Pour les plongées au recycleur, particulièrement pour celles nécessitant de longues décompressions, il se peut que la logistique assurant un retour surface en toute sécurité, en cas de situation catastrophique ou de défaillance irrécupérable de la boucle respiratoire, puisse être difficile à mettre en place. Voir au chapitre des procédures de secours plus loin, pour une description de quelques solutions que j'ai élaboré pour mes plongées au recycleur.

Les procédures et protocoles de la plongée en recycleur varieront en fonction des caractéristiques spécifiques au modèle de recycleur ainsi que des conditions de plongée particulières et des objectifs. Dans ce paragraphe, je vais développer les procédures et protocoles que j’ai élaboré pour le modèle de recycleur que j’utilise et pour l’environnement où je l’utilise.

Les plongées en recycleur qui nécessitent des temps de décompression substantiels impliquent souvent (mais pas toujours) l’utilisation de plusieurs type de gaz diluant (habituellement de l’azote, de l’hélium ou une combinaison des deux). Très souvent, le plongeur sera pratiquement incapable d’emporter un stock de gaz suffisamment important pour prévoir une décompression complète en circuit ouvert. Cela laisse deux options :

1° le plongeur emmène un deuxième recycleur complètement indépendant (y compris une boucle respiratoire indépendante, des faux poumons et un filtre absorbant).

2° Le plongeur transporte un stock de gaz suffisant pour atteindre en circuit ouvert, et en toute sécurité, une ligne de décompression pré-positionnée (ce peut être un autre recycleur, un stock de gaz supplémentaire en circuit ouvert, une cloche de décompression, etc.)

Avec l’option n°1, la difficulté ne réside pas seulement dans l’emplacement physique du deuxième recycleur, mais également dans le besoin de visualiser et contrôler la qualité du gaz de la boucle secondaire lors des changements de profondeur. La plupart du temps, c’est une des formes de l’option n°2 qui sera retenue et dans ce cas, c’est une question de quantité et de nature de gaz transportée par le plongeur et placée sur la ligne de décompression qui va se poser. De nombreuses variables peuvent affecter ce ratio, selon, entre autres choses, qu’on dispose ou non d’un partenaire fiable sur lequel on peut s’appuyer pour le dépannage en circuit ouvert, selon qu’on a un masque facial ou non, selon qu’on a installé un fil d’ariane physiquement relié entre le plongeur et la ligne de décompression, selon la profondeur et la durée max de la plongée, selon le courant.

Le pourcentage d’oxygène des diluants doivent être tels que le plongeur ait toujours accès à au moins un mélange circuit ouvert viable à n’importe quel moment de sa plongée. Le choix d’une configuration optimale de diluant qui réponde aux besoins de la plongée est un des aspects les plus difficiles à résoudre en plongée au recycleur.

J’ai expérimenté un grand nombre de configurations avant de m’arrêter sur une configuration de base que j’utilise pour pratiquement toutes les plongées dont la profondeur excède 66m et dont le temps total de décompression dépasse 15 minutes. Cette configuration se compose de 11 litres de gaz répartis entre 3 bouteilles : une 3 litres interne et deux 4l externes. Une des 4l contient un trimix qui permet de respirer à la profondeur maximale. Parmi les deux autres bouteilles, une contiendra de l’air et l’autre de l’héliox –10 (10% d’oxygène et 90% d’hélium) ; c’est le profil de décompression de la plongée qui décidera quel est le gaz qu’on met dans quelle bouteille. L’emplacement des blocs relais dépendra de nombreux facteurs (qu’on verra plus loin dans le chapitre " Secours ").

La plupart des plongées ne nécessitant pas de palier de décompression, peuvent être effectuées avec une seule bouteille d’oxygène. Si cette unique bouteille d’oxygène est accessible en circuit ouvert, alors il est également possible d’effectuer des plongées avec une décompression " raisonnable " en toute sécurité avec une seule bouteille d’oxygène (limité par le fait que la quantité d’oxygène soit suffisante pour permettre au plongeur d’effectuer la totalité de son dernier palier de décompression avec une certaine marge de sécurité).

