La plongée subaquatique, qu'elle se pratique en eaux tièdes tropicales ou dans les profondeurs glacées des lacs de montagne, des carrières, ou des zones polaires, offre des expériences visuelles et sensorielles extraordinaires. Cependant, la plongée hivernale en eaux froides, comme sous la glace ou en milieux intérieurs, bien qu'offrant des spectacles uniques, suscite souvent de la crainte chez les plongeurs. Si la question du confort trouve une réponse dans l'utilisation de vêtements étanches doublés de sous-vêtements thermiques, reste un problème de sécurité majeur, posé par les risques de givrage des détendeurs. Ce phénomène, pouvant survenir même en été lorsque la profondeur dépasse 20-25 mètres, représente une urgence qui doit être gérée avec efficacité pour éviter les accidents. Le détendeur de plongée est, littéralement, la ligne de vie entre le plongeur et sa réserve d’air pendant la plongée. Il est le lien crucial entre la bouteille et les poumons, réduisant l'air haute pression contenu dans la bouteille à un niveau respirable et le délivrant de manière fluide. Ensemble, le détendeur et le bloc forment un appareil respiratoire sous-marin autonome, permettant de rester plus longtemps sous l’eau et de descendre à différentes profondeurs en toute autonomie et sécurité. Il est donc crucial de bien choisir et d'entretenir cet élément indispensable, surtout lorsque les conditions de plongée se durcissent.
Comprendre les Mécanismes de Givre du Détendeur
Le givrage d'un détendeur de plongée est un phénomène complexe mais bien identifié, principalement lié aux principes physiques de la détente des gaz. Lorsque l'air se dilate pendant la réduction de pression dans un détendeur, sa température chute brutalement et la chaleur est absorbée par les alentours. L'air provenant de la bouteille de plongée est soumis à une réduction spectaculaire de la pression, passant de 200 à 300 bars d'une bouteille pleine à la pression intermédiaire du premier étage, puis à la pression ambiante au deuxième étage. Cette détente consomme beaucoup d’énergie, abaissant d’autant la température, parfois jusqu'à -100°C dans le premier étage si l'air fuse de façon importante. Ce refroidissement rapide fait que le corps du détendeur, principalement métallique et bon conducteur thermique, se refroidira rapidement à une température inférieure au milieu environnant.
Deux principaux points de givrage peuvent être distingués : le premier étage et le deuxième étage. Si l’eau en contact direct avec des pièces mobiles refroidies du mécanisme de régulation, comme le diaphragme ou le piston et ressort équilibrant la pression interne, gèle, le mécanisme sera bloqué. Puisque le refroidissement a lieu pendant l'écoulement à travers le régulateur, il est fréquent que la congélation se produise lorsque la soupape du premier étage est ouverte, ce qui la gèlera en position ouverte. Cela entraîne un écoulement continu à travers le premier étage et une élévation de la pression entre étages, jusqu'à ce que le deuxième étage s’ouvre pour libérer l’excès de pression, que la soupape de décharge sur le premier étage s’ouvre ou qu’un tuyau ou raccord de faible pression éclate. Tous ces effets permettent un écoulement continu, maintenant ainsi le refroidissement et la glace qui bloquent le mécanisme.
Un effet similaire se produit avec le deuxième étage. L’air qui s’est déjà dilaté et refroidi à travers le premier étage se dilate de nouveau et se refroidit davantage à la soupape du deuxième étage. Ceci refroidit les composants du deuxième étage et l’eau en contact avec eux peut geler. Un givrage du deuxième étage est également susceptible de se produire lorsque la soupape est ouverte, ce qui provoque un débit continu, qui peut précipiter un givrage du premier étage s’il n’est pas immédiatement arrêté. Même en respirant modérément, la présence d’humidité (condensation, haleine, eau) aux abords du clapet et de son siège peut provoquer un givrage au niveau du deuxième étage. Des cristaux de glace se forment à ce niveau, empêchant l’étanchéité du clapet sur son siège, et le détendeur se met alors à fuser.
