Introdução

Em 1943, o famoso oceanógrafo Jacques Cousteau, juntamente com Emile Gagnan, inventou o aqualung, mais conhecido como Scuba (aparelho de respiração debaixo d'água). O Scuba, ou mergulho autônomo, deu mais mobilidade aos mergulhadores e revolucionou a exploração dos oceanos. Desde então, muitos avanços na tecnologia do equipamento de mergulho tornaram o equipamento mais fácil de usar, mais seguro e mais acessível, permitindo que muitas pessoas desfrutem dessa aventura fascinante. A Associação Profissional de Instrutores de Mergulho (Professional Association of Diving Instructors - Padi), diz que a cada ano, quase um milhão de pessoas se certifica para mergulho recreacional com equipamento de mergulho.

Foto cedida NOAA/Dept. of Commerce Um mergulhador

Neste artigo, conheceremos o equipamento do mergulho autônomo e saberemos como o corpo reage ao ambiente embaixo d'água. Você também descobrirá o que é necessário para praticar mergulho e quais os principais pontos de mergulho do Brasil.

O equipamento
Mares e oceanos oferecem inúmeros desafios aos mergulhadores: respiração, controle de temperatura, visibilidade e flutuação. O equipamento básico necessário para mergulho autônomo permite lidar com o ambiente embaixo d'água. No total, o mergulhador carrega de 27 a 34 kg de equipamento.

Aparelho de respiração
Os mergulhadores recreacionais respiram ar comprimido (78% de nitrogênio, 21% de oxigênio) ou oxigênio enriquecido, combinação de nitrogênio e oxigênio, chamada Nitrox (64% a 68% de nitrogênio, 32% a 36% de oxigênio). O gás está contido em um cilindro carregado nas costas. O cilindro comum é feito de alumínio, pesa cerca de 14 kg vazio e armazena 2.265 litros de ar a 3 mil libras por polegada quadrada (psi) ou 204 atmosferas (atm). Esse volume de gás pesa cerca de 3,2 kg.

Cilindros de gás do mergulho autônomo

Regulador mostra o segundo estágio (esquerda) e o primeiro estágio (direita)

Não é possível respirar diretamente do tanque, pois a alta pressão danificaria os pulmões. Por isso, o cilindro tem um regulador. O regulador tem duas funções: reduzir a pressão do ar do tanque para um nível seguro de ser inalado e fornecer ar sob demanda. Para realizar essas tarefas, o regulador têm dois estágios:

• o primeiro estágio é conectado ao cilindro. Ele reduz a pressão do tanque (3 mil psi ou 204 ATM) para uma pressão intermediária (140 psi ou 9,5 ATM);
• o segundo estágio é conectado ao primeiro estágio por uma mangueira. Ele reduz a pressão intermediária para a pressão da água do ambiente (de 1 a 5 atm, dependendo da profundidade). O segundo estágio também fornece ar, quando se inala (operação comum) ou continuamente (operação de emergência).

O primeiro estágio consiste de câmaras de alta pressão e de pressão intermediária, separadas uma da outra por uma combinação de diafragma e válvula ou por um pistão, que está em contato com a pressão da água do ambiente. A câmara de alta pressão recebe ar diretamente do cilindro, enquanto a câmara de pressão intermediária está em contato com a pressão da água do ambiente por meio do diafragma ou pistão. O sistema opera assim:

1. você inala, baixando a pressão na câmara de pressão intermediária para abaixo da pressão da água do ambiente;
2. a pressão da água faz força para dentro, abrindo a válvula ou o pistão;
3. a válvula aberta conecta a câmara de alta pressão com a câmara de pressão intermediária;
4. o ar flui da câmara de alta pressão para a câmara de pressão intermediária aumentando a pressão na câmara intermediária;
5. quando a pressão na câmara intermediária se iguala à pressão da água do ambiente, a válvula ou o pistão se fecha;
6. o processo se repete quando você inala novamente.

Operação do primeiro estágio de um regulador

O primeiro estágio normalmente tem várias portas com mangueiras que levam ao segundo estágio, bem como a outros dispositivos, como um segundo estágio adicional, medidor de pressão do tanque e/ou dispositivo de controle de flutuação (BCD).

