Les limites que pose l'oxygène

En plus de la charge en gaz inerte, qui donne le temps sans palier puis la durée des paliers, certains ordinateurs suivent l'oxygène, qui devient toxique au-delà d'une certaine pression partielle.

La pression partielle d'oxygène est la part de la pression respirée due au seul oxygène, notée ppO₂. On l'exprime en bar absolus : 1 bar en surface, 2 bar à 10 m. Elle impose trois limites, qui ne portent ni sur la même chose ni sur la même échelle de temps : une profondeur à ne pas dépasser, et deux compteurs de dose.

Multi-gaz et trimix

Changer de mélange en remontée est le levier le plus efficace pour raccourcir une décompression. Le principe : en augmentant la fraction d'oxygène, on abaisse la pression partielle de gaz inerte inspiré, donc on creuse le gradient qui pousse l'azote hors des tissus. L'algorithme ne change pas ; c'est la physique du gradient qui fait le travail.

On ajoute de l'hélium au mélange au-delà d'une quarantaine de mètres, parce que l'azote sous pression y devient anesthésiant, c'est la narcose, et que l'hélium n'a pas cet effet. En Bühlmann, il n'existe qu'un seul jeu de coefficients hélium, le jeu A, dérivé mathématiquement des périodes et jamais révisé sur l'expérience, à la différence de l'azote, qui a eu ses versions B et CCMAS ZH-L.

La plongée en altitude

Comme vu au chapitre 1, Bühlmann a formulé ses M-values en pression absolue précisément parce qu'il plongeait dans les lacs de montagne suissesBaker 1998a. Ses équations restent donc valables telles quelles en altitude : il suffit de remplacer la pression de surface.

Les M-values de Workman, exprimées en pression relative, ne le permettaient pas, d'où les procédures de correction de tables et les « profondeurs équivalentes » historiques.

Deux choses changent en altitude :

1. La pression de surface est plus basse, donc le gradient de sursaturation à la sortie est plus grand pour une même charge tissulaire.
2. Vous arrivez souvent avec des tissus déjà partiellement désaturés par la montée en altitude, ou au contraire sursaturés si la montée est récente.

Et l'avion après la plongée

Prendre l'avion, c'est monter en altitude avec des tissus chargés. Le calcul du délai avant vol est propre à chaque fabricant, et Suunto a documenté un changement instructif : Fused RGBM 2 n'exige plus que le corps soit totalement débarrassé des gaz résiduels ; il suppose une cabine pressurisée à l'équivalent de 3 000 m, ce qui réduit le délai imposéSuunto.

Les recycleurs

En circuit ouvert, la fraction d'oxygène est constante et sa pression partielle varie avec la profondeur. En circuit fermé, c'est l'inverse : l'électronique maintient une ppO₂ constante, le setpoint, typiquement 0,7 bar en surface et 1,2 à 1,3 bar au fond. La fraction de gaz inerte inspirée varie donc en permanence.

Conséquence pour l'algorithme : à profondeur donnée, un recycleur à setpoint 1,3 offre un gradient de désaturation nettement plus favorable qu'un circuit ouvert à l'air, ce qui raccourcit la décompression. C'est un avantage réel du recycleur, indépendant du modèle utilisé.

Certains algorithmes ont été pensés pour cet usage. DCAP calcule sur les valeurs de gaz inspiré plutôt que de gaz dissous, ce qui convient particulièrement au circuit fermé, et une version de DCAP est le modèle par défaut du recycleur Poseidon et de son ordinateur M28DGE. Côté modèles à bulles, Suunto Fused RGBM annonce une capacité recycleur et une profondeur maximale de 150 mSuunto.

Plongées successives et intervalle de surface

C'est ici que les familles d'algorithmes divergent le plus, et le point mérite d'être répété car il est mal connu.

Pourquoi le modèle haldanien est faible sur ce point

Le rapport d'Alain Foret consacré à cette question en donne l'explication la plus nette. À chaque instant d'une plongée, un seul compartiment commande : celui qui impose la remontée et la durée des paliers, qu'on appelle le compartiment directeur. Sur la plupart des plongées loisir, ces compartiments directeurs sont courts : des demi-vies de 5, 10, 12 ou 18 minutes selon le jeu de paramètres. Or après un intervalle de surface valant six fois ces demi-vies (30, 60, 72, 108 minutes), ils sont quasiment réinitialisésForet 2024.

Pourquoi six ? Parce qu'à chaque demi-vie passée en surface, un compartiment évacue la moitié de l'azote en excès qu'il lui reste. Après six, il n'en garde plus qu'environ 1,5 %, autant dire rien.

Conséquence : lors d'une seconde plongée, ces compartiments courts restent directeurs et n'imposent pas plus de paliers qu'en plongée unitaire, alors que les compartiments longs, eux, n'ont pas terminé leur désaturation. Ignorer ce niveau de saturation résiduelle des tissus lents est, selon Foret, une faiblesse du modèle de Haldane susceptible de favoriser les accidentsForet 2024.

Haldane était donc parfaitement conscient de la limite de son propre modèle. La première procédure proposée fut d'additionner la durée des deux plongées, règle restée en vigueur de 1908 à 1948, reprise par l'US Navy. Elle a ensuite été remplacée par la méthode du groupe de plongée successive, mise au point par la Marine nationale française. Le principe : la première plongée classe le plongeur dans un groupe, désigné par une lettre, et ce groupe détermine une majoration, un temps fictif ajouté à la durée de la seconde plongée, de sorte que ses paliers soient calculés comme si l'azote restant y avait déjà été absorbé. Toutes les tables du monde ont adopté cette approcheForet 2024.

