La plongée sous-marine, telle que nous la connaissons aujourd'hui comme un loisir accessible, est le fruit d'une évolution technologique et humaine millénaire. Depuis la Préhistoire, la mer et les océans ont toujours attiré les hommes, mais que peuvent bien recouvrir ces fonds marins dont personne n’osait s’y aventurer ? La réponse à cette question a poussé l'humanité à innover sans cesse pour aller explorer l'inconnu.
Des origines préhistoriques à l'apnée ancestrale
La plongée sous-marine existe depuis la Préhistoire. Nous supposons que la plongée durant cette période fut exercée afin de se nourrir, par exemple en allant pêcher des poissons grâce à des hameçons fabriqués à partir de coquillages ou bien encore des pointes barbelées fabriquées à l’époque avec du bois de cervidés, c’est-à-dire avec, par exemple, les bois de cerfs (megalocéros). Les pointes barbelées sont actuellement l’ancêtre de l’arbalète de pêche qu’utilisent de nos jours les pêcheurs exerçant la pêche sous-marine. Dès la préhistoire, les Hommes souhaitant se nourrir devaient pêcher en apnée libre pour chasser sous l'eau des crustacés ou des poissons. Des éponges de mer, des coquillages ou du corail étaient aussi prélevés grâce à cette technique ancestrale. Bien que cette activité soit difficile à documenter, elle est le mode de plongée naturel chez les mammifères, dont l'Homme, et est vraisemblablement pratiquée dès la Préhistoire.
Le saviez-vous ? À force de pratiquer la pêche sous-marine en apnée, le peuple des Bajau d'Indonésie a développé des adaptations physiologiques et génétiques accroissant ses performances en apnée. Ces derniers peuvent rester en apnée pendant presque 13 minutes, et ce, jusqu’à 60 mètres de profondeur. Au Japon, on retrouve les Amas, des pêcheuses de coquillages, et en Corée, cette activité masculine est devenue féminine au XIXe siècle avec les Haenyo. En Indonésie, les Suku Laut, qui plongent en apnée de manière traditionnelle, peuvent passer jusqu'à dix heures par jour dans la mer.
Les premières tentatives : la cloche de plongée
Le concept du sous-marin et de la respiration artificielle remonte à l’Antiquité. Les premières preuves d’une plongée sous-marine existante datent de l’Antiquité où en Egypte nous avons retrouvé des temples remplis de coquilles, plus précisément de coquilles d’huîtres dans un temple, le temple de Thèbes. On raconte que 5 siècles avant Jésus-Christ, le roi Xerxes engageait des plongeurs pour retrouver des trésors sous les mers. Dans la mythologie grecque déjà, un guerrier échappait à ses ennemis perses en respirant à travers un roseau creux tout en restant immergé sous la mer. Les plongeurs perses, quant à eux, créaient des lunettes à partir d’écailles de tortue polies.
C’est généralement au 4e siècle que l’on fait remonter la conception d’une « cloche de plongée ». Ce premier outil permettant de transporter l’oxygène sous l’eau avec le plongeur aurait été imaginé par le philosophe Aristote vers 322 avant J.-C. La légende dit qu’Alexandre le Grand lui-même aurait utilisé une première cloche, formée d’un grand tonneau de verre ouvert sur le bas, pour observer les créatures des mers. Le principe de la cloche de plongée est simple : l’air est maintenu dans la cloche à une pression plus élevée que celle de l’eau environnante, ce qui permet au plongeur à l’intérieur de respirer sans être directement exposé à la pression de l’eau profonde.
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À la Renaissance, ces travaux reprennent. En 1500, Léonard de Vinci dessine la première forme de tuba connue, mais ce tuba est jugé comme trop dangereux car les plongeurs l’essayant s’intoxiquent rapidement avec le gaz qu’ils respirent (aucun schéma d’invention n’a été retrouvé). En 1690, le physicien britannique Edmond Halley fabrique une cloche et la recouvre de plomb, pour lui permettre de résister à la pression sous l’eau. L’air est recyclé par des tonneaux résistants à l’eau, reliés à des tubes en cuir. Pour le premier essai, il plonge avec quatre hommes à une profondeur de 50 pieds (15,40 m). Cette cloche sera utilisée pour des travaux sous-marins comme la construction de ponts.
