Enerji Akışı ve Madde Döngüsü
Dünyadaki bütün canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için enerjiye ihtiyaç duyarlar. Dünya üzerinde besin üretmek için gerekli her türlü madde(su, oksijen, azot, vb.) vardır.
Ancak var olan bu maddelerin canlılar
tarafından kullanılabilmesi için organik besinlere(yağ, karbonhidrat,
protein) dönüştürülmesi gereklidir. Bitkiler, bazı
bakteriler ve algler fotosentez yoluyla bu maddeleri organik besinlere dönüştürürler.
Bu dönüşümün gerçekleşmesi için güneş enerjisine ihtiyaç vardır. Güneşten gelen enerji fotosentez yapan canlıların ürettikleri
besinlerde depolanır. Besin maddeleri canlılar
tarafından tüketildiğinde enerji, bu canlılara
geçer. Böylece enerji beslenme yoluyla bir canlıdan diğerine
aktarılmış olur. Besin zincirinde ilk halkayı
fotosentez yoluyla inorganik maddeleri organik maddelere çeviren
üreticiler oluşturur. Üreticilerle beslenen hayvanlara birincil
tüketiciler, bunları yiyenlere ise
ikincil tüketiciler denir. Zincirin son halkasını da ikincil tüketicilerle
beslenen üçüncül tüketiciler oluşturur.
Bütün canlıların öldükten sonra çürümesini sağlayan ayrıştırıcılar ise zincirin her halkasında
etkilidirler.
Ekosistemde, Güneş'ten gelerek üreticiler, otçul tüketiciler, etçil tüketiciler ve aynştırıcılara doğru giden, her canlıda değişime uğrayan ve tek yönlü olan bir enerji akışı
mevcuttur. Canlılar tarafından kullanılan enerjinin bir kısmıçevreye
ısı olarak yayılır. Ekosistemdeki enerji akışını
piramide benzetmek mümkündür. Bu piramitlerde, enerjinin bir gruptan diğerine
aktarıldığı her basamak beslenme seviyesini oluşturur.
Besin zinciri boyunca aktarılan
enerjinin büyük bir kısmı, o canlının yaşam gereksinimleri için
kullanılırken, geriye kalan enerji zincirin bir sonraki basamağına
aktarılır. En üst basamağa çıkıldıkça enerji miktarı azalır.
Genelde, bir basamaktan diğerine
geçişte enerjinin % 90'ı kaybolmakta, enerjinin % 10 kadarı bir
sonraki basamağa aktarılmaktadır.
MADDE DÖNGÜLERİ
Canlı yaşamının devamı için su, oksijen, karbon, azot ve fosfor gibi temel maddeler gereklidir.
Canlılar bu maddeleri çevrelerinden alırlar. Bir süre kullandıktan sonra çeşitli biçimlerde çevrelerine iade ederler. Devamlı
yenilendiği için bu alış verişe madde döngüleri adı
verilir. Ekosistemlerde madde varlığı sınırlıdır ve
yerine konmadığı takdirde tükenmeye mahkûmdur. Madde döngüsünün enerji akışından farkı ekosistemin içinde sürekli devir yapmasıdır.
Karbon Döngüsü
Canlıların temel yapısını oluşturan karbon; atmosferde karbondioksit, suda karbondioksit ve bikarbonat
hâlinde bulunur. Karalarda ise karbon, kömür, doğal
gaz, petrol, kireç taşı içerisinde yer alır. Karbonun büyük bir kısmı karbondioksit şeklinde bulunur. Denizler ile atmosfer arasındaki
karbon alış verişi çok yavaştır. Karalardan erozyon yolu ile taşınan
organik ve inorganik maddeler vasıtasıyla
denizlere karbon gelir. Bu karbonlar deniz diplerinde karbonat ve bikarbonat
olarak birikerek binlerce yıl döngüye katılmaz.
Bu nedenle okyanuslar karbonun hem deposu hem de kaybolduğu
yerlerdir. Denizler atmosfere oranla 50 kat fazla karbon içerir.
Karbon döngüsü diğer madde döngülerinde olduğu gibi karbonun tüketimi ve tüketilen karbonun tekrar doğaya dönmesi şeklinde
olur.