Bien qu’on puisse effectuer des plongées nécessitant des paliers de décompression avec une seule bouteille d'oxygène, il est habituellement préférable, pour de telles plongées, d’emporter une bouteille d’oxygène de secours. Si à un endroit quelconque du circuit, le système d’alimentation en oxygène du recycleur est défaillant, alors le plongeur sera forcé de passer sur le circuit ouvert de secours (ou d’utiliser une forme de secours en semi-fermé), au moins aussi longtemps qu’il faudra pour atteindre un recycleur à oxygène de secours. Pour les plongées nécessitant de longues décompressions, j’emporte deux sources d’oxygène indépendantes sous forme de bouteille de 1,5l. Chaque bouteille contient assez d’oxygène pour effectuer la totalité de la plongée en mode fermé et toute les deux peuvent être accédées en circuit ouvert si besoin est.

pour toutes les plongées qui nécessite une décompression importante, on aura habituellement besoin de matériel supplémentaire en association avec l'équipe d'assistance du bateau.

1. La ligne de décompression

Une ligne de décompression élémentaire comporte une bouée relativement grosse, une ligne relativement solide et un lestage. La longueur de la ligne dépend du profil de décompression envisagé, mais habituellement elle sera aussi profonde que le premier palier de décompression planifié. Une bouée est fixée à une extrémité et à l'autre extrémité on fixe un poids qui n'excédera pas 2kg. Sur l'extrémité de la ligne, à coté du lest, on fixera un anneau (l'idéal serait une boucle inox ou un mousqueton). Parfois, on étalonne la ligne avec des marques tous les 3m. Cette ligne sert de "station" de décompression (sur laquelle on pourra fixer du matériel supplémentaire et des bouteilles de mélange), et sera ou ne sera pas déployées avant la plongée.

2. Alimentation des gaz circuit ouvert

1. fourniture autonome du gaz

C'est toujours une bonne idée que de conserver du gaz supplémentaire à bord du bateau support en cas de situation de secours sur circuit ouvert. Dans la plupart des cas, on conservera à portée de main à la fois de l'oxygène et des mélanges oxygène-azote (air ou EAN) ainsi que des mélanges comportant de l'hélium dont on pourrait avoir besoin lors des plongées très engagées. Parfois, certaines, voire toutes, les bouteilles seront installées avant la plongée, mais dans d'autres cas, elles pourront être conservées sur le bateau d'assistance surface si on en a besoin. En cas de besoin, il est d'une importance capitale que le plongeur puisse facilement atteindre le gaz supplémentaire, avec au moins 30% de marge d'erreur. S'il n'y a qu'un plongeur à faire une plongée au recycleur nécessitant une décompression, (dans le cas d'une plongée solo par exemple), la quantité totale de gaz doit être du double de celle nécessaire à une décompression complète sur circuit ouvert. Si il y deux plongeurs en même temps, la quantité total de gaz devra être trois fois le besoin d'un plongeur pour effectuer sa décompression complète en circuit ouvert. Des équipes de trois plongeurs ou plus nécessitent des quantités de gaz encore plus importantes.

2. alimentation en oxygène depuis la surface

L'équipement supplémentaire nécessaire aux plongées impliquant des recycleurs à circuit fermé dépend des objectifs particuliers et des conditions d'environnement. Il y a deux objets que la plupart des plongeurs devraient emporter : un couteau tranchant bien affûté et un, ou plusieurs jeux de tables de décompression. Le couteau doit être petit et facilement accessible de n'importe quelle main tandis que les tables doivent être prévues pour différentes profondeurs et temps fonds ainsi que pour des profils circuit fermé (pression partielle d'oxygène constante) et circuit ouvert (pourcentage d'oxygène fixe) et ce, pour différents mélanges gazeux.

En plus des opérations habituelles en plongée aux mélanges comme l'essai du matériel, la préparation de l'équipement, le briefing de l'équipe et autres préparatifs qui s'imposent, les plongeurs en recycleur doivent effectuer plusieurs autres vérifications.

Les compétences les plus utiles qu’un plongeur en recycleur se doit d’acquérir sont celles qui lui permettront de se dépanner ou d’utiliser un palliatif en cas de défaillance du système. Il faudra régulièrement s’entraîner pour conserver ces compétences car le plongeur n’a que très rarement l’occasion de les utiliser pour des cas d’urgence réel.

