135.  IL CALCOLO EMPIRICO DEL PROPRIO CONSUMO IN IMMERSIONE

Per calcolare il proprio consumo di gas in immersione si deve innanzitutto calcolare il proprio ICS, cioè l’Indice del Consumo in Superficie, e si deve necessariamente partire da un dato empirico, ricavabile con una serie di prove in acqua. Il calcolo va fatto in atmosfere, perché il manometro indica la quantità di gas contenuta nella bombola non in litri, ma in atmosfere.   Vediamo come fare. Dopo aver indossato l'equipaggiamento completo, si devono fare delle pinneggiate a una profondità stabilita per un certo tempo di percorrenza (ad esempio, si nuota per 10 minuti a 10 metri di profondità) e al termine della prova si deve controllare la quantità di gas consumato.   Ovviamente, per ottenere un dato significativo, si devono fare diverse prove, usando sempre una bombola di uguale capacità, in modo da avere una stima abbastanza precisa del proprio consumo, e una volta ottenuto questo dato saremo in grado di calcolare il nostro consumo medio di gas ad ogni profondità. Naturalmente, per ottenere il nostro ICS il risultato ottenuto dalle prove sottacqua dovrà essere rapportato alla pressione che c'è in superficie.

Per esempio se il subacqueo s’immerge a 10 metri di profondità, nuota per 10 minuti e consuma 40 atmosfere di gas, bisogna calcolare 40 : 10 = 4 che è il consumo in atmosfere al minuto a 10 metri  di profondità. Quindi, poiché la pressione assoluta a 10 metri è 2 ATM, per ottenere l'ICS si dovrà dividere per 2 la pressione, quindi ICS = 4 : 2 = 2 ATM (indice del consumo di gas al minuto in superficie espresso in atmosfere)   A questo punto sappiamo che il nostro ICS è 2. Ora, a qualsiasi profondità vogliamo immergerci, per sapere quale sarà la quantità di gas necessaria, dovremo moltiplicare  il nostro ICS per la pressione totale che c'è a quella profondità. Ad esempio, in un’immersione a 25 metri per 20 minuti il calcolo da fare è il seguente: 3,5 ATM (ATA a 25 m) x 2 (ICS) = 7 ATM (atmosfere consumate al minuto a 25 metri). 7 ATM x 20minuti = 140 atmosfere di gas necessarie    Va precisato che ovviamente questo esempio non comprende il consumo di gas in discesa, in  risalita e nella sosta di sicurezza, consumi che quindi devono essere calcolati in  aggiunta.

PER NON RIMANERE A "SECCO"

Articolo scritto dal compianto Walter Mariani (*) - Trainer Evaluator PSA,  tratto da http://www.diveitaly.com/a_esperti/tec/tecdiv/tecdiv02.htm 

In molte organizzazioni didattiche si usa ormai da anni, insegnare a risalire quando il manometro segna il raggiungimento delle 50 atmosfere d'aria residua nella bombola.
Il subacqueo bene addestrato difficilmente si lascia sorprendere dal manometro e controlla la propria attività in immersione per raggiungere il punto di risalita con poco più di 50 atmosfere. A qualche subacqueo è però sconosciuto, o l’ha dimenticato, un qualunque metodo per calcolare il consumo d'aria nell'immersione che si sta per effettuare.
Possiamo ora provare a fare una serie di esempi esplicativi per spiegare perché in immersione si consuma più che in superficie e come quantificare la quantità d'aria necessaria per "non rimanere a secco".

Boyle ci insegna che "A temperatura costante, la pressione e il volume sono inversamente proporzionali" e quindi se noi per esempio ci immergessimo in apnea a 10 metri di profondità dove la pressione assoluta (2 Atm) è esattamente il doppio che in superficie (1 Atm), scopriremmo che il volume dell'aria contenuta nei nostri polmoni si è ridotta della metà.
Dovendo riempire i nostri polmoni come in superficie, per ogni atto inspiratorio, abbiamo dunque bisogno di più aria.
Immergendoci con l'Ara, sapendo che l'erogatore è progettato per fornire aria al subacqueo a pressione ambiente, per ogni atto inspiratorio effettuato a 10 metri, ventileremo un quantitativo d'aria esattamente due volte più grande rispetto alla superficie, a 20 metri consumeremo tre volte di più e a 30 metri quattro volte di più e così via.