Dentro do segundo estágio de um regulador

O segundo estágio do regulador consiste em:

• câmara plástica com um diafragma de borracha externo que está em contato com a pressão da água do ambiente
• botão de limpeza
• válvula interna conectada a uma alavanca móvel
• válvula de exaustão
• bocal

O segundo estágio está conectado por uma mangueira à câmara intermediária de pressão do primeiro estágio. É assim que o segundo estágio opera:

1. você inala, baixando a pressão dentro do segundo estágio para abaixo da pressão da água do ambiente;
2. a pressão da água faz pressão na membrana do diafragma e move a alavanca;
3. o movimento da alavanca abre a válvula de entrada. Isso permite ao ar fluir para o segundo estágio a partir do primeiro estágio e para os pulmões a partir da peça da boca;
4. quando você expira, a pressão no segundo estágio excede a pressão da água do ambiente e faz pressão para fora na membrana;
5. a membrana se move para longe, permitindo à alavanca retornar para sua posição normal e, assim, fechar a válvula de entrada;
6. a pressão maior no segundo estágio abre a válvula de exaustão e permite ao ar expirado sair do segundo estágio;
7. quando você inala novamente, a válvula de exaustão se fecha e o processo se repete.

Operação do segundo estágio do regulador

O regulador deve ser limpo com água corrente, depois de cada mergulho, para eliminar a água salgada, fendas e resíduos que impedem os movimentos das várias válvulas e membranas e que corroem as peças. Os reguladores também devem passar por manutenção, pelo menos uma vez por ano. Como o regulador é uma das peças mais importantes do equipamento, muitos mergulhadores escolhem comprar seus próprios reguladores (em vez de alugar) para que possam, pessoalmente, mantê-lo em em bom estado de funcionamento.

As peças finais do aparelho de respiração são acessórios que contêm suprimentos de ar alternados ou de emergência.

• Tanques pequenos - cilindros menores que grudam no cilindro principal. Os cilindros pequenos contêm ar e têm seus próprios reguladores. Eles fornecem ar suficiente para muitas situações de emergência, como a subida de uma profundidade relativamente grande.
• Unidade de ar sobressalente - tem o regulador construído diretamente na válvula ligar/desligar. Tem pouco peso e pode ser carregado no bolso de um BCD. Foi projetado para fornecer ar suficiente para permitir a subida de uma profundidade rasa.
• Snorkel - pequeno tubo de respiração em forma de J e de peso leve, com um bocal na extremidade. Ele é conectado à máscara. Quando na superfície, o snorkel permite respirar ar externo quando você está nadando com o rosto para baixo, conservando o tanque de ar.

Proteção térmica
Para manterem-se aquecidos embaixo d'água, os mergulhadores usam roupas isoladas termicamente, roupas molhadas ou roupas secas. A roupa molhada prende uma camada fina de água entre a borracha isolante da roupa e seu corpo. O calor do corpo aquece a água, que mantém o mergulhador aquecido. As roupas molhadas, geralmente feitas de neoprene, devem ser bem justas (uma roupa larga deixará passar água fria constantemente). A roupa molhada pode ser curta (cobre apenas os braços e o torso) ou longa (cobrindo o corpo todo).

Em contraste com as roupas molhadas, as roupas secas são feitas de material duplo, com um espaço para isolamento do ar entre as camadas. A gola, o pulso e os tornozelos são bem justos para impedir vazamento de água. Elas manterão o mergulhador aquecido, pois o ar é melhor isolante que a água.

A escolha de roupa molhada ou de roupa seca depende da temperatura da água durante o mergulho:

• pele nua ou roupa molhada de nylon - 28 a 32 ºC
• roupa molhada curta 25 a 28 ºC
• roupa molhada longa 20 a 29 ºC
• roupa seca abaixo de 22 ºC

As roupas molhadas e as roupas secas também têm acessórios e incluem: luvas, botas, coletes e capuz.

Controle de flutuação
Embaixo d'água, é importante controlar a profundidade em níveis pré-definidos no plano de mergulho. Para fazê-lo, será necessário controlar a flutuação, que é uma força provocada pela diferença na pressão entre a parte superior e a parte inferior de um objeto. Ela está relacionada ao peso e à densidade do objeto, o que determina o peso da água deslocada por esse objeto.

Parte da frente (esquerda) e parte de trás (direita) de um dispositivo de controle de flutuação

Para controlar a flutuação, os mergulhadores usam um dispositivo de flutuação (BCD - buoyancy control device), também chamado de compensador de flutuação (BC - buoyancy compensator) e pesos de chumbo (lastro). O BCD é um colete que consiste em uma bexiga de borracha revestida que pode ser inflada ou desinflada com ar de baixa pressão diretamente no primeiro estágio do regulador ou pela boca por meio de um tubo de inflação. Os BCDs normalmente têm a rigidez de uma mochila para suportar os cilindros de ar e vêm nos estilos colarinho da frente, colete e nas costas. Os BCDs contêm vários bolsos para equipamento.

Como a roupa molhada é flutuante (o grau de flutuação depende da espessura da roupa), será necessário incluir pesos adicionais para contrabalançar essa flutuação. Os pesos podem ser conectados a cintos separados que os mergulhadores usam. Os pesos também podem ser inseridos nos bolsos dos BCDs e alguns BCDs mais novos têm cintos de pesos integrados a eles.