1. Panne du solénoïde

Une défaillance potentielle de la plupart des recycleurs est le blocage de la vanne du solénoïde en position ouverte. Dans cette situation, l’oxygène va être injecté en continu dans la boucle respiratoire et la PpO₂ va grimper relativement vite jusqu’à atteindre des niveaux dangereusement élevés. Dans cette situation, la première réponse est de temporairement passer en circuit ouvert (habituellement, ceci est tout de suite évident pour le plongeur, à cause des alertes audibles et à l’augmentation du volume de la boucle). Une fois qu’il a fermé l’alimentation d’oxygène du solénoïde, le plongeur peut rincer la boucle au diluant jusqu’à ce que le mélange redevienne respirable, puis il peut reprendre le mode circuit fermé et il interrompt la plongée tout en maintenant manuellement la PpO₂ dans la boucle respiratoire.

La réponse évidente à un blocage de la vanne du solénoïde en position fermée est d’interrompre la plongée et de maintenir le set-point de PpO₂ manuellement.

2. Défaillance partielle de l’électronique

Que ce soit le système d’affichage primaire ou secondaire qui tombe en panne, quel que soit le moment de la plongée, celle-ci doit être interrompue. Si le système de gestion automatique de l’oxygène est tombé en panne en même temps, le plongeur doit conserver la PpO₂ dans la boucle respiratoire en surveillant l’afficheur qui fonctionne encore.

3. Défaillance totale de l’électronique

1. Fonctionnement en semi-fermé

Les plongeurs peuvent faire fonctionner tous les recycleurs circuit fermé en mode semi-fermé. Pour cela, le plongeur exhale à l’extérieur de la boucle toutes les trois, quatre ou cinq ventilations, puis complète manuellement la boucle avec du diluant. La fréquence optimal de renouvellement du gaz dépend de la profondeur, du pourcentage d’oxygène contenu dans le diluant et de la consommation en oxygène du métabolisme du plongeur (selon l’effort). Ce système n’est pas parfait mais un plongeur recycleur bien entraîné doit pouvoir maintenir un mélange respirable dans la boucle jusqu’à ce qu’il puisse atteindre les bouteilles de la ligne de secours, ou qu’il soit suffisamment remonté pour utiliser la méthode du " recycleur oxygène " (voir plus loin), ce qui consomme nettement moins de gaz que la solution de dépannage en circuit ouvert ne le ferait. Par contre, il est évident qu’en utilisant cette méthode de secours, il faudra adopter un profil de décompression plus contraignant

2. Fabrication manuelle du mélange

Une méthode plus rustique, mais plus difficile, pour maintenir un mélange respirable dans la boucle respiratoire est de mélanger manuellement l’oxygène et le diluant dans la boucle. Pendant la phase initiale de la remontée en mode dégradé, le plongeur injecte manuellement, et de temps en temps, juste assez d’oxygène pour éviter de se retrouver en hypoxie (la bonne fréquence d’injection ne peut se maîtriser qu’après beaucoup de pratique et d’entraînement). Une fois arrivé au premier palier de décompression, le plongeur fabrique le premier mélange pré-calculé.

Le plongeur a la connaissance d’au moins deux mélanges (l’oxygène et au moins un diluant où le pourcentage d’oxygène est connu), et deux volume de la boucle respiratoire (Vmin et Vmax). Il est probable que la différence entre les deux ([Vmin] [Vmax]), ne soit pas égale à la valeur absolue de Vmin. Avec ces données, le plongeur peut fabriquer au moins quatre mélanges différents (avec une limite de précision acceptable). Le premier mélange est obtenu en rinçant complètement la boucle avec du diluant. Une fois la manoeuvre réalisée, le plongeur peut ajouter manuellement de l’oxygène pour compenser la perte de volume de la boucle respiratoire (car le volume de la boucle va diminuer avec la métabolisation de l’oxygène et la fixation du dioxyde de carbone par l’absorbant).

Si le plongeur est suffisamment sensible aux variations de volume de la boucle, il est possible de maintenir la PpO₂ de la boucle à une valeur relativement constante. Le plongeur poursuit avec cette méthode jusqu’à atteindre une profondeur suffisamment faible où un nouveau mélange pourra être confectionné. Pour fabriquer ce deuxième mélange, le plongeur rince la boucle au diluant et se retrouve sur Vmin, puis il ajoute manuellement de l’oxygène jusqu’à atteindre Vmax. On effectue plusieurs cycles respiratoire pour brasser ce mélange et on évacue du gaz de la boucle pour revenir sur le volume optimal (si le mélange est suffisamment homogène, le pourcentage d’O₂ doit rester relativement constant). Le plongeur conserve ensuite le volume optimal en ajoutant de l’oxygène.