Le problème posé par les ordinateurs

La méthode de la majoration n'est pas transposable telle quelle à un ordinateur : elle suppose de connaître à l'avance la profondeur de la plongée, ce qui est impossible en calcul temps réel. Les fabricants ont réagi différemment, certains envisageant de renoncer à toute majoration, d'autres jugeant cela dangereuxForet 2024.

Cette pénalité ajoutée au-delà de ce que le calcul pur exigerait, la sur-pénalisation, a ses défenseurs, et non des moindres :

Comment un ordinateur peut majorer

La méthode décrite par Oceanic, et généralisable à n'importe quel jeu de paramètres haldanien, consiste à choisir un compartiment directeur en surface, à calculer son taux de désaturation à la fin de l'intervalle, puis à appliquer ce taux à tous les compartiments plus courtsForet 2024.

Exemple : avec un compartiment directeur de 120 min et un intervalle de 90 min, le taux de désaturation vaut 41 %. On considère alors que tous les compartiments plus courts ne sont désaturés qu'à 41 %, au lieu de ce que donnerait le calcul direct, près de 100 % pour les plus rapides d'entre eux, 65 ou 54 % pour les intermédiaires. L'effet est important.

Comment lire. Les durées sont en minutes, et « — » signifie qu'aucun palier n'est requis à cette profondeur. C60 et C120 désignent le compartiment de 60 ou de 120 minutes de période, pris comme référence pour calculer la majoration : plus le compartiment de référence est lent, plus la majoration est forte. L'indice PrT (Hempleman, 1952) mesure la sévérité de l'exposition : PrT = profondeur × √durée.

Sur les plongées vraiment récréatives, l'écart est nul. Les deux premières lignes ne demandent aucun palier quel que soit le réglage, et la troisième n'en demande un que sous la majoration la plus forte.

Dès que la plongée devient « sportive », il devient considérable. À 18 m / 60 min, on passe de 3 à 14 minutes. À 30 m / 30 min, on passe de 13 minutes à 3 m à un profil de 4 min à 6 m suivies de 24 min à 3 m. Les deux dernières colonnes de chaque bloc montrent que la majoration la plus forte fait apparaître un palier à 6 m là où il n'y en avait pas.

La justification théorique du camp RGBM est que les micro-noyaux gazeux (de minuscules germes de bulles) créés lors de la première plongée ne disparaissent pas instantanément et servent d'amorce à la suivante. La justification du camp Bühlmann est qu'un modèle doit rester une description honnête du gaz dissous, et que le conservatisme se règle par les GF plutôt que par des pénalités opaques.

Aucune des deux positions ne dispose d'une validation expérimentale décisive sur ce point précis. En revanche, la CMAS rappelle un fait mesurable : le pic de bulles circulantes survient 30 à 60 minutes après la sortieCMAS, ce qui donne un fondement objectif à l'idée d'un intervalle de surface confortable.

Les facteurs individuels

C'est le grand angle mort. Rappelons la formulation de Neal Pollock : un compartiment « n'a pas à correspondre à un tissu réel », et un accident de décompression peut survenir chez des personnes plongeant dans les limites des modèlesPollock 2015. Il ajoute que les ordinateurs actuels ne tiennent pas compte de façon significative du stress thermique ni de l'effortPollock 2015.

Les facteurs suivants sont largement reconnus comme influençant le risque, sans être modélisés par les algorithmes courants :

• Le froid. Il modifie la perfusion, l'irrigation sanguine des tissus : on se charge « chaud » au fond et on désature « froid » à la remontée, ce qui est le pire scénario.
• L'effort. Un effort au fond accélère la charge ; un effort pendant les paliers peut favoriser le passage de bulles.
• Le foramen ovale perméable (FOP). Présent chez une part importante de la population générale, il permet à des bulles veineuses de passer côté artériel. C'est un facteur de risque documenté pour certaines formes d'accident.
• L'âge, l'adiposité, l'hydratation, la fatigue, l'alcool et le tabac.

Ce que vaut scientifiquement tout cela

L'assurance apparente d'un affichage numérique est trompeuse.

Le déficit de validation

L'étude de Fraedrich est la plus directe sur ce point : sur quatre algorithmes commerciaux confrontés aux données d'essais humains de l'US Navy, aucun ne passait les trois tests proposés avec son conservatisme d'usineFraedrich 2018. Deux seulement, ZH-L16C et Suunto-RGBM, pouvaient y parvenir en modifiant les réglages utilisateur.

Quant à VPM, ses auteurs eux-mêmes reconnaissaient en 1984 qu'aucune de leurs tables n'avait été testée sur l'animal ou l'homme, et identifiaient ce point comme la critique la plus sérieuse qu'on pouvait leur adresserYount & Hoffman 1984.

L'approche probabiliste

La réponse méthodologique moderne consiste à abandonner l'idée d'une limite binaire et à raisonner en probabilité d'accident. On ajuste alors le modèle sur des données d'essais réels, puis l'on choisit un niveau de risque acceptable. On trace alors la courbe qui relie tous les profils présentant ce même risque, une « isoplèthe ». The Theoretical Diver retient celle des 3 % de probabilité d'accident, jugée le meilleur compromis entre risque et durée de décompression2019. Le GF High, lui, a été calé sur un critère bien plus strict : 0,1 % d'accident grave2019.

C'est cette démarche qui permet d'énoncer des recommandations chiffrées et défendables du type « GF High jamais supérieur à 80 », non parce qu'un modèle le dit, mais parce qu'on a calé le modèle sur des données de risque.