La cause la plus importante de givrage, contre laquelle la technologie ne peut rien, c’est la présence d’humidité dans l’air provenant du compresseur lors du gonflage. Cette humidité contenue dans l’air à haute pression va très vite se transformer en glace lors de la détente, et ce, à l’intérieur du premier étage, bloquant ainsi tout le mécanisme. Le froid ambiant et la vitesse de détente des gaz amplifient le refroidissement des pièces. De plus, une baisse de température de l’eau peut amener le plongeur à accélérer son rythme respiratoire, augmentant la fréquence de détente de gaz et favorisant l'apparition de micro-cristaux de glace qui vont bloquer le mécanisme, créant un cercle vicieux où plus le débit continu augmente, plus le détendeur givre. La profondeur est elle-même un facteur favorisant, du fait de la quantité d’air détendu qui devient très supérieure plus on plonge profondément.
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L'Évolution Technologique et la Conception des Détendeurs Anti-Givre
Aujourd’hui, la technologie a atteint un tel niveau de qualité que la plupart des détendeurs sont extrêmement fiables. Leurs performances sont telles qu’elles dépassent de très loin les besoins du plongeur, avec certains détendeurs délivrant 3000 litres/minute, alors qu'un plongeur respire environ 20 litres/minute (140 litres/minute à 60 mètres). Alors sortir un nouveau détendeur débitant 3500 litres/minute au lieu de 3000 est certainement une belle performance technique, mais absolument inutile pour le plongeur de loisir. Les bancs d’essais et comparatifs trouvent peu à critiquer, ne pouvant que déplorer des aspects secondaires comme la forme ou la couleur. En fait, le seul critère qui peut guider le choix de l’acheteur est uniquement une question de préférence par rapport au look ou à la position des différents accessoires.
Tous les fabricants de détendeurs présentent dans leur gamme des modèles « anti-givre ». Toutefois, il faut partir du principe qu’aucun détendeur ne peut garantir l’absence de givrage à 100%. Historiquement, à l’étude des cas de givrage survenus avec différents équipements, il s’avérait que les détendeurs à membrane avaient une longueur d’avance sur les détendeurs à piston. Cette différence a été atténuée avec le temps, par l’isolation de la chambre humide du premier étage, où avaient tendance à se former les cristaux de glace. On a d’abord rempli cette cavité de silicone, mais cette solution présentait quelques inconvénients et avait tendance à diminuer le confort respiratoire. Aujourd’hui, une meilleure solution a été trouvée avec la chambre sèche. Dans l’absolu, cette solution est excellente, mais elle ne suffit pas toujours. La chambre sèche empêche l'eau de pénétrer dans le premier étage, protégeant ainsi les mécanismes intérieurs du gel.
Il y eut une tendance à isoler le plus possible le corps du détendeur de l’environnement, en l’habillant de caoutchouc ou de silicone. C’était une erreur, car cette isolation conservait le froid à l’intérieur et empêchait le réchauffement interne. Actuellement, on se rend compte qu’il faut au contraire supprimer le plus possible de parties en plastique, pour revenir au métal, meilleur conducteur thermique. Il faut donc favoriser les échanges thermiques avec l’extérieur, car même dans une eau à 0°C, le gradient de température est important et permet l’évacuation du froid. Les détendeurs étanches empêchent le contact entre l’eau environnante et les parties mobiles du premier étage en les isolant dans un liquide antigel (par exemple Poseidon) ou en plaçant les pièces mobiles derrière un diaphragme et en transmettant la pression à l’aide d’un poussoir (ancien Apeks).
Le choix du détendeur doit être éclairé par le lieu de plongée. Un détendeur non étanche convient pour les eaux chaudes à tempérées (10-24 °C). En revanche, la plongée en eau froide (en dessous de 10 °C) nécessite un détendeur spécifiquement conçu pour résister à des conditions extrêmes, avec un premier étage étanche pour éviter le givrage et garantir un débit d’air constant. Pour les plongeurs qui recherchent des performances optimales, un premier étage surcompensé est conçu pour que la respiration soit aussi facile à 40 mètres qu’à la surface, offrant un confort inégalable jusqu'aux limites réglementaires de la plongée à l'air et au-delà pour les plongeurs techniques.
