Les principes qui régissent la décompression en circuit ouvert sont les mêmes que ceux en circuit fermés, mais le fait que les recycleurs à circuit fermés maintiennent une pression partielle d’oxygène constante, amène certaines différences qui peuvent avoir des conséquences disons ... inattendues.

Maintenir une pression partielle d’oxygène constante ne signifie pas que l’on maintienne une pression partielle constante des gaz inertes, loin s’en faut ! Or ce sont bien les gaz inertes qui dirigent la décompression.

La documentation sur le sujet est assez maigre et on retrouve dans les pratiques les mêmes diversités qu’en circuit ouvert ; différents diluants fonds, comme on trouvait différents mélanges fonds, différents diluants pour la remontée comme on trouvait différents mélanges de déco (composition ?) déco à 1,3 ou 1,6 comme on trouvait des adeptes de l’oxygène pur et ceux du Nitrox 80%.

Les plongeurs en recycleur sont souvent d’anciens plongeurs en circuit ouvert et il est donc normal que certaines philosophies aient été transposées.
Or, en circuit ouvert comme en circuit fermé, le choix des mélanges utilisés est un élément primordial pour calculer sa décompression.

Pour les plongées dans la zone des 40 mètres, l’air est un excellent diluant et il permettra à la machine de fabriquer un nitrox adapté à la profondeur. Pour des plongées plus profondes, il sera nécessaire d’utiliser un diluant à base d’hélium et c’est là que les choses se compliquent.

L’héliair est un mélange très utilisé par les plongeurs en recycleur à circuit fermé. Il s’agit d’ailleurs moins d’un mélange que d’une méthode de fabrication des trimix. On procède en injectant la quantité d’hélium souhaitée dans la bouteille puis on complète avec de l’air. Ce qui implique qu’on aura forcément des taux d’oxygène inférieurs à 20% et que plus le pourcentage d’hélium sera élevé, plus le pourcentage d’oxygène (et d’azote) sera faible. Exemple :

• Si on veut 30% d’hélium dans le mélange final, on aura un trimix Tx14/30

• Si on veut 50% d’hélium dans le mélange final, on aura un trimix Tx10/50

• Si on veut 65% d’hélium dans le mélange final, on aura un trimix Tx7/65

Cette méthode présente de nombreux avantages. Tout d’abord, la bouteille n’a pas besoin d’être dégraissée car, à aucun moment, on introduit de l’oxygène pur. Ensuite, il est possible de compléter une bouteille qu’on a partiellement utilisé sans être obligé d’avoir un analyseur d’hélium et tout en conservant une bonne sécurité (à condition de refaire le même mélange que celui qui reste dans la bouteille). Par exemple, il reste 120 bars de Tx10/50 et on veut la compléter à 200b. pour ce cas, la quantité d’hélium à ajouter sera égale à la moitié de la pression manquante (soit (200 - 120)/2 = 40 bars) et de compléter à l’air (40 bars). On obtiendra donc à nouveau un Tx10/50 à 200 bars et pour le vérifier, il suffit d’analyser l’oxygène (ce qui est plus facile et moins cher que pour l’hélium).

Si le pourcentage d’oxygène est de 10%, alors on est sûr que le pourcentage d’hélium sera bien de 50%, magique ! Toute dérive dans le pourcentage d’oxygène implique une dérive calculable dans le pourcentage d’hélium ! La pratique montre que si l’on est soigneux dans la confection du mélange, on conserve une bonne stabilité même après une quinzaine de remplissages. De plus, on peut corriger le tir : si il restait 120 bar dans la bouteille mais que le pourcentage d’oxygène était de 10,7% et bien on va ajouter un peu plus d’hélium que prévu (44 bars) pour ramener la valeur finale de l’oxygène à 10% et inversement.

Enfin, il faut reconnaître qu’avec cette méthode, il est aisé de fabriquer avec précision des trimix à faible teneur en oxygène (ex : Tx7/65), ce qui est difficile à réaliser habituellement par transvasement car nos matériels sont souvent analogiques et peu précis. Ici, on se sert de la composition de l’air (qui est stable quelle que soit la température, l’altitude, etc.) pour fabriquer le mélange.

