Physique de la plongée : pourquoi tout paraît plus grand sous l’eau

Vous est-il déjà arrivé de pointer du doigt avec enthousiasme un mérou « énorme » lors d'une plongée, pour ensuite réaliser, une fois à la surface, qu'il était probablement de la taille d'un chat domestique ? Rassurez-vous, vous n'êtes pas en train de perdre la tête – et vous n'avez certainement pas halluciné à cause de la narcose à l'azote à 12 mètres de profondeur. Bienvenue dans le monde merveilleux de l'optique sous-marine, où les lois de la physique jouent des tours à vos yeux et font paraître tout environ 33 % plus grand qu'il ne l'est en réalité.

La partie scientifique (ne vous inquiétez pas, nous allons faire simple)

Voici ce qui se passe: la lumière se propage à des vitesses différentes selon les matériaux qu'elle traverse. Dans l'air, elle se propage rapidement. Mais lorsqu'elle rencontre l'eau, elle ralentit. Et lorsque la lumière ralentit et change de direction (phénomène appelé réfraction), notre vision se modifie.

Lorsque vous plongez avec un masque, un espace d'air sépare vos yeux de l'eau. La lumière traverse l'eau, le verre ou le plastique de votre masque, puis cet espace d'air avant d'atteindre vos yeux. À chaque passage d'un matériau à un autre, la lumière est déviée. Cette déviation donne l'impression que les objets sont plus proches qu'ils ne le sont en réalité; or, lorsqu'un objet paraît plus proche, notre cerveau l'interprète comme plus grand.

Imaginez: si vous voyez quelque chose qui vous semble à 3 mètres, mais qui est en fait à 4 mètres, votre cerveau fait le calcul et se dit : « Ah, il doit être plus grand que je ne le pensais ! » Sauf que ce calcul est automatique, et vous voyez simplement un poisson géant.

La règle des 33 %

Le chiffre magique en plongée, c'est 33 % (ou 25 %, selon les sources – ne chipotons pas). Tout ce que l'on voit sous l'eau paraît environ un tiers plus grand et un quart plus proche qu'en réalité. Alors, ce barracuda d'un mètre de long? Probablement plutôt 75 cm en réalité. Impressionnant, certes, mais… un peu moins terrifiant.

Voilà pourquoi votre binôme a toujours l'air perplexe quand vous gesticulez à outrance pour décrire la murène « énorme » que vous venez de voir. Il l'a vue aussi – il s'adapte simplement à l'effet de grossissement sous-marin.

Ce que cela signifie pour votre plongée

Pour la plupart des plongées de loisir, c'est juste une astuce amusante à partager avec vos compagnons de plongée. Mais si vous préparez votre formation de Divemaster ou d'instructeur, comprendre le grossissement est essentiel:

La navigation sous-marine devient parfois déroutante: ce récif que vous croyez à 10 mètres ? Il est probablement plus proche de 13 mètres. C’est pourquoi l’orientation naturelle demande de l’entraînement: il faut constamment réajuster sa perception de la profondeur.

Estimation des distances pour les élèves : lorsque vous enseignez, il est essentiel d’en tenir compte. Si vous demandez à un élève de rester « à environ 3 mètres » en désignant un point précis, il risque d’interpréter cette distance différemment.

Difficultés photographiques: c’est pourquoi les photographes sous-marins se rapprochent constamment plus qu’ils ne le pensent nécessaire. Ce qui semble être une bonne distance peut s’avérer bien trop loin pour obtenir une photo correcte.

Entrées dans l’eau en grand pas: la surface de l’eau est peut-être plus proche que vous ne le pensez lorsque vous êtes sur le bateau. En réalité, c’est un avantage : cela rend l’entrée dans l’eau moins intimidante !

Quelle est la taille de cette tortue ?

Pourquoi les masques sont importants

Voici une anecdote amusante : si vous pouviez plonger sans masque (surtout, n’essayez pas !), tout serait flou, mais sans effet de grossissement. Cet effet est uniquement dû à l’espace d’air contenu dans le masque. C’est l’interface air-eau qui provoque la réfraction de la lumière de cette manière particulière.

C’est aussi pourquoi différents modèles de masques peuvent légèrement influencer votre vision. Les masques à faible volume et les masques à volume élevé présentent des différences subtiles dans leur impact sur la perception. Mais ces différences sont vraiment minimes ; elles ne justifient pas de changer de masque.

Couleurs et absorption de la lumière

Puisqu'on parle d'optique sous-marine, voici une petite leçon de physique : les couleurs disparaissent avec la profondeur. Le rouge est la première couleur à disparaître (généralement entre 5 et 10 mètres), ce qui explique pourquoi tout semble bleu-vert en profondeur. Cela s'explique par le fait que l'eau absorbe les différentes longueurs d'onde de la lumière à des vitesses différentes.

C'est pourquoi ce « gros » mérou rouge que vous avez vu à 20 mètres paraissait gris – jusqu'à ce que vous l'éclairiez avec votre lampe torche et qu'il redevienne soudainement rouge vif. Vous réintégrez littéralement les longueurs d'onde rouges que l'eau avait filtrées.

Les conclusions à retenir pour les professionnels de la plongée

Si vous préparez votre brevet de Divemaster ou d'instructeur, voici ce qu'il faut savoir :

• Sous l'eau, tout paraît environ 33 % plus grand et 25 % plus proche.

• Cela affecte l'appréciation des distances et la navigation.

• Cet effet est dû à la réfraction de la lumière à travers votre masque.

• Il est constant et prévisible (contrairement à la narcose à l'azote, qui ne l'est absolument pas).

• Avec l'expérience, vous apprendrez à vous y adapter mentalement.

  
  

Applications pratiques

Quand vous enseignez à des étudiants, vous pouvez utiliser cet exemple pour illustrer l'importance de la physique de la plongée dans la vie réelle. C'est bien plus intéressant que de simplement mémoriser des formules. De plus, cela vous donne une excuse parfaite lorsque vous exagérez inévitablement la taille de cette tortue que vous avez aperçue : « Ce n'est pas ma faute, c'est la physique qui m'a forcé ! »

Et puis, quand vous racontez vos exploits au bar après la plongée, personne n'a besoin de connaître la règle des 33 %. Ce requin était bel et bien aussi impressionnant que dans vos souvenirs. On ne dira rien. 😉

Alors, la prochaine fois que quelqu'un vous demandera pourquoi tout paraît plus grand sous l'eau, vous pourrez sortir quelques notions de réfraction de la lumière et passer pour un génie. Ou vous pouvez tout simplement continuer à apprécier le fait que, sous l'eau, tout est plus impressionnant – vous y compris !