L'ingénierie des XVIIe et XVIIIe siècles : vers une meilleure autonomie
Denis Papin, un inventeur français, propose au XVIIe siècle d’injecter de l’air sous pression depuis la surface. En 1690, à Marbourg, il élabore un sous-marin, une coque en forme de tonneau résistant à la pression, où l’air circule grâce à une pompe à air centrifuge. En 1720, John Lethbridge fabrique un tonneau duquel ses bras dépassent, équipé d’une plaque en verre. Cette machine lui permet de descendre pendant 30 minutes. En 1733, il tente d'ailleurs de récupérer des piastres d’argent à Marseille.
52 ans plus tard, Fréminet fabrique la « machine hydrostatergatique », composée d’un casque de cuivre avec 3 hublots et d’un réservoir relié par deux tubes élastiques à la bouche du plongeur, avec un soufflet assurant la circulation de l’air. En 1775, l’Américain David Bushnell met au point sa « Tortue » en bois, actionnée par une manivelle. En 1797, Robert Fulton construit le Nautilus, propulsé par une hélice manuelle.
L'ère des "pieds-lourds" et les premiers scaphandres
Le premier prototype de scaphandre est inventé en 1824 par Charles et John Deane : un gros casque hermétique alimenté par un tuyau relié à un compresseur en surface. Dans les années 1850 et 1860 sont inventés les scaphandres à casque de cuivre. Le métier est difficile : il faut des assistants pour pomper l’air depuis une barque, et le plongeur revêt un accoutrement pesant plus de cinquante kilos. De nombreux accidents se produisent par le non-respect des règles de la profondeur et de la décompression.
En 1865, l’Aérophore, développé par les Français Benoit Rouquayrol et Auguste Denayrouze, constitue une avancée significative car il est le premier à intégrer un régulateur pour contrôler l’alimentation en air. En 1878, l’Anglais Henry Fleuss développe un appareil avec un sac respiratoire et un cylindre d’oxygène pur, porté à l’arrière. En 1918, le respirateur Ohgushi Peerless est développé au Japon pour des opérations de sauvetage à plus de 60 mètres.
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La révolution du scaphandre autonome moderne
Si le concept du scaphandre autonome est théorisé par Manuel Théodore Guillaumet en 1838, c’est en 1926 qu'Yves Le Prieur, officier de marine français, brevète un système utilisant des réservoirs d’air comprimé, éliminant le tuyau reliant le plongeur à la surface.
C’est à Sormiou, près de Marseille, que dès 1942, Georges Beuchat, Albert Falco et le commandant Cousteau réalisent les premières plongées avec un nouveau scaphandre équipé d’une bouteille d’air comprimé et d’un détendeur. En 1943, Émile Gagnan et Jacques-Yves Cousteau perfectionnent le détendeur automatique à débit à la demande. Ils nomment ce processus "Aqualung". Cette invention constitue une avancée majeure, car elle élimine la nécessité pour les plongeurs de dépendre de l’air fourni par la surface.
La physique de la plongée et les risques liés à la pression
Le facteur principal influant sur l'organisme humain en plongée est la pression exercée par l'eau. Celle-ci augmente avec la profondeur : le corps est soumis à une pression d'environ 1 bar à l'air libre, mais le poids de l'eau soumet le plongeur à une pression additionnelle d'environ 1 bar tous les 10 mètres. Ces pressions provoquent des phénomènes complexes :
- Barotraumatismes : Lors de la descente, l'air dans l'oreille moyenne est en dépression, nécessitant une compensation (manœuvre de Valsalva). À la remontée, en plongée bouteille, l'air dans les poumons se dilate, ce qui impose une remontée contrôlée.
- Toxicité des gaz : Selon la loi de Dalton, la pression partielle des gaz augmente avec la profondeur. Le dioxygène (O2) devient toxique au-delà d'une certaine pression partielle (hyperoxie), risquant de provoquer une perte de connaissance.
- Narcose à l'azote : Les gaz inertes comme le diazote ont des propriétés narcotiques à haute pression, altérant le discernement du plongeur.
Vers une démocratisation de la plongée de loisir
Le développement de la plongée professionnelle a ouvert la voie au tourisme sous-marin. En 1959, la première école de plongée est créée en France. En 1966, John Cronin et Ralph Erickson fondent la PADI, rendant l'enseignement de la plongée accessible au grand public. Aujourd'hui, des organisations comme PADI et SSI permettent à toute personne ne présentant pas de contre-indication de s'initier à cette activité.
Plus que jamais, le matériel de plongée offre un confort et une sécurité optimale. Des combinaisons étanches permettent de plonger dans des eaux glacées, et les ordinateurs de plongée aident à gérer les paliers de décompression en temps réel. La plongée est devenue une activité de loisir se liant au tourisme dans des destinations emblématiques comme la Guadeloupe, Malte ou le Portugal.
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