Prévention du Givre : Équipement et Bonnes Pratiques
La prévention du givrage commence bien avant la mise à l’eau, par une attention particulière à l'équipement et aux habitudes du plongeur.
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Qualité de l'Air : Il faut être très vigilant sur la qualité de filtration de l’air à l’entrée du compresseur et ne pas hésiter à ajouter un filtre supplémentaire si nécessaire. L'humidité dans l'air est la principale cause de givrage qui ne peut être résolue par la technologie du détendeur seul.
Configuration du Scaphandre : Pour la plongée en eau froide, un détendeur adapté est obligatoire. Il est indispensable d’utiliser un matériel homologué eaux froides (norme EN 250 et éprouvé en dessous de 5°C). La sécurité veut qu’en cas de plongée en eau très froide, le bloc soit équipé de deux détendeurs complets. Bien qu’il n’existe pas de norme universellement acceptée, au moins une agence recommande l’utilisation de deux détendeurs eau froide disposés comme suit : un premier étage primaire avec son deuxième étage, le tuyau de gonflage du gilet de lestage et un manomètre ; et un deuxième étage secondaire avec son second étage (octopus), le tuyau de gonflage pour la combinaison étanche et un autre manomètre (bien qu’un seul manomètre puisse suffire pour une bouteille ou un bi-bouteille à manifold).
Les deux premiers étages doivent être montés sur des robinets pouvant être fermés de façon indépendante, car une phase de givrage et passage en débit continu ne peut être stoppée qu’en coupant l’alimentation en air de la bouteille jusqu’à ce que le détendeur soit décongelé. Le deuxième régulateur est là pour fournir le gaz restant lorsque le premier détendeur est arrêté. Un minimum de deux détendeurs indépendants est recommandé pour la plongée sous glace, car les détendeurs ont tendance à givrer et passer en débit continu dans des conditions polaires. Certains plongeurs utilisent également un détendeur primaire sur un tuyau de 2 mètres et un secondaire fixé autour du cou. La raison pour laquelle le primaire est sur un tuyau long est de pouvoir porter assistance à un plongeur qui a un problème avec un détendeur qui fonctionne.
Concernant les types de raccordement, un détendeur monté en étrier (ou INT) est le modèle le plus commun, rapide à visser et dévisser, avec les joints sur la robinetterie du bloc. Cependant, les systèmes à étrier ont une connexion moins précise que les systèmes DIN, ce qui peut se traduire par de petites fuites, et leur vis de serrage imposante les rend sensibles aux chocs. Un détendeur monté en DIN se compose d’un pas de vis qui vient se fixer directement sur la robinetterie, offrant une connexion plus robuste. Il existe également des détendeurs M26, conçus spécifiquement pour les mélanges gazeux à forte teneur en oxygène (au-delà de 21 % d’O₂), principalement utilisés en Europe, qui évitent l’utilisation accidentelle de détendeurs standard avec des bouteilles à haute teneur en oxygène. La compatibilité Nitrox est un atout, car elle garantit que le détendeur peut gérer en toute sécurité l'air enrichi.
Les détendeurs compensés (qu’ils soient au niveau du premier ou du deuxième étage) offrent une régularité de fonctionnement quelle que soit la profondeur ou la pression restante dans la bouteille, réduisant l'effort inspiratoire. En revanche, un premier étage non compensé est une option plus simple et plus économique, mais il faudra fournir un effort inspiratoire supplémentaire au fur et à mesure que la pression diminue dans le bloc et que la pression ambiante augmente. Le volet venturi, présent sur de nombreux deuxièmes étages compensés (et certains non compensés), permet de diriger le flux d’air pour faciliter l’effort inspiratoire. La molette de réglage, exclusive aux deuxièmes étages compensés, permet de durcir le deuxième étage, bien qu'il soit conseillé de la laisser desserrée au maximum pour un confort maximal.
