Les travailleurs sous la mer
Mise
au pillage, hélas ! la planète, et l'on entend maintenant pousser bien des cris d'alarme : « N'allons-nous pas, demain, manquer, entre autres, de fer, de cuivre, d'étain, de nickel, de manganèse, de charbon, de pétrole, de gaz naturel, voire d'eau ?...Et comment va-t-on assurer l'alimentation de ces multitudes en expansion continue et dont certaines connaissent déjà les affres de la faim ?... »
Il reste heureusement à notre disposition le vaste domaine des mers, dont les ressources sont immenses. Leur masse retient en suspension ou en solution presque tous les minéraux connus, et l'eau salée, convenablement traitée, peut devenir eau douce, pour satisfaire, inépuisablement, à tous les besoins de l'agriculture et de l'industrie. Les mers sont aussi une prodigieuse réserve de nourriture. Et que de gisements et de dépôts de minerais au fond des océans : pétrole, nodules formés, les uns, de métaux à peu près purs et contenant en particulier de fortes proportions de manganèse, les autres de phosphates de chaux, et, encore, fer, or, diamant, titane...
E n ce qui concerne les fonds océaniques, la première zone à exploiter est évidemment celle du plateau continental, la plus accessible. Les continents s'enfoncent, en effet, très doucement sous la mer, en véritables terrasses, cela assez loin au large des côtes et jusqu'à une profondeur ne dépassant guère deux cents mètres. Ce plateau — que l'on appelle aussi plate-forme conti- nentale et précontinent —, et qui est découpé par des canyons sous-marins prolongeant les vallées terrestres, fait déjà l'objet d'exploitations actives. On s'intéresse aux sédiments diamantifères, aux sables aurifères, platinifères, à magnétite ; aux alluvions ren- fermant de l'étain. Dans certaines régions, bancs d'huîtres et de coraux fournissent du calcaire (il existe deux grandes cimenteries, l'une aux Etats-Unis, dans la baie de San Francisco, l'autre en Islande, dans la baie de Faxa, approvisionnées en calcaire uni- quement par des bancs d'huîtres). Des gisements de minerai de fer, des veines de charbon, exploitées en profondeur sur le conti- nent, se poursuivent parfois sous la mer — et les mineurs s'y enfoncent. Quant au pétrole sous-marin, on sait quel a été, au cours de ces dernières années, l'essor de son exploitation. Sur les continents, nous dit le professeur Raymond Furon, les bassins sédimentaires susceptibles de contenir des hydrocarbures repré- sentent environ 38 % de la surface totale. La structure géologique
du plateau continental étant nettement plus favorable, on estime qu'il recèle dans son ensemble quelque 100 milliards de tonnes de pétrole liquide. Et i l existe d'autres possibilités de production ; le pétrole contenu dans les gaz naturels (45 milliards de tonnes), les sables bitumineux (30 milliards) et les schistes bitumineux (150 milliards), soit 225 milliards de tonnes s'ajoutant aux 100 milliards de pétrole liquide-
Mais pour mener à bien divers travaux au niveau du plateau continental, voire plus bas, les appareils automatiques dont on dispose aujourd'hui ne suffisent pas : l'intervention de la main humaine demeure nécessaire. Les recherches portent donc, en ce qui concerne la plongée, sur l'amélioration des performances. Il s'agit de permettre au travailleur sous-marin de descendre de plus en plus profondément en toute sécurité.
L'homme a d'abord pénétré sous l'eau « tel quel », c'est-à-dire sans aucun moyen de protection pour affronter ce milieu impropre à sa vie, — nu (les plongées des pêcheurs de perles, d'épongés ou de corail durent généralement moins d'une minute et demie et ne dépassent pas une vingtaine de mètres de profondeur). Puis on recourut à des artifices, dont la cloche à plongeur paraît être le plus ancien.
