地球上典型的高压环境（一）

一、高压环境

地球表面的压力源于地球与其大气之间的重力吸引，其大小为0.101 325×10⁶Pa= 0.101 325MPa。对于海洋而言，由于水的密度远远大于空气，故海水的压力随其深度迅速上升，在最深的海沟中，其压力达到110MPa左右。海水压力和深度的关系可用下式表示:

dP=gρdz

式中g是重力常数，ρ是海水的密度，z是海水的深度。在海平面，g=9.8m·s^－2，海水的密度略高于淡水。尽管海水的g和ρ值随其经纬度和深度变化，但这种变化可忽略不计，因此，海水的压力(MPa)可以用0.010 13乘上其深度(m)计算。

高压生境占地球生物圈的很大比例。有77%以上海洋的水深超过3 000m，因而压力大于30MPa的生境在海洋中有广泛的分布。更高压力的生境包括深海盆地、海沟、海底沉积层和陆地深层。上述高压生境可随温度、盐度、含氧量、pH值和营养物可用性的变化而改变，因此，高压生境呈现明显的多样性。

表2-13列举了一些典型的高压生境。深海和深海沟的典型特征是高压、低温(2℃左右)、黑暗和营养缺乏。然而，在某些被浅盐床环抱的深海盆地，由于海底的水环流被阻断，因而能保持相对高的水温。地中海和苏鲁海的水温分别可达到13.5℃和10℃左右，明显高于其他深海域的水温。另一类深海高压生境是海底热液喷口，由于喷出的热液不断地与周围的冷海水混合，因而能形成一个温度梯度范围很大的热液喷口区域。这类区域的另一个特征是富含还原性化合物，可为化能自养型微生物提供营养物质。

陆地深部也是高压环境。由于地下空隙大部分被水充填，因此通常可以用标准静水压表示陆地深部的压力。在正常情况下，深度每增加100m，相应的压力增加1MPa，温度增加2～3℃。在陆地深部可供微生物利用的营养物质十分有限，因此大部分陆地深部都是寡养环境。

表2-13　　　　　　　　　　地球上典型的高压环境