Воздух, в отличие от воды, достаточно хорошо сжимается.
По мере всплытия пузырька воздуха давление воды, действующее на него, уменьшается.
Объем пузырька при падении внешнего давления увеличивается, и сила Архимеда, соответственно, также увеличивается.
PS. При всплытии с глубины 20 метров до поверхности воды пузырек воздуха увеличивается в объеме в 3 раза.