Il y avait ici une antériorité « naturelle », mais au sujet de laquelle on ne peut parler de bionique avant la lettre, car on ne s'inspira sans doute pas du « modèle » proposé depuis toujours par la fameuse petite araignée qu'a célébrée Maurice Maeterlinck : celle-ci tisse dans l'eau, parmi les plantes submergées, une poche de soie qu'elle remplit d'air et où elle se tient à l'affût. Cet air, elle va le chercher à la surface, en l'emprisonnant dans ses poils, d'où, pendant sa descente, cet aspect brillant qui lui a valu son nom scientifique, argyronète (du grec arguros, argent, et neô, je file), ainsi que son nom familier, araignée de cristal.
D'après Aristote, Alexandre le Grand, lors du siège de Tyr, en 332 avant notre ère, serait descendu au fond de la mer dans une cage de verre. E n 1689, Denis Papin eut l'idée d'une cloche alimentée en air comprimé depuis la surface. C'était le principe même des caissons modernes, qui s'emploient pour fonder des ouvrages d'art sous l'eau et dont la première application a été faite au siècle dernier pour la construction du pont de Kehl (1859- 1861). D'autre part, devaient apparaître les scaphandres — qui sont, en somme, des sortes de cloches portatives — notamment les appareils réalisés par le Français Freminet et l'Allemand Klin- gert qui, entre 1771 et 1776, inventèrent des casques à hublot et des vêtements de cuir à armature métallique. Les scaphandres ont connu bien des perfectionnements depuis lors, grâce aux pro-
grès technologiques (utilisation de toile caoutchoutée, en particu- lier) et à une meilleure connaissance des conditions physiologiques de la plongée. Avec le scaphandre autonome conçu par le comman- dant Le Prieur, remarquablement mis au point en 1943 par le commandant Cousteau et l'ingénieur Emile Gagnan, on a pu se déplacer librement sous la mer, mais en se limitant à une faible profondeur. Son complément : la paire de nageoires en caoutchouc, de Corlieu, qui munit le plongeur d'une queue de poisson à cha- que pied et lui permet de descendre, d'évoluer et de remonter beaucoup plus rapidement, fait maintenant partie de la panoplie de 1'« homme-grenouille » et du chasseur sous-marin.
D'autre part ont été inventés le sous-marin (essentiellement militaire), le bathyscaphe (capable, celui-ci, de visiter les plus profonds abysses), la soucoupe plongeante, — tous engins dans lesquels l'homme se trouve enfermé dans un habitacle rigoureu- sement étanche.
Les grands problèmes posés par la plongée sont ceux de la respiration, de la pression et du froid.
E n principe, l'organisme humain se montre capable de résister à une forte pression extérieure, pourvu que celle-ci soit exactement compensée par la pression régnant à l'intérieur de l'appareil respi- ratoire. Mais i l faut prendre garde aussi à la rupture de l'équilibre entre la pression ambiante et la pression existant dans les autres cavités aériennes de l'organisme : caisse du tympan, sinus de la face, voies digestives.
A l'air libre, nous supportons le poids d'une atmosphère, soit une pression d'un kilogramme par centimètre carré, ce qui est considérable — et ce dont nous ne nous apercevons aucunement...
Dans l'eau, la pression augmente d'une atmosphère tous les dix mètres. A 10 000 mètres, calculait Paul Portier, un homme suppor- terait au total 18 millions de kilogrammes, ce qui représenterait le poids d'une colonne de fer d'un mètre carré de section et de 2 400 mètres de haut.
Pour assurer la respiration du plongeur, l'air comprimé peut fort bien convenir jusqu'à une centaine de mètres de profondeur.
Au-delà, i l devient nocif, l'azote en surpression provoquant alors la dangereuse « ivresse des profondeurs », qui simule l'ivresse alcoolique — perte de mémoire et de jugement, somnolence invin- cible, gestes aberrants — et peut se terminer par une noyade.