Maintenant, si la méthode présente de nombreux avantages, le trimix obtenu, lui, présente certains inconvénients. Habituellement les plongeurs ne se soucient que du pourcentage d’hélium et ils ne se préoccupent pas du pourcentage d’oxygène, partant du principe que c’est le recycleur qui le régulera. Effectivement, si le diluant contient peu d’oxygène, ce n’est pas grave car la machine ramènera automatiquement cette valeur au set-point sélectionné. Mais, si ce diluant est susceptible d’être utilisé comme secours en circuit ouvert, son pourcentage d’oxygène est peut-être un peu faible et le pourcentage des gaz inertes un peu élevé. La zone d’utilisation de ce mélange sera restreinte.

A 80 mètres la composition du mélange respiré avec un héliair Tx10/50 et une PpO2 à 1,3 est de :

• Oxygène = 14,5%
• Hélium = 47,5%
• Azote = 38%
  

A 120 mètres, si nous souhaitons une équivalence air de 22m (pour être confortable en terme de narcose et de risque d’essoufflement), on choisira un héliair Tx5/75 et là, on se rend mieux compte de la faiblesse du taux d’oxygène comparé à celui de la boucle.
A 120 mètres la composition du mélange respiré avec un héliair Tx5/75 et une PpO2 à 1,2 est de :

• Oxygène = 9,23%
• Hélium = 71,66%
• Azote = 19,11%

Avec seulement 5% d’oxygène dans le diluant, le passage sur circuit ouvert ne sera pas idéal ; on va augmenter le pourcentage des gaz inertes respirés et le mélange ne sera viable que jusqu’à -30 mètres.

Pour des plongées jusqu'à -80 mètres, l'héliair semble bien adapté. mais pour des profondeurs plus importantes, son intérêt diminue fortement.

Pour prévoir un éventuel passage en circuit ouvert, on peut être tenté d’optimiser la composition du diluant. Par exemple, au lieu d’emporter un héliair Tx10/50, on pourrait prendre un trimix Tx15/50.

Comparaison entre l’héliair Tx10/50 et le trimix Tx15/50 :

Ce tableau comparatif permet de souligner deux choses :

• Bien que nous ayons 50% d’hélium dans les deux diluants, nous n’aurons par les mêmes pourcentages réels dans la boucle respiratoire. Le pourcentage initial d’oxygène du diluant (que la machine réajustera en fonction du set-point) a donc des conséquences sur le pourcentage de chacun des gaz inertes. Ceci est du au ratio He/N₂ initial qui est différent dans les deux diluants.

• Avec le trimix Tx15/50, lorsqu’on est à -80m, on s’aperçoit que le pourcentage d’oxygène du diluant (15%) est légèrement supérieur à celui de la boucle respiratoire (14,44%). Ce qui signifie que chaque injection de diluant à cette profondeur élèvera la PpO₂ de la boucle au delà de la valeur du set-point. Avant toute nouvelle injection, la machine devra donc attendre que le métabolisme du plongeur ait suffisamment consommé d’oxygène pour que la PpO₂ redescende en dessous de 1,3 bar. Il n’est pas souhaitable d’avoir un diluant qui puisse élever la PpO₂ au dessus de la valeur du set-point. La machine est prévue pour ajouter de l'oxygène jusqu'à la limite sélectionnée ; elle n'est pas conçue pour en retirer. A profondeur constante, seuls le métabolisme du plongeur peut faire diminuer la PpO₂ de la boucle respiratoire ainsi qu'un rinçage au diluant si, et seulement si, la teneur en oxygène de celui-ci est inférieure aux besoins du recycleur.
  
  Il serait donc dommage de se passer de cette possibilité de rinçage qui permet de diminuer la PpO₂ de la boucle et de vérifier l'exactitude des valeurs indiquées par les sondes (à la suite d'un rinçage effectué à -80m avec un Tx10/50, les sondes doivent afficher une PpO₂ de : 0,1 * 9 = 0,9 bar).

On a peu de retour d'expérience sur l'utilisation de l'héliox en plongée loisir, mais il y a quand même eu quelques expériences ; En 1998, sur les conseils de Jean-Pierre Imbert, Olivier Isler a effectué sa plongée souterraine à La Doux de Coly à l’héliox (plusieurs heures à une profondeur maximale de 60 mètres).

