Dykningens historia: En djupdykning ner i djupet

Namnet Jacques-Yves Cousteau är synonymt med dykningens historia, och du är förlåten om du tror att historien började med honom.

1942 konstruerade Jacques, tillsammans med Emile Gagnan, om en bilregulator för att fungera som en efterfrågeventil och en anordning som gav dykare en tillförsel av tryckluft som levererades vid varje inandning. De två träffades under andra världskriget där Cousteau var spion för den franska flottan.

Tryckluften förvarades i en tank och dykaren var för första gången utan förankring i kroppen under längre tid än bara några minuter - en konstruktion som i dagens kit kallas "Aqua-Lung" och som gjorde dykning mycket mer lättillgängligt och roligt.

Men det var inte där historien började.

Den tidiga historien av dykning

Historien om dykning börjar med något som kallas en "dykarklocka", med referenser så långt tillbaka som 332 f.Kr. då Aristoteles berättade om Alexander den store som sänktes ner i Medelhavet i en dykarklocka.

Och föga förvånande konstruerade Leonardo Da Vinci också en liknande fristående undervattensandningsapparat, bestående av en ansiktsmask och förstärkta rör (för att motstå vattentryck) som ledde till en klockformad flytkropp på ytan, så att dykaren fick tillgång till luft.

Spola fram till århundradet mellan åren 1550 och 1650, och det finns betydligt mer tillförlitliga rapporter om framgångsrik användning av dykarklockor. Nöden är uppfinningarnas moder, och sjunkna fartyg lastade med rikedomar gav mer än tillräckligt incitament för undervattensutforskning. Och där hindret att drunkna tidigare skulle ha motverkat sådana ambitioner, var dykarklockan lösningen.

Så här fungerade det: klockan fångade upp luften på ytan, och när den trycktes rakt nedåt tvingades luften upp till ytan och fångades upp, så att dykaren kunde andas en begränsad mängd. (Idén är densamma som det enkla experimentet att vända ett dricksglas upp och ned och sänka det direkt ned i en vattenmassa).

De utformades helt och hållet som en tillflyktsort för dykare, där de kunde sticka in huvudet och fylla på lungorna innan de gav sig ut igen för att hitta och hämta upp allt sjunket byte de kunde få tag på.

Santa Margarita - ett spanskt fartyg som sjönk under en orkan 1622 - och Mary Rose - ett krigsfartyg i Henrik VIII:s engelska Tudorflotta som sjönk i strid 1545 - dök på detta sätt och några av deras skatter bärgades. Men det skulle dröja till 1980-talet innan deras bärgningar skulle vara helt slutförda.

Stora framsteg

År 1650 uppfann tysken Otto von Guericke den första luftpumpen, en skapelse som skulle bana väg för irländaren Robert Boyle och hans experiment som låg till grund för dekompressionsteorin.

Om du behöver en uppdatering är detta den vetenskapliga teori som säger att "tryck och volym eller densitet hos en gas är omvänt proportionella." Det betyder att en ballong full av gas på ytan kommer att minska i volym och gasen inuti kommer att bli tätare ju djupare ballongen tas. (För dykare är det därför luften i din flytkraftskontroll expanderar när du stiger upp, men det är också därfördina vävnader absorberar mer kväve ju djupare du går).

År 1691 tog forskaren Edmund Halley patent på en dykarklocka. Hans ursprungliga konstruktion fungerade som en luftbubbla för personen i kammaren när den sänktes ner i vattnet med hjälp av kablar. Med hjälp av ett levy-system togs mindre kammare med frisk luft ner och luften leddes in i den större klockan. Med tiden utvecklade han luftrör som ledde till ytan för att fylla på med frisk luft.

Även om modellerna förbättrades var det inte förrän nästan 200 år senare som Henry Fluess skapade den första fristående andningsenheten. Enheten bestod av en gummimask ansluten till ett andningsbad och koldioxid andades ut i en av två tankar på dykarens rygg och absorberades av kaustisk potash, eller kaliumhydroxid. Även om enheten möjliggjorde betydande bottentid, var djupet begränsatoch enheten utgjorde en hög risk för syreförgiftning för dykaren.

