Wie schon gesagt wurde: Meistens tauchen wir mit Pressluft und nur in seltenen Fällen und geringer Tiefe mit reinem Sauerstoff. Das ändert aber nichts an deiner Frage, denn die trifft eigentlich auf alle Gase zu:
Die zweite Stufe des Atemreglers, der an das Ventil der Flasche geschraubt ist, liefert Luft im Umgebungsdruck. Je10m Tiefe erhöht sich dieser Umgebungsdruck, der an der Oberfläche 1bar beträgt, um ein bar. Das heißt, auf einer Tiefe von 20m herrscht ein Umgebungsdruck von 3bar. Steigt das Gas nun zur Oberfläche auf, dann dehnt es sich auf den dortigen Umgebungsdruck von 1bar (als das dreifache) aus- aus 10Liter Luft auf 20m Tiefe werden also 30Liter an der Oberfläche. Die Anzahl der Moleküle verändert sich dabei jedoch nicht: Sie sind nur auf ein kleineres Volumen zusammengedrückt (nämlich in dem Fall auf 10l bei einem Druck von 3bar).
Es wird also nicht mehr Luft, als wenn du sie an der Oberfläche aufmachst, sondern du lässt eigentlich mehr Luft raus, sie ist in der Tiefe nur zusammengedrückt und hat deshalb dort das gleiche Volumen, dies erhöht sich aber beim Aufstieg.
Wenn man eine 10l Flasche mit 200bar Luft hätte (also eigentlich 2000l Luft) und diese gleichzeitig aus der Flasche lassen würde, würden 2000l an der Oberfläche ankommen. In dem Moment, wo diese "eigentlich 2000l" sich (außerhalb der Flasche) noch auf 20m befinden, beträgt das Volumen aber nur ein Drittel davon.
BTW: das ist auch der Grund, warum Taucher beim Aufstieg unbedingt ausatmen müssen! Die Luft in den Lungen dehnt sich nämlich aus. Wenn ich mit "voller" Lunge (kann man gut vergleichen mit einem vollen Ballon) aus 20m aufsteige ohne auszuatmen und die Luft dehnt sich auf das dreifache aus, kann man sich vorstellen, was mit dem Ballon bzw. der Lunge passiert...