Par contre, les professionnels l'utilisent beaucoup, mais principalement pour des plongées à saturation. Pour ces plongées, la PpO₂ est habituellement maintenue à 0,4b pendant le séjour au fond et même durant une grande partie de la décompression (qui se fait donc en continue et à PpO₂ constante jusqu'à une zone proche de la surface). Pour les professionnels, l’hélium présente plusieurs avantages :

• Confort respiratoire du plongeur (mais distorsion de la voix)
• Repousse les limites de la narcose pour les profondeur importantes.
• Permet une décompression plus rapide qu’avec l’azote (on parle ici de plongée à saturation).
• Un seul gaz à gérer pour la décompression.
• On fixe la vitesse de remontée en fonction des tissus les plus contraignants.
• On s’affranchit donc des changements de gaz inertes complexes et pas toujours prévisibles.
• L’hélium est constitué de molécules très petites et il diffuse donc vite et facilement ; peu de chance que des molécules restent piégées dans certaines parties de l’organisme. Ce qui en fait un gaz " prévisible ".

Quelques inconvénients :

• Les échanges thermiques sont très rapides, ce qui fait que l’hélium refroidit très rapidement le plongeur : par échanges cutanées et par la respiration. Il faudra donc réchauffer les gaz respiratoires.
• A cause des pressions et des durées d’expositions importantes, on devra fortement limiter les doses d’oxygène absorbées par les plongeurs (d’où les 0,4 bars). A l’inverse de la plongée loisir, il ne sera pas non plus possible d’augmenter significativement la PpO₂ lors de la décompression.

La plongée loisir se trouve donc relativement loin des conditions et contraintes des plongées professionnelles.

Cependant, lorsque les profondeurs deviennent importantes (il y a de plus en plus de plongeurs qui dépassent les 150 mètres) ou que les durées d’exposition dépassent une ou plusieurs heures, les caractéristiques de la plongée " sportive " commence à se rapprocher de celles de la plongée professionnelle.

Trimix ou Héliox ?

En surface, la tension d’azote (TN₂) régnant dans notre organisme est d'environ 0,75 bar, ce qui ne correspond d'ailleurs pas à un état de saturation (la pression ambiante est de 1 bar). En réalité, nos tissus pourraient supporter au moins un bar d'azote sans être en état de sur-saturation.

Si on construit un trimix où la PpN₂ n'est jamais supérieure à 1bar (un mélange non saturant en azote), alors l'azote contenu dans ce mélange ne posera pas de problème lors de la décompression car on n'augmentera pas sa charge initiale au cours de la plongée.

Par exemple, pour plonger à -80m, cela donnerait une PpN₂ de 1b au fond, soit un mélange à 11% d'azote. En réalité, il n'y a qu'à -80m qu'on a une PpN₂ de 1b. Pendant la descente (et la remontée), la PpN₂ est inférieure à 1 bar. Et même au fond, il faudra un certain temps avant d'atteindre une Tension de 1b (la saturation en azote). C'est pourquoi, lorsqu'il s'agit de brèves incursions, on peut se permettre des taux d'azote beaucoup plus important que cette limite théorique sans que ce gaz ne soit " directeur " dans la décompression.

Il serait donc dommage de se passer de cet avantage et c’est pourquoi on utilise le trimix.

par contre, ce raisonnement ne peut plus être tenu si la durée d'incursion ou la profondeur deviennent importants. Et c'est à ce moment que l'héliox devient une alternative à prendre en compte.

exemples sur des plongées 'déraisonnables' :

• Dans le cas d’une plongée à 80 mètres pendant plus d’une heure, il faudrait limiter le pourcentage d’azote à 11%. Cette valeur est faible et limite l’intérêt du trimix.

• Pour une plongée de quelques minutes à -170m, il ne faudrait pas dépasser 6 ou 7% d’azote. A nouveau, l’intérêt d’avoir de l’azote est limité.

• Pour une plongée de plusieurs heures à -30m, le problème peut avoir d’autres solutions moins évidentes : Le Dr Bühlmann avait fait réaliser une telle plongée avec respiration d’héliox pendant la première partie de la plongée, puis passage sur nitrox pendant la deuxième partie de la plongée. Attention, le changement de gaz a été fait au fond, bien avant d’effectuer la remontée.