Già questo piccolo esempio ci fornisce un'idea approssimativa di quanta aria viene consumata per ogni atto inspiratorio ad ogni profondità. Se dunque si moltiplica la quantità di litri d'aria che riusciamo a ventilare in superficie in ogni atto inspiratorio, per la profondità espressa in Atmosfere assolute alla quale vogliamo andare, troviamo quanta aria consumiamo per ogni ventilazione a quella profondità.

Es.: Un subacqueo scambia per ogni atto respiratorio 2 litri d'aria in superficie
· a 10 metri ( 2 Atm ) 2 x 2 = 4 litri consumati
· a 20 metri ( 3 Atm ) 2 x 3 = 6 litri consumati
· a 30 metri ( 4 Atm ) 2 x 4 = 8 litri consumati
· e così di seguito ......................................

In questo modo si può calcolare quanto può durare una bombola ad ogni singola profondità.
Sapendo che una bombola di 15 litri caricata a 200 atmosfere contiene 3000 litri d'aria ( 200 x 15 ), si può facilmente immaginare quanto può durare ad una determinata profondità.
Es.: Profondità 25 metri
· 25 metri = 3,5 Atmosfere assolute
· 3,5 x 2 = 7 litri d'aria consumati ad ogni singola ventilazione a 25 metri

In alcune Scuole si insegna che un subacqueo medio ventila circa 20 litri d'aria al minuto in superficie (1 Atm). Questo consumo medio è da considerarsi in condizioni ottimali: acqua calma, buona visibilità, assenza di freddo, stress e corrente.
Da questo insegnamento possiamo dedurre che a 10 metri consumiamo 40 lm (litri per minuto) (20 x 2 Atm), a 20 metri 60 lm (20 x 3) e così via.....
Utilizzando queste informazioni, due diverse forme di pensiero si sono sviluppate, insegnando le formule sotto descritte che servono a determinare il consumo d'aria al minuto ad una determinata profondità :
Q + Q + 20 = Quota + quota + 20 =
· Q - per quota si intende la profondità alla quale si vuole calcolare il consumo d'aria
· 20 è il consumo d'aria al minuto n superficie

Pt x 20 = Pressione totale x 20 =
· Pt è la pressione totale o assoluta che abbiamo a una determinata profondità
· 20 è il consumo d'aria al minuto in superficie

Per fare un esempio di consumo di litri d'aria a 25 metri in un'immersione di 20 minuti :
Q + Q + 20 = 25 + 25 + 20 = 70 x 20' = 1.400 litri d'aria necessari per quest'immersione
Pt x 20 = 3,5 x 20 = 70 x 20' = 1.400 litri d'aria necessari per quest'immersione
In una corretta pianificazione si evidenzia in questa immersione un consumo stimato di circa metà bombola (3.000 : 2 = 1.500)
Il consumo evidenziato si riferisce alla permanenza per tutto il periodo indicato alla quota prestabilita, da questo calcolo sono escluse naturalmente la discesa e la risalita, per le quali bisogna effettuare un calcolo diverso.

In discesa, immaginando di raggiungere subito la quota più fonda e durante la risalita raggiungere la superficie senza fermate intermedie (tipiche delle immersioni multilivello) con una velocità costante, possiamo calcolare con le formule sopra descritte il consumo d'aria necessario, utilizzando come profondità, la quota media.
Esempio: Effettuando una discesa a 30 metri a velocità costante avremo un consumo relativamente basso a 1 metro e massimo a 30 metri, rapportando 2 a 29, 3 a 28 e così via, potremmo rilevare che il consumo alla profondità media di 15 metri ( 30 : 2 ) rapportato al tempo impiegato nella discesa ci darà un'idea dell'aria consumata.
Q+Q+20= 15+15+20= 50 Litri d'aria consumati al minuto durante la discesa
Impiegando 3 minuti a raggiungere i 30 metri
50 x 3 = 150 Litri d'aria consumati per effettuare la discesa.
Chiaramente lo stesso calcolo deve essere effettuato per la risalita.
La somma dell'aria consumata in discesa, per la permanenza sul fondo, per la risalita e la sosta di 3 minuti a 5 metri più una minima quantità di scorta, fornisce un'idea del consumo previsto per l'immersione.

