Phoque

Le phoque est une technique d’immersion, qui peut être pratiquée en plongée en scaphandre ou en apnée et consistant à passer sous la surface de l’eau à partir d’une position verticale.

Son nom fait référence à l’animal dont la méthode d’immersion s’inspire.

Utilisation

Le phoque peut être utilisé en toutes circonstances, lorsque le fond se trouve à une profondeur supérieure à quelques mètres. Si ce n’est pas le cas, le plongeur risque d’endommager la faune et la flore en touchant le fond.

Il est utile pour éviter une embarcation qui arriverait à toute vitesse dans la direction des plongeurs en surface.

Étapes

En plongée en scaphandre

Pour s’immerger en phoque, le plongeur en scaphandre doit :

1. Simultanément, pour élever légèrement le buste hors de l’eau :
   • faire quelques mouvements de palmes,
   • prendre une grande inspiration.
2. Positionner une main sur la purge haute du gilet.
3. Lever le bras disponible en l’air, au-dessus de la tête.
4. Simultanément :
   • actionner la purge haute,
   • arrêter tout palmage,
   • expirer au maximum dans le détendeur.
5. Le corps va alors descendre rapidement sous la surface de l’eau. Ne pas hésiter à utiliser le bras qui a été levé pour faire passer les oreilles, éventuellement en inspirant de nouveau (légèrement). Après un ou deux mètres, reprendre une respiration normale.

Si l’on utilise un gilet disposant d’un système de dégonflage du gilet par tir sur le tuyau annelé de l’inflateur, une variante de cette technique consiste à ne lever aucune main, saisir dans les deux mains la purge haute et le tuyau annelé, et tirer sur les deux simultanément. Le vidage du gilet est alors très rapide.

En apnée

Pour s’immerger en phoque, l’apnéiste doit :

1. Simultanément, pour élever légèrement le buste hors de l’eau :
   • faire quelques mouvements de palmes,
   • prendre une grande inspiration.
2. Lever les deux en l’air, au-dessus de la tête.
3. Simultanément :
   • arrêter tout palmage,
   • expirer légèrement ou beaucoup (uniquement si l’on souhaite faire une apnée expiratoire, mais dans tous les cas, garder un peu d’air dans les poumons pour pouvoir faire passer les oreilles).
4. Le corps va alors descendre rapidement sous la surface de l’eau. Ne pas hésiter à utiliser une main pour faire passer les oreilles.

Explication

Expirer et vider le gilet permet de diminuer la poussée d’Archimède qui s’exerce sur le plongeur.

S’élever au préalable avec quelques coups de palmes et une inspiration permet de partir d’une position plus haute, donc lorsque le plongeur repasse par la position initiale, il est animé d’une vitesse verticale non-nulle dirigée vers le bas (dans le langage courant, on parle d’élan). Lever le ou les bras diminue la poussée d’Archimède qui s’exerce sur le plongeur lorsqu’il commence à descendre, et permet d’augmenter encore cette vitesse de descente. (Bien sûr, cette poussée d’Archimède retrouve sa valeur lorsque le bras est immergé.)

En descendant, le gaz inclus dans le néoprène de la combinaison se compresse et voit donc sa poussée d’Archimède diminuer.

Mécanisme

1. Lorsque le plongeur est en surface, le plongeur subit deux forces :
   • La partie immergée subit la poussée d’Archimède (dirigée vers le haut). Pour la démonstration, on la découpera en plusieurs composantes.
   • Le plongeur entier subit son propre poids (dirigé vers le bas).
   • Les deux forces se compensent :

\( \overrightarrow{P_A}(\textsf{bras})+\overrightarrow{P_A} (\textsf{poumons demi-remplis})+\overrightarrow{P_A} (\textsf{gilet gonflé})+\overrightarrow{P_A} {(\textsf{tout le plongeur, hors bras, poumons, gilet})}_{\textsf{demi-immergé}}+\overrightarrow{Poids}=\overrightarrow{0} \)

