Chapitre 2 · Du niveau de la mer au sommet de l’Everest, de 0 à 8 849 m
Haut sur la montagne
Imaginez que vous grimpez
Imaginez que vous prenez un téléphérique jusqu’en haut d’une montagne. La vallée est tiède, vous respirez facilement, et au bout d’un moment vous remarquez que vous respirez un peu plus vite. Rien ne cloche dans l’air : il contient toujours environ 21 % d’oxygène à toutes les hauteurs. Mais l’air est plus mince, parce qu’il a moins de poids au-dessus de lui. La pression baisse avec l’altitude. Vers 5 500 mètres, elle n’est déjà plus que la moitié de ce qu’elle est au niveau de la mer, et chaque inspiration vous apporte deux fois moins de molécules d’oxygène. Regardez la montagne sur l’image et faites glisser le curseur d’altitude vers le haut dans le bac à sable.
Un tiers de l’oxygène
L’Everest culmine à 8 849 mètres, d’après le relevé de 2020 mené par la Chine et le Népal. Au sommet, la pression de l’air n’est qu’environ un tiers de celle du niveau de la mer. L’oxygène représente toujours 21 % de l’air, donc sa part de la pression baisse aussi. Exemple résolu : au niveau de la mer, l’oxygène donne 0,21 × 1 atm = 0,21 atm ; au sommet, il donne environ 0,21 × 0,33 = 0,07 atm. C’est comme respirer, au niveau de la mer, un air qui ne contiendrait que 7 % d’oxygène. Placez l’altitude tout en haut et regardez la barre d’oxygène rétrécir.
Comment le corps s’adapte
Le corps remarque le manque et réagit. D’abord, vous respirez plus vite et votre cœur bat plus fort. Au bout de jours et de semaines, il fabrique davantage de globules rouges, qui transportent l’oxygène, et ce lent changement s’appelle l’acclimatation. Si quelqu’un monte trop vite, il n’a pas le temps de s’adapter, et le mal aigu des montagnes peut apparaître au-dessus d’environ 2 500 mètres : mal de tête, nausées, vertiges, mauvais sommeil. La règle générale de la médecine de montagne est simple : monter lentement et laisser du temps au corps. Si les symptômes s’aggravent, le remède est de redescendre, et les symptômes graves demandent un médecin.
La zone de la mort
Au-dessus d’environ 8 000 mètres, les alpinistes parlent de la zone de la mort. Là, le corps ne peut plus s’adapter : il dépense plus qu’il ne peut recevoir, il digère mal la nourriture, et le repos ne rend plus les forces. La plupart de ceux qui gravissent les plus hauts sommets respirent donc de l’oxygène en bouteille avec un masque. Quelques-uns s’en sont passés. En 1978, Reinhold Messner et Peter Habeler ont été les premiers à atteindre le sommet de l’Everest sans oxygène supplémentaire, alors que beaucoup de médecins le croyaient impossible. Il leur a quand même fallu des années d’entraînement, et ils avançaient très lentement.
L’eau qui bout trop tôt
L’eau bout quand sa pression de vapeur égale la pression de l’air, donc dans l’air mince, elle bout plus tôt. Au niveau de la mer, elle bout à 100 degrés Celsius. Tous les 300 mètres environ d’altitude abaissent le point d’ébullition d’environ 1 degré, et au sommet de l’Everest l’eau bout à environ 70 degrés. C’est assez chaud pour ébouillanter, mais pas assez pour bien cuire du riz. Essayez le bac à sable : à 2 000 mètres, le résultat est d’environ 93 degrés, et le thé préparé sur un col de haute montagne a un goût plus faible.
Pourquoi un avion de ligne est pressurisé
Un avion de ligne croise vers 11 000 mètres, où la pression extérieure est inférieure au quart de celle du niveau de la mer et où personne ne pourrait respirer. La cabine est donc pressurisée à l’équivalent d’environ 1 800 à 2 400 mètres. C’est un air mince, comme dans un village de montagne, mais confortable pour des personnes en bonne santé, et cela explique pourquoi un paquet de chips fermé gonfle pendant un vol. La paroi de l’avion retient la différence de pression, et c’est pourquoi on ne peut pas ouvrir les portes de la cabine en vol.
En chiffres
- ≈ 5 500 m
- où la pression de l’air est divisée par deux
- 8 849 m
- la hauteur de l’Everest, relevé de 2020
- ≈ 70 °C
- le point d’ébullition de l’eau au sommet