Le troisième mélange oblige à rincer la boucle avec de l’oxygène pur avant de revenir sur Vmin. On complète alors la boucle avec du diluant pour atteindre Vmax, et une fois le mélange homogénéisé, on purge la boucle pour évacuer du gaz pour revenir sur le volume optimal. C’est le mélange le plus difficile à réaliser car, durant l’opération, le plongeur doit respirer sur le circuit ouvert pour éviter l’hyperoxie.

Le quatrième mélange est de l’oxygène pur qui peut être conserver en utilisant la méthode du " recycleur oxygène " que l’on verra plus loin.

Si on possède deux diluants ayant chacun un pourcentage d’oxygène distinct, on peut fabriquer jusqu’à 9 mélanges différents. Avec trois diluants, il y a 16 possibilités de mélanges. Cette méthode est plus difficile à réaliser lorsqu’on est profond car, pour une PpO₂ donnée, le pourcentage d’O₂ est relativement faible. Ce qui veut dire que de petites variations dans le volume de la boucle entraîne de larges variations de PpO₂. Ceci rend beaucoup plus difficile le fait de simplement remplacer l’oxygène consommé par le métabolisme. On n’insistera jamais assez sur le fait que la maîtrise de cette méthode nécessite un gros effort d'apprentissage. La formation devrait être menée avec un recycleur dont l’électronique fonctionne normalement, ce qui permettra au plongeur de suivre les différents rinçages de gaz et les conséquences associées sur la PpO₂.

3. Le recycleur oxygène

1. Plongées à la dérive

Notre méthode de plongée la plus fréquente comprend un bateau " survie " qui suit les plongeurs autonomes. Cette méthode présente de nombreux avantages, mais l’explication nous entraînerait au delà du thème de cet article. A présent, je vais décrire notre protocole standard de secours pour ce type de plongée.



Le schéma 3a illustre une planification de plongée normale : Les plongeurs traînent une ligne (faite d’une garcette colorée et brillante, fine mais résistante) qu’ils attachent à une petite bouée facilement repérable depuis la surface. Le capitaine du bateau suit cette bouée tout au long de la plongée, en gardant toujours un œil attentif à l’arrivée en surface d’un parachute signalant une urgence. En temps normal (en supposant qu’aucune défaillance du recycleur ne survienne), la remontée de ce type de plongée se fait sur cette ligne. A un temps prévu à l’avance, l’équipe d’assistance vient fixer une ligne de décompression (comme il est décrit dans le chapitre " configuration du système et équipement ") sur la ligne guide du plongeur, par l’intermédiaire d’un mousqueton (ou autre attache du même type) prit sur l’extrémité lestée de la ligne de décompression (Fig. 3b). Le lest de la ligne de décompression glisse le long de la ligne guide jusqu’à atteindre le point de rendez-vous. Le plongeur peut alors détacher la ligne de décompression du fil guide (la ligne guide est alors remontée par l’équipe de surface ou laissée à la dérive jusqu’à ce que tous les plongeurs soient remontés), et effectuer sa décompression sur la ligne de décompression.

Selon les conditions de vent et de houle, le bateau sera, ou ne sera pas, attaché sur la ligne de décompression (Fig. 3c). Si l’un, ou les deux, plongeurs doivent passer sur le secours en mode circuit ouvert, alors qu’ils sont toujours ensemble, les deux plongeurs entament la remontée ensemble. Le plongeur qui est sur le secours gonfle son " parachute d’urgence " qu’il, ou qu’elle, a transporté tout au long de la plongée, l’attache sur la ligne guide et le laisse filer le long de cette ligne guide jusqu’en surface. Selon les paramètres spécifiques de la situation d’urgence, le plongeur pourra joindre un message d’explication rédigé sur une ardoise fixée au parachute d’urgence (Fig. 3d).