Cette manière de présenter les choses s’appuie sur une vision Haldane/Bühlmann

Les arguments en faveur du trimix ou de l’héliox pourraient différer si on ne s’appuyait plus uniquement sur des vitesse de diffusion et des tensions maximales admissibles, mais sur le nombre et les caractéristiques des bulles et sur les échanges qui existent entre les micro-bulles et leurs environnements.

Remarque : L’utilisation d’un diluant Héliox implique que toute la plongée soit menée avec ce même gaz, y compris la décompression. Le changement brutal de l’hélium pour l’azote donne des résultats aléatoires source d'accident de décompression.

Avec un recycleur en circuit fermé à PpO2 constante, le fait de changer de diluant lors de la remontée ne peut se justifier que par le désir de se débarrasser plus vite d’une partie de l’hélium et de l’échanger contre de l’azote. Alors qu’en circuit ouvert, le changement de mélange lors de la remontée se justifiait également par la prise de mélanges de plus en plus oxygénés afin de réduire le temps de décompression.

Or, il est de pratique courante de vouloir éliminer plus rapidement l’hélium. Pour cela, il faut changer de diluant au cours de la remontée.
Voyons maintenant ce qui se passe lorsque, à moins 40 mètres, on change le diluant Tx10/70 pour de l’air.

On retrouve dans ces pratiques, ce qui se fait en circuit ouvert. Certains sont partisans des décompression à l’air et aux nitrox, tandis que d’autres préfèrent utiliser uniquement des trimix afin d’avoir une courbe de désaturation plus régulière des deux gaz inertes (voir article sur le choix des mélanges).

Bien qu'aucune des deux pratiques ne soit idéale, personnellement, je préfère la première; celle qui consiste à effectuer toute la plongée avec le même diluant. L'élimination des deux gaz est plus progressive et la logistique est simplifiée (un seul diluant nécessaire).

Il faut également dire que les logiciels de décompression pénalisent grandement l’hélium et allongent exagérément la décompression dès lors qu’on utilise des trimix. De nombreuses plongées menées par des équipes de plongeurs souterrains ont montrées que la simple application d'un rapport de diffusion de 2,65 entre l'azote et l'hélium ne suffisait pas à traduire la réalité.

Or, de nombreux plongeurs ont bâtis leur stratégie de décompression en fonction des résultats obtenus sur les logiciels ; Avec l’utilisation de mélanges à forte teneur en azote, on obtient une décompression plus courte et qu’on pourrait croire optimisée, mais ce n’est pas forcément le cas.

Plus il y a d'oxygène dans le mélange respiratoire, moins il y aura de gaz inerte et plus la décompression sera courte. C'est cette devise qui sert à concocter ses mélanges. Mais il y a des limites à tout. L'oxygène est toxique et on ne peut pas augmenter impunément le pourcentage d'oxygène des mélanges respiratoires.

Lorsqu'on utilise un nitrox 40% pour plonger à -30 mètres, il est vrai que la décompression sera plus rapide car il n'y a que 60% d'azote dans le mélange, à comparer aux 80% contenu dans l'air. Mais il ne faut pas oublier que chaque individu possède "un capital de tolérance" à l'oxygène et que chaque exposition entame ce capital. c'est pour cela qu'il est déconseillé de plonger plus de 2 heures d'affilé avec ce mélange, bien qu'on reste en deçà de la limite hyperoxique (variable) des 1,6 bar.

Autre exemple, si on envisage un trimix pour plonger à -100m, on pourrait prévoir une PpO₂ limite de 1,6 bar au fond. Un tel trimix serait alors composé de 14,5% d'oxygène et de 85,5% de gaz inerte (azote et hélium confondu). mais le pourcentage d'oxygène de ce trimix serait dangereusement proche de la limite maximale théorique de 1,6 bar et l'exposition à ce trimix entamerait rapidement notre capital de tolérance.

Si on construit un trimix ayant une PpO₂ fond plus modeste de 1,2 bar, la composition de ce trimix serait de 11% d'oxygène et de 89% de gaz inerte. Les 4,5% de gaz inerte en plus n'influeront pas énormément le temps de décompression, de plus, notre capital de tolérance aura été moins entamé ; il sera alors possible de l'utiliser lors de la décompression en augmentant la PpO₂ des gaz respirés jusqu'à 1,6 bar.