En apparat för återvunnet syre med sluten krets utvecklades 1876 av Henry Fleuss. Den engelske uppfinnaren hade ursprungligen tänkt att apparaten skulle användas vid reparation av en översvämmad fartygskammare. Henry Fleuss dog när han bestämde sig för att använda apparaten för ett 30 fot djupt undervattensdyk. Vad var dödsorsaken? Det rena syret i hans apparat. Syrgas blir en giftig beståndsdel för människor närunder tryck.

Strax innan syreåterandningsapparaten med sluten krets uppfanns utvecklades den styva dykardräkten av Benoît Rouquayrol och Auguste Denayrouze. Dräkten vägde ca 200 kg och erbjöd en säkrare lufttillförsel. Utrustning med sluten krets var lättare att anpassa till dykning eftersom det saknades tillförlitliga, bärbara och ekonomiska gasbehållare för högtrycksgas.

Robert Boyle observerade först en bubbla i ögat på en orolig huggorm som användes i kompressionsexperiment, men det var inte förrän 1878 som en man vid namn Paul Bert kopplade bildandet av kvävebubblor till dekompressionssjukdom och föreslog att långsammare uppstigning ur vattnet skulle hjälpa kroppen att eliminera kväve på ett säkert sätt.

Paul Bert visade också att smärtan från tryckfallssjuka kan lindras genom återkomprimering , som innebar ett stort steg framåt i förståelsen av den fortfarande förbryllande dykarsjukdomen.

Även om dykvetenskapen bara precis hade börjat brottas med dekompressionsteorin 1878, skapade bröderna Charles och John Dean 55 år tidigare den första dykarhjälmen genom att modifiera sin tidigare uppfunna fristående undervattensandningsapparat som användes för att bekämpa bränder, kallad en rökhjälm. Konstruktionen tillfördes luft genom en pump vid ytan och skulle vara denbörjan på vad vi idag kallar en "dykarutrustning med hjälm".

Även om den hade sina begränsningar (som att vatten trängde in i dräkten om dykaren inte ständigt höll sig i vertikal position) användes hjälmen framgångsrikt vid bärgning under 1834 och 1835. Och 1837 tog en tyskfödd uppfinnare vid namn Augustus Siebe bröderna Deans hjälm ett steg längre och kopplade den till en vattentät dräkt som innehöll luft pumpad från ytan - och skapade ännu merGrunden för de dräkter som fortfarande används på 2000-talet. Detta kallas ytförsedd dykning. Detta är dykning med utrustning som förses med andningsgas via en dykarsnabel från ytan, antingen från land eller från ett dykstödfartyg, ibland indirekt via en dykarklocka.

År 1839 antog Storbritanniens Royal Engineers denna dräkt- och hjälmkonfiguration, och med lufttillförsel från ytan bärgade de HMS Royal George, ett engelskt marinfartyg som sjönk 1782.

Stridsfartyget begravdes under 20 meter vatten och dykarna klagade över reumatism och förkylningsliknande symptom när de kom upp till ytan igen - något som idag skulle betraktas som symptom på dekompressionssjuka.

När man tänker tillbaka är det fantastiskt att tänka sig att - för över 50 år - Dykarna arbetade under vattnet utan att riktigt förstå hur och varför de tycktes lida av denna mystiska sjukdom, som de kallade "the bends", så kallad för att den fick de drabbade att böja sig framåt av smärta.

Några år senare, 1843, grundade Royal Navy den första dykskolan.

Och ännu senare, 1864, konstruerade Benoît Rouquayrol och Auguste Denayrouze en ventil som gav luft vid inandning; en tidig version av den tidigare nämnda och senare uppfunna "Aqua-Lung", som ursprungligen var tänkt att användas av gruvarbetare.

Luften kom från en tank på bärarens rygg och fylldes på från ytan. Dykaren kunde bara koppla loss sig under en kort stund, men det var ett viktigt steg mot en fristående enhet.

Under tiden utvecklade Henry Fleuss vad som förmodligen var världens första "rebreather"; något som använder syre istället för komprimerad luft - absorberar koldioxiden i användarens andetag och låter det oanvända syreinnehållet som fortfarande finns kvar återvinnas - och inkluderade ett rep indränkt i kaliumklorid för att fungera som koldioxidabsorbent. Med den var dyktider på upp till 3 timmar möjliga. Anpassadversioner av denna rebreather användes flitigt av den brittiska, italienska och tyska militären under 1930-talet och andra världskriget.