Karbon
tüketimi şu şekillerde
olur;
ﺇ
Kara ve deniz bitkileri tarafından
bitkilerde kullanılır.
ﺇ
Deniz hayvanlarının kabuk oluşumunda kullanılır.
ﺇ
Deniz hayvanları ve bitkilerin ölümü ile dibe çökerek karbonatlı kayaçlar hâlinde depolanır.
ﺇ
Ölen canlıların bünyesindeki karbon, zamanla basıncın
etkisiyle petrol ve kömür gibi petrol yakıtlara dönüşür.
Karbonun tekrar doğaya dönmesi ise şu şekillerde
olur;
ﺇ
Canlıların solunumları ile doğaya döner.
ﺇ
Ölen canlıların çürümesi ve orman yangıları ile doğaya döner.
ﺇ
Karbonatlı kayaçların fiziksel ve kimyasal ayrışması
sonucunda atmosfere karışır.
ﺇ
Suyun hava ile temas yaptığı yüzeyde
karbon alış verişi gerçekleşir.
Tüketilen karbon miktarı geri
dönmemiş olsaydı, fotosentez giderek azalacak ve neticede bitkilerin organik madde üretimine
olanakları kalmayacaktı. Bunun sonucunda da besin zinciri duracak ve hayat sona erecekti.
Bununla birlikte karbondioksit günlük ve
mevsimlik sıcaklıkların aşırı yükselmesine ve düşmesine engel olur.
Oksijen Döngüsü
Oksijen; solunumda, vücuttaki
besin maddelerinin yakılmasında, kömür, gaz ve petrol gibi maddelerin yanmasında tüketilir.
Atmosfer % 21 oranında oksijen içerir. Sularda da oksijen çözünmüş hâlde
bulunur. Atmosferdeki oksijen, atomik oksijen(O), moleküler
oksijen(02) ve ozon(03) olmak üzere üçşekilde
bulunur.
Moleküler oksijen solunum için
gereklidir. Ozon biyosferi ultraviyole ışınların
zararından korur. Atmosfere oksijen sağlayan
en önemli kaynaklardan biri bitkilerin fotosentez süreci sırasında
ortaya çıkardığı oksijendir. Diğer bir oksijen kaynağı da
havada bulunan su buharının fotolizi (suyun oksijen ve hidrojene ayrışması) ile
açığa çıkan oksijendir.
Azot(Nitrojen) Döngüsü
Canlılar için önemli bir madde olan azotun esas kaynağı
atmosferdir Atmosfer % 78 oranında
azot içerir. Fakat azot organizmalar tarafından
doğrudan kullanılamaz. Azotun bitkiler tarafından
kullanılabilmesi için bazı süreçlerden geçerek nitrit ve nitratlara dönüştürülmesi
gerekir. Doğadaki azot döngüsüşu şekilde olur;
Atmosferde yıldırım ve volkanik faaliyetler sonrasında
ortaya çıkan elektrik deşarjları sonucunda azot, oksijenle birleşerek
nitrik asite dönüşür. Nitrik asit yağışlarla beraber toprağa
girerek bakteriler tarafından nitrat tuzlarına dönüştürülür. Bu bakteriler ölmüş canlıların yapılarındaki organik maddeleri de nitrat tuzlarına dönüştürür.Toprakta
ve bazı bitkilerin köklerinde bulunan azot bağlayıcı
bakteriler sayesinde bitkiler nitrat tuzlarını alır ve
yapılarına katar.Nitrit ve nitratlar besin zinciri ile bitkilerden otsullara,
otçullardan etçillere geçer.Ölen bitki ve hayvanlar, ayrıştırıcılar
tarafından parçalanarak bünyelerindeki nitrit ve nitrat tuzları toprağa karışır.
Toprakta yaşayan bazı bakteriler ise nitrit ve nitrat tuzlarını
tekrar azota çevirerek atmosfere verirler.
Atmosferdeki azot gazının
toprakta bitkilerin kullanabileceği
nitrit ve nitratlara dönüştürülmesine nit-rifikasyon, topraktaki nitrit ve nitratların bazı bakteriler
tarafından azot gazına çevrilip atmosfere verilmesine ise denitrifikasyon denir.
0 yorum:
Yorum Gönder