Photo de Daniel Torobekov

Pression et Gaz – La Loi de Mariotte et le Vivant

En immersion, tout organisme contenant du gaz subit les variations de pression. Pour le plongeur comme pour la faune, la physique impose des règles de survie strictes basées sur la compressibilité des gaz.

1. Le Principe Physique : La Loi de Boyle-Mariotte

La loi stipule qu’à température constante, le volume d’une masse gazeuse est inversement proportionnel à la pression qu’elle subit.

• En pratique : Quand la pression augmente (descente), le volume d’air diminue. Quand la pression diminue (remontée), le volume d’air augmente.

• L’impact majeur : C’est entre 0 et 10 mètres que la variation relative de volume est la plus brutale (le volume d’air y est réduit de moitié).

2. L’impact sur le Plongeur : Les Cavités Naturelles

Le plongeur possède des cavités remplies d’air (poumons, oreilles, sinus).

• L’équilibre : Pour éviter le barotraumatisme, le plongeur doit équilibrer ces pressions (Manœuvre de Valsalva pour les oreilles).

• La respiration : Sous l’eau, nous respirons un air comprimé à la pression ambiante. C’est pourquoi il ne faut jamais bloquer sa respiration en remontée : l’air dans les poumons reprendrait son volume initial, risquant la surpression pulmonaire.

3.  Le Lien avec le Vivant : La Vessie Natatoire

La plupart des poissons osseux possèdent un organe fascinant appelé la vessie natatoire. C’est un sac rempli de gaz qui leur permet de gérer leur flottabilité sans effort.

• Le réglage de précision : Le poisson ajuste la quantité de gaz dans sa vessie pour rester entre deux eaux (en équilibre hydrostatique).

• La contrainte de Mariotte : Si un poisson remonte trop vite (pris dans un filet ou remonté par un pêcheur), le gaz dans sa vessie se dilate brutalement selon la loi de Mariotte. La vessie peut alors gonfler jusqu’à sortir par la bouche de l’animal, provoquant des dommages irréversibles.

• Exception notable : Les requins et les raies (poissons cartilagineux) n’ont pas de vessie natatoire. Ils utilisent un foie très huileux (plus léger que l’eau) et leur nage pour ne pas couler.

4. L’adaptation des Mammifères Marins

Contrairement aux poissons, les dauphins et baleines ont des poumons comme nous.

• La cage thoracique souple : Pour résister à la pression sans que les os ne se brisent, leur cage thoracique est extrêmement flexible. Lors de la descente, leurs poumons s’affaissent (collabent) totalement sous l’effet de la pression de Mariotte, chassant l’air vers des zones où les échanges gazeux sont limités, ce qui les protège aussi des accidents de décompression.

Le comportement d’observation doit être éthique : ne forcez jamais un poisson vivant dans une anfractuosité profonde à remonter vers la surface pour une photo, car le stress de la variation de pression sur sa vessie natatoire peut lui être fatal.

L’observation commence par l’immobilité : au palier de sécurité (3m-5m), là où Mariotte est le plus actif, stabilisez-vous pour observer le plancton pélagique ; c’est une excellente façon de joindre sécurité et curiosité bio !