Les effets narcotiques de l'azote peuvent surprendre, étant donné qu'il s'agit d'un gaz inerte, n'intervenant donc pas dans les processus biochimiques. Ces effets résultent du fait que l'azote
ayant un coefficient de partage (rapport des solubilités) entre huile et eau très voisin de celui des anesthésiques volatils comme le chloroforme, le gaz s'accumule, sous pression, dans les neurones dont i l déprime le fonctionnement. « Ce freinage, écrit le docteur Paul Chauchard, est-il dû à une action toxique de l'azote ? Cela semble peu probable. I l est plus vraisemblable que ce corps inerte gêne l'activité cellulaire et s'oppose peut-être à l'entrée de l'oxy- gène. La narcose de l'azote ne serait pas un véritable effet toxique comme dans le cas des anesthésiques, ce serait un effet physique.
Mais qui dira où s'arrête la physique et où commence la chimie...
Tout est physicochimique, et dans l'action pharmacologique des anesthésiques volatils, l'aspect physique est peut-être prépondé- rant. » (La Vie en Vol et en Plongée, Albin Michel.)
On est parvenu à dépasser le seuil critique de la centaine de mètres de profondeur en recourant à l'hélium, autre gaz inerte mais dont le rapport de solubilité dans l'huile et l'eau n'est que de 1,7 et qui, par suite, n'a pas d'effets narcotiques. Le mélange respiratoire dit héliox comporte 98 % d'hélium et 2 % d'oxygène.
Mais i l devait être constaté que les scaphandriers souffraient très dangereusement du froid quand i l s'agissait de plongées pro- fondes — perturbations graves des métabolismes, pouvant être mortelles —, les combinaisons chauffantes, pourtant efficaces à faible profondeur, cessant d'être protectrices. C'est que s'ajoute alors à l'inévitable perte de calories dans l'eau celle provoquée par le refroidissement des poumons, du fait de l'accroissement de la conductibilité thermique de l'hélium au fur et à mesure qu'on le comprime davantage. On a été ainsi conduit à réchauffer avant inhalation le mélange héliox, ce qui a permis d'assurer le succès des expériences ultérieures.
D'autres précautions, particulièrement draconiennes, sont à pren- dre lors de la remontée d'un plongeur. Les gaz inhalés se dissol- vent dans le sang, et cela en quantités d'autant plus grandes que la pression est plus élevée. On ne court aucun danger tant que la pression reste constante. Le péril vient de la décompression lors de la remontée. Normalement, les gaz sont éliminés au niveau des poumons, mais si la remontée est trop rapide, entraînant une décompression brutale, le dégazage se produit dans le sang lui- même et dans les tissus, sous forme de bulles ; le sang se met ainsi, littéralement, à bouillir, ce qui occasionne des embolies gazeuses, avec, pour conséquences, des lésions nerveuses, des pa- ralysies, voire la mort.
II est donc absolument nécessaire de respecter les temps voulus
pour que la dégazification s'opère sans redoutables à-coups —, ce qui est malheureusement fort long. C'est ainsi que pour un travail effectif d'une durée de 20 minutes à 180 mètres de profondeur, i l ne faut pas moins de 8 heures de décompression. Ce sont ces longues durées à observer ainsi qui ont conduit à l'idée, mise notamment en œuvre par le commandant Cousteau, des « maisons sous la mer » (opérations Précontinent I, à Marseille, en 1962, Précontinent II, en mer Rouge, en 1963, et Précontinent III, dans le port de Monaco, en 1965), qui devraient permettre aux plongeurs de disposer de refuges sous pression jusqu'à la fin de leur séjour sous-marin actif, en économisant de la sorte plusieurs remontées successives et autant de lentes, d'interminables périodes de décom- pression.
Toutefois, le procédé ne va pas sans complications sérieuses et coûteuses, de telles habitations dépendant des bâtiments de surface pour leur approvisionnement en énergie, en eau douce, en vivres, aussi a-t-on plutôt recouru à une technique différente consistant à faire séjourner les plongeurs, au niveau de la mer, dans des caissons pressurisés installés à bord d'un navire de sur- face et que les plongeurs quittent par une tourelle de transfert qui les descend au fond, toujours sous la même pression, ou sous une pression légèrement supérieure : technique du « Ludion ».