De plus, des retours d'expérience ont montré que la tolérance à l'oxygène diminuait avec le froid et avec l'effort fourni. Il arrive ainsi que la limite théorique des 1,6 bar (et même 1,4) soit trop élevée pour certains type de plongée. Il est donc inutile de se surcharger inutilement au fond et mieux vaut s'économiser pour la décompression.

Le Nexus permet de calculer la décompression à PpO2 constante pour une plongée jusqu'à -60m avec un diluant air.

Le VR3 est un ordinateur évolué qui permet de calculer toute sorte de plongée : circuit ouvert / circuit fermé, air ou mélanges, avec changement de mode ou de mélange au cours de la plongée.

GAP : modèle Bühlmann avec conservatisme par 'facteur de gradient'

Vplanner : modèle VPM

DDPLAN : modèle Bühlman avec nombre de mélanges limités.

Proplanner : logiciel à la base de l'algorithme du VR3

ZPLAN : écrit par le défunt Will Smither. modèle Bühlmann avec plusieurs méthodes de conservatisme et de paliers profonds.

Pour les plongées effectuées avec un diluant air, il est possible d'utiliser un ordinateur immergeable 'classique' gérant le nitrox. Toute la difficulté revient donc à choisir le pourcentage d'oxygène (car celui-ci sera fixé pour toute la plongée). Si on programme le pourcentage d'oxygène qui règnera dans la boucle à la profondeur maximale, on va dans le sens de la sécurité mais on se pénalise fortement. Par exemple, à -30m et pour une PpO₂ de 1,3 bar, on aura 32,5% d'oxygène dans la boucle respiratoire. On pourrait alors sans risque programmer le pourcentage d'oxygène de l'ordinateur à 32%. mais on pourrait également considérer que lors de la descente, et surtout lors de la remontée et des paliers, on aura des taux d'oxygène allant jusqu'à 81%. On peut alors être tenté d'augmenter le pourcentage 'moyen' d'oxygène.

Il est évident que cette manière de procéder doit être utilisée avec précaution et en toute connaissance.

pour les plongées profondes aux mélanges : ce sont des plongées planifiées où on connaît à l'avance tous les paramètres. Aussi est-il possible de se construire une planification bâtie grâce un logiciel de décompression.

la plongée profonde en mer, ou plongée Tek, a beaucoup emprunté à la plongée souterraine, sans doute parce qu'elle est apparue ultérieurement et que ce sont ceux qui pratiquaient la première qui se sont mis à pratiquer la deuxième. Aussi, les technique de la plongée souterraine ont souvent été transposées telles quelles à la plongée tek.

La plongée souterraine se pratique dans un milieu très particulier où il faut tout prévoir afin de ressortir par où on est entré. Afin de palier à toute sorte de défaillances, les pratiquants ont développés des techniques de redondance et d'autonomie très poussées. Il fallait pouvoir faire face seul à une panne de détendeur, à un bloc qui se vide, à un éclairage défaillant, etc. et la réponse à toutes ces pannes éventuelles a été de doubler le matériel. certains ont même copié le fil d'ariane et ils tendent systématiquement un fil à partir du mouillage afin d'être sûr de revenir sur la ligne. Mais le fait de doubler pratiquement tout les matériels ne va pas sans poser quelques problèmes : Le plongeur se retrouve encombré d'un matériel qui, parfois, devient inutilisable en situation d'urgence. Son aquaticité et son équilibrage sont dégradés et il n'est pas rare de lire des comptes rendu d'accident où le plongeur n'a pas été capable d'utiliser correctement son matériel de secours. la sécurité devient virtuelle et le bailout ne fonctionne que sur le papier. En plongée souterraine, on n'a pas vraiment le choix, mais je crois qu'il est possible de faire autrement en mer. Il arrive un moment où l'accumulation de matériel crée plus de risque que de sécurité et tout le monde n'est pas capable de gérer un tel harnachement, surtout en situation d'urgence. C'est pourquoi je crois que pour les cas extrêmes, confier une partie de son secours à l'équipe de surface présente moins de risque que de vouloir à tout prix être totalement autonome dans l'eau, quelques soient les types de plongée envisagés.