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Préparation avant la Plongée : Maintenir les détendeurs au chaud et au sec avant la plongée et limiter la respiration du régulateur avant l’immersion réduira le risque de givrage. Une bonne pratique est d’immerger le bloc gréé afin de mettre les détendeurs en température et ainsi éviter un choc thermique lorsque le plongeur commencera à respirer dessus.
Comportement en Plongée : Durant la plongée, adoptez une respiration calme, ample et apaisée. Évitez également tout effort excessif, pour économiser l’air disponible et limiter les risques de givrage. La température de l’eau amène souvent le plongeur à accélérer son rythme respiratoire, ce qui augmente la fréquence de détente de gaz, favorisant l’apparition de micro-cristaux de glace. Si les plongées en eau froide se déroulent le plus souvent en faible profondeur (10 à 15 mètres sous la surface), une bonne gestion du rythme respiratoire est essentielle.
Gestion d'un Incident de Givre en Plongée
Malgré toutes les précautions, si un détendeur givre pendant l'immersion, une réaction rapide et méthodique est impérative.
Reconnaissance et Action Immédiate : Le givrage se manifeste souvent par un passage en débit continu du détendeur. La première étape est d’effectuer une manœuvre de lâcher d’embout en le tenant de telle façon que l’embout buccal soit vers le bas, et en écartant le deuxième étage de votre corps. Votre coéquipier verra immédiatement que le détendeur fuse en débit continu.
Passage sur le Détendeur de Secours : Il suffit de passer sur le second détendeur (obligatoire en plongée en eau froide) et de fermer le robinet correspondant. Cela signifie fermer le robinet de la bouteille fournissant le détendeur givré. Le deuxième régulateur est là pour fournir le gaz restant lorsque le premier détendeur est arrêté.
Décongélation du Détendeur Givre : La technique pour décongeler un détendeur givré est simple et efficace. Il suffit de pincer le tuyau de moyenne pression comme on le ferait avec un tuyau d’arrosage, en le coudant et en serrant les deux parties du tuyau l’une contre l’autre, empêchant ainsi l’air de passer. Le deuxième étage, privé du refroidissement dû au passage de l’air, va subir un réchauffement au contact de l’eau environnante et les cristaux de glace vont fondre. Au bout de quelques minutes, le détendeur est de nouveau opérationnel. Pendant ce temps, on utilise, bien sûr, le deuxième détendeur ou l’octopus. Cette technique n’est possible que sur les tuyaux en caoutchouc (les classiques tuyaux noirs qui équipent la grande majorité des détendeurs).
Communication et Remontée : Une fois le problème initial géré, indiquez à votre binôme ou à votre palanquée que la plongée est terminée et qu’il faut entamer sans tarder la remontée. Pendant la remontée, restez proche de votre coéquipier afin de parer à la panne d’air éventuelle. Si c’est votre détendeur principal qui givre, la configuration à deux détendeurs vous permettra d’avoir toujours une idée de la pression résiduelle dans votre bloc grâce aux deux manomètres indépendants.
Autres Incidents de Givre : Il est possible que votre combinaison étanche ou gilet stabilisateur gèle pendant le gonflage. Si cela se produit, il est essentiel de le traiter immédiatement. La meilleure solution est de débrancher le tuyau de gonflage à basse pression du matériel connecté en le laissant déverser son air. Avoir au moins deux systèmes de flottabilité (comme une combinaison étanche et un gilet de lestage) est essentiel.
Plongée en Eaux Froides et Milieux Spécifiques
La plongée en eau froide est considérée comme telle dès lors que les fonds atteignent une température inférieure à 10°C, et peut avoir lieu en milieux polaires (Antarctique, Islande, Sibérie, Colombie Britannique), en lacs ou en carrières. Dans ces conditions, chaque détail compte.