Après leur temps de travail, ils reprennent place dans la tourelle- ascenseur et sont de nouveau transférés dans le caisson. Us ne subiront de la sorte qu'une seule décompression, une fois terminé leur travail.
D 'autre part, on s'est aperçu qu'il fallait également tenir compte, dans les cas de plongée profonde, de la durée de l'opéra- tion de compression elle-même, car c'est à une compression trop rapide qu'étaient dus certains troubles neurophysiologiques que l'on avait d'abord attribués aux effets du mélange gazeux inhalé.
La formule célèbre, faisant allusion aux accidents spectaculaires de naguère, dus à la décompression : « on ne paie qu'en sortant », est donc à modifier. I l faut dire : « on paie en entrant et en sor- tant », — si l'on n'intervient pas de telle sorte que l'on n'ait heureusement rien à payer, ni à l'entrée ni à la sortie !
E n septembre 1969, trois plongeurs, Patrick Cadiou, Christian Cornillaux et Michel Logier, appartenant à l'équipe de la Comex (Compagnie Maritime d'Expertises, la plus ancienne entreprise de travaux sous-marins, qui emploie quatre-vingt-sept plongeurs per- manents et possède à Marseille de puissantes installations expé- rimentales), ont passé huit jours dans un caisson pressurisé à
21 bars — pression correspondant à la profondeur de 200 mètres.
Entre le 17 et le 24 septembre, et cela deux fois par jour, ils sont descendus à l'aide d'une tourelle jusqu'à — 250 mètres dans la baie d'Ajaccio, à partir de l'Astragale, navire expérimental de la société Doris, équipé en vue de la recherche pétrolière. Vêtus de scaphandres, deux d'entre eux ont travaillé en pleine eau sur un chantier pétrolier fictif, y procédant à des opérations de sou- dure et de découpage à l'arc électrique, surveillés par le troisième demeuré dans la tourelle, tous trois respirant le même mélange gazeux à 98 % d'hélium et 2 % d'oxygène. Au total, quatorze sorties. De retour dans le caisson, à bord du navire, quatre jours ont été nécessaires pour ramener les trois hommes à la pression atmosphérique.
Ce fut là la dernière phase de l'expérience dite Janus II, que les sociétés Doris et Comex réalisèrent en collaboration avec le C N E X O (Centre National pour l'Exploitation des Océans) et le groupe pétrolier ELF-ERAP. L'opération a ainsi montré qu'il était désormais possible d'ouvrir des chantiers sous-marins à la cote
— 250 mètres avec un degré de sécurité vraiment satisfaisant.
Et i l a été bientôt démontré que l'on pouvait aller beaucoup plus avant...
Déjà, en avril 1969, en Grande-Bretagne, les spécialistes du Royal Naval Physiological Laboratory avaient réalisé une plongée (toute fictive, sans doute, mais parfaitement démonstrative) à
— 457 mètres. Toujours fictivement, une « descente » 43 mètres plus bas a été effectuée lors de l'opération Physalie V, en novem- bre dernier, dans les laboratoires spécialisés de la Comex, à Mar- seille, sous la surveillance médicale des docteurs X . Fructus, direc- teur scientifique de l'entreprise, et R. Naquet, directeur du dépar- tement de neurophysiologie appliquée du C.N.R.S. à Marseille (significatif, le nom choisi pour désigner cette expérience : i l rappelle que l'on se trouve sous le signe de la toxicité. L a vésicule flottante dont est formée la physalie, animal colonial marin, sou- tient, en effet, outre des polypes reproducteurs, de longs filaments urticants. Ce fut en étudiant la toxine élaborée par les physalies, puis celle, analogue, que sécrètent les actinies, que Charles Richet et Paul Portier découvrirent en 1912 l'important syndrome de l'anaphylaxie, ouvrant ainsi le vaste chapitre de ce qu'on allait appeler l'allergie).
Cette fois-ci, deux plongeurs, Patrice Chemin et Bernard Reuil- lier, devaient « descendre » jusqu'à — 520 mètres.