Esempio: Immersione a 30 metri per 15 minuti con bombola di 15 lt. Carica a 200 Atm e risalita con almeno 50 Atm. Discesa: · 30 : 2 = 15 (prof. Media) · 3' tempo per la discesa · 15+15+20 x 3 = 150 Permanenza sul fondo: · 30+30+20 x 15 = 1.200 Risalita: · 30 : 2 = 15 (prof. Media) · 3' tempo per la risalita ( 10 metri al minuto ) · 3' di sosta di sicurezza a 5 metri · (15+15+20 x 3) + (5+5+20 x 3) = 150+90 = 240 Totale consumo: 150 + 1.200 + 240 = 1.590 litri d'aria di consumo stimato, che tradotto in atmosfere in un bombola di 15 lt. sono circa 106 Atm. (1.590 : 15).

Abbiamo dunque pianificato un consumo di 106 Atm in una immersione di 15' a 30 metri rispettando la sosta di sicurezza e uscendo dall'acqua con 94 Atm.
Ribadisco il concetto che il consumo indicato in circa 20 lm è da riferirsi ad un subacqueo medio, in immersione in condizioni di riposo. La presenza di corrente contraria, peso eccessivo, stress e altre condizioni psicologiche, ambientali o relative all'attrezzatura che possono incidere sul consumo d'aria, fanno ritenere opportuno un calcolo prudenziale del tempo di permanenza sul fondo.

Oltre ai metodi sopra indicati, si può anche arrivare a calcolare il proprio personale consumo d'aria, e dal momento che il manometro non esprime la quantità d'aria contenuta nella bombola in litri, ma in atmosfere, noi impareremo ora a calcolare il nostro consumo d'aria in atmosfere così da non dover fare la conversione dai litri.

Per poter determinare il nostro Indice di Consumo in Superficie (ICS), dobbiamo partire da un dato ottenibile con una serie di prove. Come ogni buona statistica che si rispetti, maggiore è il numero dei dati raccolti, più attendibile è il risultato ottenuto.
Cosa dobbiamo fare? E' presto detto. Dobbiamo indossare l'equipaggiamento completo e usando SEMPRE una bombola di uguale capacità effettueremo delle pinneggiate o trasferimenti ad una profondità prefissata per uno stesso tempo di percorrenza.
Ad esempio nuotare per 10 minuti a 10 metri di profondità. Al termine della prova controllare la quantità d'aria in atmosfere, consumata.
E' evidente che poche prove non bastano a dare una stima precisa del vostro consumo. Certo, andare apposta al mare per fare questa prova può non piacere a tutti, basterebbe effettuarla al termine di ogni immersione, utilizzandola per esempio per effettuare la sosta di sicurezza a 5 metri. Nuotando a 5 metri per 10 minuti, otteniamo un dato utile per conoscere quante atmosfere consumiamo.
Anche per questo sistema di calcolo del consumo d'aria, non teniamo conto di fattori ambientali o fisici che possono aumentarne la quantità.
Una volta ottenuto il dato cercato (ICS) siamo in grado di conoscere il nostro personale consumo d'aria ad ogni profondità.
 

Vediamo ora con un semplice esempio il calcolo necessario per ottenere l'ICS.
In superficie: ATM : Tempo = ICS ( Atmosfere consumate al minuto in superficie )
Dove:

ATM = Aria consumata nuotando in superficie
Tempo = Durata del tempo in minuti
Ovviamente la prova non viene effettuata in superficie ma sott'acqua, perciò il risultato ottenuto deve essere rapportato alla pressione che c'è in superficie.
Esempio: Un subacqueo si immerge a 10 metri, nuota per 10 minuti e consuma 40 ATM
40 : 10 = 4 ( consumo in atmosfere al minuto a 10 metri )
poiché la pressione assoluta a 10 metri è 2 ATM, per ottenere l'ICS si dovrà dividere per 2 la pressione
ICS = 4 : 2 = 2 ATM ( Indice di Consumo d'aria al minuto in Superficie in atmosfere)
Ottenuto questo importante dato, noi sappiamo che il nostro ICS è 2.
Ora, a qualunque profondità vogliamo immergerci, per sapere quale sarà la quantità d'aria necessaria, dovremo moltiplicare l'ICS per la pressione totale che c'è a quella profondità.
Esempio: Immersione a 23 metri per 15 minuti.
3,3 Atm (Pt a 23 mt.) x 2 (ICS) = 6,6 Atm (atmosfere consumate al minuto a 23 metri)
x 15 (tempo di permanenza) = 99 Atm (aria consumata in immersione).