Det är lätt att se att dykningens takt och utveckling ökade radikalt - dykutrustningen förbättrades, tillsammans med förståelsen för farorna, och de positiva roller som dykare kunde spela breddades. Och ändå hindrades de av den mystiska sjukdomen som plågade dykare utan förklaring.

Så 1908, på begäran av den brittiska regeringen, inledde en skotsk fysiolog vid namn John Scott Haldane forskning. Och som ett resultat, fantastiska 80 år efter att den första dykhjälmen användes, togs de första "dyktabellerna" fram - en tabell som hjälp för att fastställa ett dekompressionsschema - av Royal och US Navies, och deras utveckling räddade otvivelaktigt otaliga dykare fråntryckfallssjuka.

Därefter bara fortsatte det. 1915 satte dykare från den amerikanska flottan ett dykrekord på 91 meter (300 fot), 1917 utvecklades och marknadsfördes det första fristående dyksystemet, 1920 forskade man om helium- och syreblandningar, 1933 patenterades träfenor och kort därefter omarbetades Rouquayrol och Denayrouzes design av den franske uppfinnaren Yves Le Prieur.

Fortfarande 1917 introducerades dykarhjälmen Mark V och användes för bärgningsarbete under andra världskriget. Den blev standardutrustning för dykare inom US Navy. När utbrytarkungen Harry Houdini 1921 uppfann en dykardräkt som gjorde det möjligt för dykare att enkelt och säkert ta sig ur dräkter under vattnet kallades den Houdinidräkten.

Le Prieurs förbättringar omfattade en högtryckstank som befriade dykaren från alla slangar, nackdelen var att dykaren öppnade en kran för att andas, vilket avsevärt minskade möjliga dyktider. Det var vid denna tidpunkt som de första fritidsdykarklubbarna bildades, och dykningen i sig tog ett steg bort från sina militära vägar och in i fritidslivet.

I offentlighetens ljus

Djupen fortsatte att öka och 1937 nådde Max Nohl ett djup på 128 meter (420 fot); samma år som O-ringen, en typ av tätning som skulle bli mycket viktig för dykning, uppfanns.

Dykarna och filmskaparna Hans Hass och Jacques-Yves Cousteau producerade båda de första dokumentärfilmerna som filmades under vattnet och som lockade ut blivande äventyrare på djupet.

Deras oavsiktliga marknadsföring av en ny sport i kombination med Jacques uppfinning av Aqua-Lung 1942 banade väg för det avslappnade tidsfördriv som vi njuter av idag.

År 1948 hade Frédéric Dumas tagit Aqua-Lung till 94 meter (308 fot) och Wilfred Bollard hade dykt till 165 meter (540 fot).

Under de kommande åren skedde ytterligare en rad utvecklingar som alla bidrog till att fler människor började dyka: Företaget Mares grundades och tillverkade dykutrustning. Aqua-Lung började tillverkas och blev tillgänglig i USA. Undervattenskamerahus och blixtar utvecklades för både stillbilder och rörliga bilder. Tidskriften Skin Diver gjorde sin debut.

Dokumentär av Jacques-Yves Cousteau, Den tysta världen , släpptes. Havsjakt sändes på TV. Ett annat dykföretag, Cressi, importerade dykutrustning till USA. Den första neoprendräkten - även känd som våtdräkt - designades. De första dykutbildningskurserna hölls. Filmen Grodmän släpptes.

Och så fortsatte det, många fler böcker och filmer släpptes för att ge näring åt den plötsligt glupande fantasin hos publiken.

20 000 ligor under havet var en sådan berättelse; anpassad efter Jules Verns roman som först publicerades 1870, idag är filmen från 1954 över 60 år gammal och dess inflytande fortfarande starkt. Var annars skulle den unga, animerade, vandrande clownfisken på dagens vita duk ha fått sitt namn om inte från Nautilus Kommendörkapten Nemo?