Entrés dans leur caisson le lundi 16 novembre, à 15 h 06, leur
mise en pression s'est déroulée selon les indications de la table de compression progressive établie par le docteur Fructus et M . Agaraté, directeur technique de la Comex, lors de l'expérience Janus II, compte tenu des enseignements tirés de la remarquable expérience britannique.
Extrapolée jusqu'à la pression de 53 atmosphères, correspon- dant à 520 mètres de profondeur, à laquelle on devait parvenir en un peu moins de 51 heures, cette table prévoit une progression nuancée selon des courbes très élaborées et comportant des paliers.
Le jeudi 19, à 17 h 23, était atteinte la profondeur fictive de 520 mètres, à laquelle les deux hommes ne sont restés que quelques minutes, après être demeurés une heure et dix-sept minutes à — 518 mètres.
Ensuite a eu lieu la très lente décompression : celle-ci a duré jusqu'au samedi 28 novembre, à 12 h 20, soit 234 heures — 9 jours et 18 heures-
Un plein succès : les multiples observations faites pendant toute la durée de l'expérience — tracés encéphalographiques, enre- gistrement des activités cardiaque, respiratoire, musculaire, tests psychomoteurs pour le contrôle des réflexes, du comportement gestuel et intellectuel... — ont donné des résultats des plus satis- faisants : Patrice Chemin et son compagnon Bernard Reuillier ont supporté au mieux l'étrange épreuve. « Nous sommes prêts à recommencer ! » ont-ils déclaré, une fois libérés de leur prison d'acier.
A noter que lorsque la pression a été ramenée à 36 bars (équi- valant à — 350 mètres), ils ont pu utiliser un caisson supplémen- taire, disposant alors, plus confortablement, d'un « trois-pièces » : une chambre — le caisson principal, un living-room — le caisson annexe, un sanitaire — le sas de communication entre les deux caissons.
Le premier objectif de l'expérience Physalie V : pouvoir réa- liser des plongées réelles à — 400 mètres à partir du sous-marin porte-plongeurs l'Argyronète (on s'est souvenu, pour baptiser celui- ci, de la petite inventrice de la cloche à plongeurs...). Par la suite, on entreprendra des travaux à grande profondeur, pour l'explora-
tion sous-marine proprement dite ou pour la mise en place et la réparation des plates-formes de forage de pétrole en mer.
L'étape expérimentale suivante, au programme de la C O M E X : des descentes à — 250 mètres en hydrosphère — caisson com- portant un étage-séjour et un étage-piscine — pour l'essai des combinaisons chauffantes et des réchauffeurs du mélange respi- ratoire destinés à permettre aux plongeurs d'affronter des eaux très froides.
Telles sont les dernières conquêtes en faveur de la pénétra- tion de l'homme sous l'eau, obtenues grâce à des recherches de plus en plus minutieuses sur la pathologie de la plongée et à la mise en œuvre de moyens techniques de plus en plus raffinés.
Les profondeurs marines, bien que relativement fort limitées, ne se conquièrent pas, décidément, plus aisément que les profon- deurs célestes. Les unes et les autres nous sont terriblement hos- tiles, avec cette différence que lorsqu'on s'élance dans l'espace, à l'atmosphère vite raréfiée succède le vide interplanétaire, tandis qu'au fur et à mesure que l'on s'enfonce dans la mer, la pression du milieu, au contraire, augmente, et très rapidement. Ici et là sont encourus des périls extrêmes — que l'on doit apprendre à conjurer. « A l'impossible je suis tenu », peut proclamer, après Cocteau, le chercheur. Mais les deux conquêtes que voilà ne vont pas sans astreintes pénibles, et les candidats à la plongée sous- marine, aussi bien que ceux qui s'entraînent au vol spatial, doivent consentir à une véritable ascèse. Une fois en exercice, devenus, comme on dit, « opérationnels », ils n'en auront pas fini, pour autant, avec les épreuves... Océonautes et astronautes, unissons-les à l'enseigne de l'ambitieuse devise d'Albert de Monaco : Ex abyssus ad alta !
FERNAND LOT
L A R E V U E N ° 2 7