Dès que le parachute arrive en surface, l’équipe surface d’assistance répond en déployant une ligne de décompression ainsi qu’il est décrit ci-dessus. De toute façon, dans cette situation, l’équipe surface d’assistance attache sur le lest de la ligne de décompression, une configuration pré-établie de gaz respirables en circuit ouvert. (généralement de l’air ou du nitrox, voir Fig. 3e).

Si les deux plongeurs passent simultanément sur le secours en circuit ouvert, ils enverront tous deux leur parachute d’urgence vers la surface et l’équipe surface d’assistance enverra un volume de gaz circuit ouvert approprié. Dans tous les cas, le, ou les, parachutes seront dégonflés et renvoyés aux plongeurs avec les gaz circuit ouvert, en les attachant sur le lest de la ligne de décompression, leur permettant de glisser le long de la ligne guide jusqu’aux plongeurs (Fig. 3f). Quand les plongeurs arrivent sur le début de la ligne de décompression, ils détachent la ligne guide comme décrit précédemment, et poursuivent leur décompression. L’équipe surface d’assistance enverra également une bouteille d’oxygène, via la ligne de décompression, à une profondeur de 6m.

Si les conditions météorologiques permettent au bateau de coller à la ligne de décompression, on pourra utiliser un narguilé alimenté en oxygène depuis la surface, plutôt que d’immerger des bouteilles (Fig. 3g).

Le pire des scénarios impliquerait deux plongeurs séparés ayant tous deux besoin de passer sur le système de secours en circuit ouvert. Si le premier parachute d’urgence qui arrive en surface, est celui encore attaché à la ligne guide, alors on suit les procédures décrites précédemment comme si les plongeurs étaient en train de remonter ensemble (dans ce cas, la seule différence est que le plongeur ne doit pas détacher la ligne guide de la ligne de décompression). Si un plongeur se retrouve séparé de sa ligne guide, il, ou elle, doit commencer sa remontée et lancer son parachute d’urgence attaché au dévidoir que le plongeur a transporté (comme décrit dans le chapitre " configuration du système et équipement "). Si le plongeur n’a pas besoin de gaz supplémentaire, il, ou elle, le précise sur la note rédigée sur l’ardoise, et fixe l’ardoise sur le parachute d’urgence.

Lorsque l’équipe surface d’assistance aperçoit le second parachute d’urgence, il descendent une bouteille d’oxygène sur la ligne de décompression, puis déploient une deuxième ligne de décompression pour le plongeur isolé. Si il n’y a pas de message sur l’ardoise, l’équipe de surface suppose que le plongeur est également sur sa procédure de secours en circuit ouvert et lui fournit du gaz en conséquence (Fig. 3h). En général, le narguilé d’oxygène n’est pas déployé lorsque les plongeurs sont séparés – il est préférable de laisser le bateau libre d’aller et de venir entre les deux plongeurs qui décompressent. Si possible, l’équipe surface d’assistance communiquera à chaque plongeur la position de l’autre plongeur, ainsi, les plongeurs pourront se déplacer vers leur coéquipier afin de terminer leur décompression ensemble. Si c’est le plongeur isolé qui lance le premier son parachute, ou si les deux plongeurs sont séparés et ont perdus la ligne guide, la procédure à suivre est similaire, mais l’ordre des opérations est inversée (le premier qui arrive est le premier servi).

2. Plongée avec mouillage fixe

Dans le cas où le tombant s’étend pratiquement vertical depuis la surface jusqu’à la profondeur des opérations, le bateau, support de surface primaire, peut être ancré sur site. Dans ce cas, les plongeurs attacheront un fil guide sur l’ancre et le dérouleront jusqu’au point de plongée. On installera des bouteilles de secours sur la ligne de mouillage aux profondeurs appropriées.

Dans ce cas, on suivra les mêmes protocoles que les plongeurs spéléo qui doivent revenir à la surface en suivant le même chemin qu’à l’aller. L’idéal est que les deux plongeurs emportent un parachute d’urgence et un dévidoir supplémentaire avec du fil, et qu’un deuxième bateau soit sur place prêt à gérer une situation de secours (au cas où un plongeur se retrouverait séparé de son fil d’ariane).

Chaque constructeur va décrire les procédures de maintenance spécifiques à son modèle de recycleur. Les précisions apportées ci-dessous ne sont que quelques considérations générales concernant la maintenance élémentaire des recycleurs.