Även om det tidigare hade funnits kurser var det inte förrän 1953 som den första utbildningsorganisationen för dykning, BSAC - The British Sub-Aqua Club - skapades. Tillsammans med den bildades YMCA, National Association of Underwater Instructors (NAUI) och Professional Association of Diving Instructors (PADI), alla mellan 1959 och 1967.

Detta berodde till stor del på att antalet dykolyckor hade ökat kraftigt, och behovet av ordentlig utbildning blev uppenbart. På 1970-talet krävdes certifieringskort för dykare för luftpåfyllningar. Professional Association of Diving Instructors (PADI) är en organisation för medlemskap och utbildning av fritidsdykare som grundades 1966 av John Cronin och Ralph Erickson. Cronin varursprungligen en NAUI-instruktör som beslutade att bilda sin egen organisation tillsammans med Erickson, och att dela upp dykutbildningen i flera modulkurser istället för den enda universella kurs som då var rådande

De första stabiliseringsjackorna introducerades av Scubapro, kända som "stab jackets", och de var föregångarna till BCD (buoyancy control device). Vid den här tidpunkten följde dykningen fortfarande marinens dyktabeller - som skapades med dekompressionsdykning i åtanke och var alltför straffande för den typ av repetitiva fritidsdyk som de flesta hobbyister nu genomförde.

1988 skapade Diving Science and Technology (DSAT) - ett dotterbolag till PADI - rekreationsdykplaneraren, eller RDP, speciellt för fritidsdykare. På 90-talet hade teknisk dykning kommit in i dykpsyket, en halv miljon nya dykare certifierades årligen och dykdatorer fanns på praktiskt taget varje dykares handled. Termen teknisk dykning har krediterats till MichaelMenduno, som var redaktör för den (numera nedlagda) dyktidskriften aquaCorps Journal.

I början av 1990-talet, pådriven av publiceringen av aquaCorp På 1970-talet växte teknisk dykning fram som en distinkt ny gren inom sportdykning. Med sina rötter i grottdykning tilltalade teknisk dykning den typ av dykare som fritidsdykningen hade lämnat bakom sig - äventyraren som var villig att ta större risker.

Teknisk dykning kommer att förändras mer än fritidsdykning under den närmaste framtiden. Detta beror på att det är en yngre sport som fortfarande mognar, och på att tekniska dykare är mer teknikorienterade och mindre priskänsliga än den genomsnittliga vanliga dykaren.

Denna dag och framåt

Idag används ofta anrikad tryckluft eller nitrox för att minska andelen kväve i andningsgasblandningar, de flesta moderna dykare har en kamera, rebreathers är stapelvara för tekniska dykare, och Ahmed Gabr har det första dykrekordet i öppen krets på 332,35 meter (1090,4 fot).

På 2000-talet är modern dykning en enorm industri. Det finns många olika dykutbildningar, och bara PADI certifierar cirka 900 000 dykare varje år.

Resmål, resorter och liveaboards kan vara lite överväldigande, men det är inte alls förvånande att se föräldrar dyka med sina barn. Och framtiden kan bjuda på spännande framsteg - en satellitbildsdriven undervattensnavigering? Kommunikationsenheter som blir lika allmänt förekommande som dykdatorer? (Det skulle vara synd att förlora det tysta komiska värdet i dagens undervattenssignaler,men framsteg är framsteg).

Utöver detta kommer de minskade restriktionerna för undervattensaktiviteter, djup och tid bara att fortsätta att öka.

Det finns också mycket att göra för att säkerställa dykningens hållbarhet. Lyckligtvis arbetar många proaktiva organisationer hårt för att bevara våra mest känsliga undervattensekosystem för framtida generationer av dykare.

Det är också möjligt att det kommer att ske en grundläggande förändring av den utrustning som används. Det är fortfarande sant att standardutrustningen med tank, BCD och regulator är skrymmande, obekväm och tung - det har inte förändrats mycket under åren. Ett möjligt exempel och en framtida lösning är en design som finns för en rekreationsrebreather som ska byggas in i dykarhjälmar.

Och, i en mycket James Bond mode har kristaller som absorberar syre från vatten syntetiserats för patienter med lungproblem, vars tillämpning är uppenbar för modern dykning.

Men vad som än händer med undervattensutforskningen är det säkert att människor som förlorar sin fascination för djuphavsäventyr inte är med i utvecklingen.