Posso estar sendo simplório, corrijam-me os mais estudados, mas não poderia se calcular a pressão exercida pela coluna de líquido e então deduzir que, para que haja o borbulhar, a pressão do CO2 no interior do sistema superou a criada pela coluna do líquido?
O airlock é, acima de tudo, uma válvula, a qual atua dentro de parâmetros estabelecidos. Uma válvula de alívio é projetada e comercializada de modo a sabermos a pressão que suporta e quando será acionada, o que não nos permite saber isto de um airlock é a dependência da massa do líquido inserido em seu interior e a coluna de líquido existente.
Como há a volatilização dos líquidos, em especial do álcool, é complicado assumir um valor exato para esta questão, haja visto que a coluna muda. O interessante seria padronizar um tamanho de airlock, com intervalos de mínimo e máximo para a coluna de líquido (de modo a minimizar a pressão, mas ser suficiente para que não haja um gape no processo de liberação do CO2) e, então, expor a variação de pressão interna em gráfico e relacionar a pressão com intervalo de borbulhar. Após a teoria, poderia se corroborar isto com o uso de manômetros, como já sugerido.
Isto é até interessante para estudar a interferência da pressão na fermentação, com relação à produção de esteres/fenóis e como maximizar isto, sem precisar recorrer à fermentação de tanque aberto, ou minimizar aumentando a pressão, mas não a ponto de interferir no rendimento.