Équipement Spécifique :* Combinaisons : Les combinaisons humides classiques atteignent vite leurs limites. Pour ce type de conditions, les combinaisons étanches s’imposent. Elles empêchent l’eau d’entrer et permettent de porter des sous-vêtements isolants, comme ceux en polaire technique ou fibre Thinsulate. Des modèles comme la Definition Dry de Scubapro ou la Thermiq ADV Dry d’Apeks offrent une excellente isolation. La combinaison étanche est obligatoire ; cependant, certains plongeurs plus résistants considèrent qu’une combinaison épaisse peut être suffisante, ce qui n’est pas vrai, et ces plongeurs prennent des risques importants. Une combinaison peut être préchauffée en versant de l’eau chaude à l’intérieur.
- Protection des extrémités : Un capuchon et des gants (mitaines recommandées à trois doigts ou des gants étanches avec des bagues) sont nécessaires. Les plongeurs équipés de combinaisons étanches ont la possibilité d’utiliser des cagoules et des gants qui gardent la tête et les mains au sec, comme les Heavy Duty Dry Gloves de Fourth Element ou le système KUBI Dry Gloves. Certains préfèrent utiliser un masque de plongée intégrale pour éliminer essentiellement tout contact du visage avec l’eau froide.
- Stabilisation : Un gilet (BCD) robuste et un lest bien réparti sont nécessaires, car les combinaisons étanches étant plus volumineuses, l’équilibre sous l’eau change. Certains plongeurs choisissent des poches à plomb intégrées pour gagner en confort et sécurité.
Plongée sous Glace (un cas particulier) : La plongée sous glace est un type de plongée de pénétration où la plongée a lieu sous la glace, plaçant le plongeur dans un environnement sous plafond typique avec seulement un seul point d’entrée et/ou de sortie. Cela est considéré comme un type avancé de plongée exigeant une formation spéciale. Les plongeurs sous glace sont généralement attachés pour la sécurité, portant un harnais spécial en sus de leur équipement. C'est une activité de plongée en équipe car la ligne des plongeurs nécessite un plongeur en charge du contrôle de la ligne, responsable de surveiller et de légèrement tendre la ligne pour éviter l’emmêlement. La communication au plongeur, ou à la surface, est accomplie en tirant sur la ligne, chaque série de coups ayant une signification différente. Un plongeur de sécurité, équipé et prêt à entrer dans l’eau à tout moment, est toujours présent.
Outre les vêtements et les exigences de protection contre l’exposition au froid, y compris les mitaines et les chaussettes de rechange, il existe des équipements de plongée de base, des équipements de plongée de secours, des outils pour couper un trou dans la glace, des outils de déneigement, des engins de sécurité, et un abri. Le harnais est généralement placé sur la combinaison étanche, mais sous le gilet stabilisateur de plongée ou un autre dispositif de flottabilité, de sorte que le plongeur reste attaché, même s’il doit retirer sa bouteille de plongée ou sa stab. Le harnais s’adapte sur les épaules et autour du dos de sorte que les aides à la surface peuvent, en cas d’urgence, tirer un plongeur inconscient vers le trou. Un ou deux plongeurs peuvent plonger en même temps dans le même trou, chacun avec sa propre corde. Le plongeur doit s’assurer qu’il y a toujours une indication claire de l’itinéraire vers la zone de sortie.
Le déploiement d’un seul plongeur longé est une alternative raisonnable et sûre à la plongée sous-marine d’une palanquée de plongeurs en eau libre. Le plongeur attaché est équipé d’un masque intégral avec communications vocales, d’un approvisionnement en air de plongée suffisant et d’une alimentation redondante en air indépendante. Une ligne de vie avec un câble de communication est fixée à un harnais sur le corps du plongeur et est manipulée par les hommes de surface qui sont en communication vocale constante avec le plongeur. Des crampons peuvent être utiles pour la traction sur la glace, car le matériel de plongée est lourd hors de l’eau.
Après la Plongée : Une fois remonté, le froid continue son travail. Prévoir une veste thermique, un bonnet et une boisson chaude fait partie du rituel.