1. Le filtre absorbant

Nous avons déjà vu les différentes méthodes permettant de calculer la durée de vie restante du filtre absorbant. Le fait qu’on doive ou non remplacer l’absorbant entre deux plongées dépend d’un certain nombre de facteurs dont le temps d’utilisation, le temps écoulé depuis la dernière utilisation et d’autres paramètres. La règle générale est : " l’absorbant est bon marché, la vie ne l’est pas ". Néanmoins, il n’est pas forcément nécessaire de remplacer l’absorbant à chaque plongée. Cependant, on devrait toujours retirer le filtre de la boucle respiratoire si l’intervalle de surface excède quelques minutes. Si l’intervalle de surface dépasse quelques heures, le filtre doit être emballé et protégé de l’air ambiant, à condition qu’il n’y ait pas nécessité de remplacer l’absorbant pour la prochaine plongée.

Dans tous les cas, si le filtre n’a pas été utilisé pendant plusieurs jours, l’absorbant doit être remplacé. Lorsqu’on rempli le filtre de produit absorbant, il faut s’assurer que l’absorbant est correctement réparti et a bien trouvé sa place. Ceci implique de remplir le filtre, le refermer, le tapoter vigoureusement, le compléter à nouveau et répéter le processus plusieurs fois. Si le filtre n’a pas été rempli correctement, les chocs du trajet en voiture, ou en bateau, peuvent provoquer un affaissement de l’absorbant dans le filtre et permettre aux gaz de court-circuiter le filtre, ce qui diminuerait considérablement son efficacité.

2. La boucle respiratoire

La boucle respiratoire doit être démontée, aérée et séchée à la fin de chaque journée de plongée. Il faut désinfecter périodiquement la boucle complète (y compris l’embout, les flexibles, les faux-poumons et le filtre) avec un produit désinfectant approprié (idéalement une fois par journée de plongée, mais pas moins qu'une fois par semaine de plongée).

3. Les sondes oxygène

Dans ce qui suit, je décrit plusieurs incidents dont j'ai retenu des leçons profitables. Bien que ceci ne représente pas toutes mes expériences, ils illustrent certains points développés dans cet article.

Voici les faits : Après environ 35 heures de pratique en eau peu profonde, je me sentais prêt pour " les grands fonds " et je décidais de faire une plongée à 26m. Le recycleur s’était montré si fiable que je décidais de ne pas utiliser l’affichage " tête haute " et je le déplaçais en dehors de mon champs de vision. Le courant était fort, alors j’effectuais une descente rapide jusqu’au fond en ajoutant manuellement du gaz dans la boucle respiratoire pour compenser la pression croissante due à la profondeur. Une fois au fond, je me retrouvais à contre courant du site de plongée, aussi je commençais immédiatement à palmer à contre courant sans regarder mes instruments.

J’ai durement lutté pendant au moins 5 minutes, et je n’étais pas suffisamment expérimenté pour remarquer que le solénoïde n’avait pas injecté d’oxygène depuis que j’avais entamé la descente. Ce n’est que quand j’ai enfin atteint le lieu de plongée, haletant et soufflant, que j’ai enfin regardé mes instruments. La PpO₂ était de 3,5 atm ! J’ai réalisé plus tard, que pendant la descente, que j’avais manuellement ajouté de l’oxygène au lieu du diluant. Si après 5 minutes d’efforts soutenus, la PpO₂ était encore de 3,5 atm, je n’ose pas imaginer ce qu’elle devait être avant que je commence à palmer contre le courant. Dans de telles circonstance, il était miraculeux que je n’eut pas de convulsions hyperoxiques. Je n’avais pas de masque facial.

Ce qu’il faut retenir : 1) La distinction entre l’injection manuelle d’oxygène et celle de diluant doit être un réflexe aussi intuitif que la respiration ; de telles erreurs ne doivent simplement jamais arriver.
2) On doit connaître la PpO2 de la boucle à chaque instant ; en plus d’avoir rendu inopérant l’affichage tête haute, j’ai fait l’erreur de ne pas surveiller la PpO2 après un changement de profondeur significatif.
3) Si j’avais eu une convulsion, un masque facial m’aurait sauvé la vie ; un argument en faveur de l’utilisation du masque facial en circuit fermé. Leçons retenues : Les plongeurs en recycleur ne devraient pas placer leur confiance au dessus de leur compétences. (de même pour tous les autres plongeurs d’ailleurs).