Sylvain Redoutey à la Baume des Ange ce n'est pas tout le monde qui peut gérer ce matériel

Le principe est le suivant :

• Les plongées ne seront effectuées que si les conditions météo sont optimales (houle, visibilité, courant).

• Le bateau place une ligne de mouillage terminée par une bouée et il s'accroche dessus (ceci ne fonctionne que pour les petites embarcations).
• A bord du bateau, il y a une ligne de décompression de 40 mètres terminée également par une bouée. Cette ligne comporte un gaz respirable à -40 mètres placé en bout de ligne et une bouteille d'oxygène placée à -9m. Cette ligne ne sera déployée que suite au lâcher de parachute d'un des plongeurs. Si le plongeur n'est pas sur la ligne de mouillage principal, le bateau se décrochera et ira se placer sur le parachute avant de larguer la ligne secondaire de secours.
• En plus de leurs petites bouteilles d'air et d'oxygène, les plongeurs en recycleurs emportent une bouteille supplémentaire de trimix ou d'héliox. Cette bouteille de plus forte capacité (10 litres ou plus) contient le diluant utilisé pour la plongée et servira de secours en cas de problème majeur.
• En cas de défaillance totale de la boucle, le plongeur passe en circuit ouvert sur sa bouteille de diluant et entame immédiatement sa remontée. Aux alentours de -40 mètres, le plongeur, ou son coéquipier, doit larguer son parachute, c'est la seule manoeuvre délicate à réaliser sous stress. En attendant le bateau, le plongeur continue sa décompression et utilise, si nécessaire, sa petite bouteille d'air. Dans le pire des cas, si le bateau n'arrivait pas, le plongeur finirait sa bouteille d'air avant de remonter sur les -9m où il pourrait utiliser sa bouteille d'oxygène, ce qui devrait lui laisser encore plusieurs minutes d'autonomie.
• décompression de secours : il est utopique de prévoir une décompression de secours précise qui inclurait une vitesse de remontée bien réglementaire avec des changements de gaz pré-programmés effectués à la profondeur prévue. Il faut se rappeler qu'on traite ici d'une situation d'urgence dont la gestion manquera certainement de rigueur. Et même avec un ordinateur perfectionné, on aura sûrement autre chose à faire et à penser qu'à tripatouiller les boutons pour tenter de lui expliquer ce qu'on a fait. On est dans une situation où il faut survivre ! Aussi faut-il que la réponse soit simple et efficace ; on remonte en circuit ouvert sur le diluant jusqu'à -40 mètres, on largue le parachute et, en attendant le bateau, on effectue des paliers de 2 minutes tous les 3m. Lorsqu'on dispose des blocs apportés par le bateau, on augmente progressivement la durée des paliers entre -27m et -9m. (2' à 27m, 3' à 24m, 4' à 21m, 5' à 18m, 6 à 15m, 7' à 12m). Arrivé à -9m, on termine le bloc avant de passer sur l'oxygène pendant 10 minutes, puis on reste le plus longtemps possible à -6m sur cette bouteille d'oxygène.
  La remontée s'effectue alors très lentement et on restera en surface encore quelques minutes sous oxygène.
  
  Ceci reste valable pour des plongées dont le temps total d'immersion prévu ne dépassant pas 1h30 à 2h. (120 mètres/10 minutes).
  

Remarque : la procédure décrite ci-dessus concerne une situation où la boucle du recycleur est inondée. Or, aucun compte rendu d'accident n'implique ce problème. La plupart des incidents ou accidents impliquent une qualité de gaz non conforme qui aurait entraîné une hypoxie, hyperoxie ou hypercapnie. Or, aucun de ces cas de figure ne nécessitent un passage définitif sur le circuit ouvert. De plus, il ne faut pas oublier que son partenaire possède également une grosse bouteille de diluant qui n'est plus utilisée pour la remontée et qui peut servir au compagnon en difficulté.

Mais, quelle que soit la méthode choisie, il faut qu'elle soit cohérente. Si on choisi d'être autonome, il faut l'être totalement. Si on choisit l'assistance du bateau, il faut que les procédures et matériels soient essayés et fonctionnels. Le rôle du plongeur, du coéquipier et du bateau doivent être précisés.