Come per gli altri sistemi di calcolo, in questo esempio non sono comprese la discesa, la risalita e la sosta di sicurezza, che devono ovviamente essere aggiunte.
E' ovvio che la prova e i calcoli seguenti devono essere effettuati con bombole della stessa capacità, infatti una bombola da 10 lt. contiene meno aria di una bombola da 15 lt. anche se caricata alla stessa pressione.

Se si dovesse utilizzare una bombola con capacità in litri diversa da quella con cui abbiamo calcolato l'ICS, dovremmo fare la conversione.
Esempio: Con una bombola da 15 Lt. abbiamo calcolato l'ICS = a 2 Atm.
Se moltiplichiamo 15 ( capacità della bombola) x 2 (ICS) = 30 (itri d'aria consumati al minuto in superficie)
Dividendo il numero di litri d'aria ottenuto per la capacità in litri della nuova bombola, otterremo il nuovo ICS.
Esempio: 30 (litri d'aria consumati) : 10 (capacità della bombola) = 3
Nuovo ICS con una bombola da 10 Lt.

Ovviamente, per rispettare la regola per cui è importante risalire con almeno 50 Atm, nella pianificazione dell'immersione si dovrà togliere dalla pressione di carica della bombola, verificata prima dell'immersione, 50 Atm e pianificare l'immersione con la quantità d'aria restante.
Esempio: Bombola caricata a 195 Atm - 50 Atm = 145 Atm ( aria da utilizzare per la discesa e la permanenza sul fondo)
Nel caso volessimo considerarla come riserva, nelle 145 Atm, dovremo includere anche la risalita.

Forse quanto esposto può sembrare a prima vista un po' macchinoso, ma una volta identificato il metodo con il quale più facilmente riusciamo a pianificare la nostra immersione, tenendo conto del relativo consumo d'aria, potremo anche divertirci in seguito a verificare quanto preciso sia il nostro calcolo, controllando il manometro al termine dell'immersione.
Se saremo capaci di pianificare correttamente la nostra immersione e soprattutto di immergerci secondo quanto pianificato, allora saremo sicuri di "NON RIMANERE A SECCO"!

(*) Walter Mariani, l’autore di questo articolo, purtroppo è deceduto il 23 ottobre 2010 nelle acque del lago di Garda, poco distante dal porto di Castelletto di Brenzone, mentre a 96 metri di profondità stava scattando fotografie al relitto del «Diana», un’imbarcazione da trasporto del 1919 dichiarata patrimonio di interesse nazionale e uno dei più interessanti relitti d’Italia.  La grande esperienza di istruttore, i compagni di immersione con sulle spalle migliaia di ore nelle profondità estreme di tutto il mondo e i soccorsi immediati, purtroppo non sono stati sufficienti a salvare la vita di Walter. Mariani, nato in provincia di Milano nel 1955, aveva iniziato l’attività subacquea a quindici anni nell’agosto 1970 sotto la guida di un amico dei genitori, appartenente all’arma dei CC Nucleo Sommozzatori di Genova. Nei primi tre anni di attività fece solo immersioni in acqua dolce, sia in grotta che al lago, poi iniziò ad immergersi in mare. Nel 1976, durante il servizio di leva, ha operato sulla “Bannok” - la nave oceanografica del CNR - come tecnico addetto alla sorbona, al carotatore e alla camera iperbarica monoposto, sotto la guida del dott. Colantoni dell’Università di Bologna. Terminato il servizio militare Mariani ha continuato i suoi corsi sino a diventare istruttore subacqueo. Walter Mariani ha lavorato con diverse agenzie didattiche con la qualifica di Instructor Trainer, formando nuovi istruttori ricreativi e tecnici, sia in circuito aperto che con utilizzo del rebreather. Ha contribuito alla modifica strutturale e alla creazione di nuovi corsi, manuali e materiali didattici, alcuni scritti in collaborazione con tecnici di settore per diverse didattiche. Ha lavorato in alcuni diving in Italia e all’estero come guida e istruttore subacqueo.

Ha costituito e guidato il gruppo di ricerca “Explorer Team Blue Dream” che effettua operazioni di esplorazione, ricerca e recupero. Ha collaborato con l’Ocean Reef per il collaudo e perfezionamento del sistema integrato maschera gran facciale e comunicatori subacquei. Ha redatto decine di articoli pubblicati su varie riviste del settore, come BLU, Sesto Continente, Aqva, SUB e Il Subacqueo. In 40 anni di attività subacquea Mariani aveva al suo attivo circa 8.000 immersioni il 70% delle quali fatte in acque dolci e aveva alle spalle 20 anni di insegnamento.

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