Voici les faits : John, mon compagnon "recycleux" et moi descendions au cours de notre première plongée profonde de l'expédition Papouasie Nouvelle Guinée. Nous avions suivi la pente jusqu'à une profondeur d'environ 100m et avions trouvé une roche avec quelques poissons intéressants.

Après 10 minutes de plongée, John attira mon attention et me montra sa PpO₂ qui était tombée à environ 0,7 atm. Son solénoïde s'était déclenché normalement mais la PpO₂ n'arrivait pas à se maintenir à la valeur du set-point. Il tenta alors d'injecter manuellement de l'oxygène mais, alors qu'il pressait l'inflateur, il ne se passa rien.

Bien que le manomètre de sa bouteille d'oxygène primaire indiquait que la bouteille était pleine, il bascula sur la bouteille secondaire (également pleine). Mais il était toujours incapable d'injecter manuellement de l'oxygène dans la boucle. C'est à ce moment que j'ai réalisé que la PpO₂ de ma boucle avait également chuté au dessous du set-point. Quand j'essayais d'injecter manuellement de l'oxygène dans la boucle, j'obtint exactement le même résultat que John. Quatre alimentations distinctes en oxygène étaient simultanément tombé en panne ! Pendant ce temps, la PpO2 de la boucle respiratoire de John était tombée à 0,5 atm, aussi avons-nous interrompu la plongée. Alors que nous commencions à remonter, la PpO₂ de la boucle respiratoire de John chuta brutalement avec la baisse de pression ambiante, et, alors que nous atteignions 83m, elle ne valait plus que 0,2 atm - valeur dangereusement proche de l'hypoxie. A ce moment, la seule option qu'il restait à John était de passer en circuit ouvert. Il tenta une dernière fois d'injecter manuellement de l'oxygène dans la boucle et il finit par y arriver. je remarquais que la PpO2 de ma boucle respiratoire était également revenue au set-point. Perplexe, mais néanmoins opérationnels, nous terminions notre décompression avec des recycleurs fonctionnant à la perfection.

Ce n'est qu'après la plongée que nous avons pu comprendre la cause du problème. Les quatre premiers étages de nos détendeurs oxygène (principaux et secours des deux recycleurs) possédaient un système de protection environnemental qui comportait une membrane étanche isolant la chambre de compensation de la pression ambiante. Et ce que je ne savais pas, c'est que cette chambre aurait du être remplie de liquide (comme de l'alcool), mais il y avait longtemps que le fluide s'était évaporé. Désormais les chambres de nos quatre détendeurs étaient pleine de gaz et les membranes en caoutchouc s'étaient incurvées avec l'augmentation de la pression jusqu'à leur limites d'élasticité et s'étaient écrasées sur les vis de réglage des ressorts moyenne pression. Une fois les membranes écrasées, la moyenne pression inter-étage n'était plus compensée par l'augmentation de la pression ambiante. A 100m, la moyenne pression avait la même valeur que la pression ambiante et il n'y avait plus de mouvement de gaz possible entre le détendeur et la boucle respiratoire. Une fois revenu à une profondeur plus faible, les détendeurs s'étaient remis à fonctionner normalement.

Ce qu'il faut retenir : 1) Il faut connaître le fonctionnement et la conception de chaque pièce du recycleur, interne et externe; j'aurais du être familiarisé avec les premiers étages des détendeurs oxygène et j'aurais du savoir comment les entretenir correctement.
2) Il est important d'avoir des connaissances approfondies en physique des gaz et en physiologie; nous aurions du comprendre immédiatement la cause du problème et savoir comment le résoudre.
3) Chaque personne travaille avec son propre taux; pour une intensité d'effort faible à modérée, l'organisme de John consomme l'oxygène environ deux fois plus vite que le mien. 4) Maîtriser les procédure de secours ; Les détendeurs de diluant fonctionnaient correctement; nous aurions pu injecter du diluant dans la boucle afin de maintenir une PpO2 viable.

Leçons retenues : Les plongeurs en recycleur devraient posséder une compréhension intuitive des aspects mécaniques du recycleur, de la physique des gaz, des taux de consommation en oxygène par le métabolisme et des options de secours.