Ensuite, le plongeur s’élève :

• Le palmage fait subir au plongeur une nouvelle force (dirigée vers le haut).
• L’augmentation du volume de ses poumons augmente subitement sa poussée d’Archimède (dirigée vers le haut).
• Le volume de la partie immergée du plongeur diminue progressivement, donc sa poussée d’Archimède aussi.
• Le poids est inchangé (dirigé vers le bas).
• Lorsque le plongeur ne parvient pas à monter plus haut en palmant, les forces de palmage et de poussée d’Archimède (vers le haut) et le poids (vers le bas) s’égalisent. Comme le poids n’a pas changé par rapport à l’étape 1, on en déduit que la poussée d’Archimède non plus.

\( \overrightarrow{F_{palmage}}+\overrightarrow{P_A} (\textsf{bras})+\overrightarrow{P_A} (\textsf{poumons pleins})+\overrightarrow{P_A} (\textsf{gilet gonflé})+\overrightarrow{P_A} {(\textsf{tout le plongeur, hors bras, poumons, gilet})}_{\textsf{position élevée}}+\overrightarrow{Poids} = \overrightarrow{0} \)

Lorsque le plongeur expire, lève un ou deux bras hors de l’eau, arrête de palmer, et vide son gilet :

• La poussée d’Archimède chute brutalement.
• Le poids est inchangé.
• La résultante des deux forces est donc non-nulle, dirigée vers le bas et d’une grande valeur. Le plongeur subit donc une accélération verticale dirigée vers le bas :

\( \overrightarrow{P_A} (\textsf{poumons vides}) + \overrightarrow{P_A} (\textsf{gilet vide})+\overrightarrow{P_A} {(\textsf{tout le plongeur, hors bras, poumons, gilet})}_{\textsf{position élevée}}+\overrightarrow{Poids} \neq \overrightarrow{0} \)

L’altitude du plongeur diminue jusqu’à passer par l’altitude qu’il avait à l’étape 1 :

• La partie immergée du plongeur subit de nouveau une poussée d’Archimède plus importante, mais cependant pas égale à la valeur qu’elle avait cette étape 1 : en effet, il a totalement expiré, vidé son gilet, et a un ou deux bras en l’air.
• Le poids est inchangé.
• Le corps n’est donc pas à l’équilibre, mais subit une force dirigée vers le bas. De plus, à cet instant précis, le plongeur est animé d’une vitesse non-nulle, dirigée vers le bas :

\( \overrightarrow{P_A} (\textsf{poumons vides})+\overrightarrow{P_A} (\textsf{gilet vide})+\overrightarrow{P_A} {(\textsf{tout le plongeur, hors bras, poumons, gilet})}_{\textsf{position demi-immergée}}+\overrightarrow{Poids} \neq \overrightarrow{0} \)

Le plongeur continue de descendre :

• Progressivement, la composante de la poussée d’Archimède liée au volume immergé du plongeur augmente, car ce volume augmente (jusqu’à représenter la totalité du plongeur). Cependant, elle ne retrouve pas sa valeur initiale car le volume d’air contenu dans le néoprène de la combinaison s’est compressé (par exemple, à 2 mètres de profondeur, il perd 20% de volume donc la composante de la poussée d’Archimède liée au néoprène perd 20%).
• Le plongeur reprend une respiration normale donc la composante de la poussée d’Archimède liée au volume de ses poumons augmente pour reprendre la valeur qu’elle avait à l’étape initiale.
• Le poids est inchangé.
• Lorsque les forces s’égalisent, le plongeur est à l’arrêt :

\( \overrightarrow{P_A}(\textsf{bras}) + \overrightarrow{P_A} (\textsf{poumons demi-remplis})+\overrightarrow{P_A} (\textsf{gilet vide})+\overrightarrow{P_A} {(\textsf{tout le plongeur, hors bras, poumons, gilet})}_{\textsf{totalement immergé}}+\overrightarrow{Poids} = \overrightarrow{0} \)