Bildiğiniz gibi bitkiler fotosentez yapmak için su ve karbondioksit kullanır. Bitkiler, hayvanlar ve oksijenli solunum yapan diğer canlılar havadan oksijen alarak solunum yapar. Canlılar tarafından sürekli kullanılmakta olan bu maddeler niçin tükenmiyor olabilir? Harcanan su, oksijen ve karbondioksit gibi maddeler nasıl üretiliyor olabilir?
Madde Döngüleri
Yaşama birliklerinde ve onun büyütülmüşü olan tabiatta canlılığın aksamadan devam edebilmesi için gerekli maddeler kullanılırken aynı zamanda yenilerinin de üretilmesi gerekmektedir. Doğada ekolojik önemi olan bu maddeler canlılar ve çevre arasında alınıp verilir. Bu maddeler güneş enerjisi yardımıyla sürekli dolaşım hâlindedir. Maddelerin ekosistemdeki dolaşımına madde döngüsü adı verilir.
Canlılar için gerekli maddeler döngü yoluyla sürekli üretilir ve yeniden kullanılır. Canlılar için gerekli olup dolaşımı gereken maddelerin en önemlileri oksijen, su, azot ve karbondur. Bu maddelerin doğada nasıl dolaştığını ve tüketilenin yerine yenisinin nasıl üretildiğini irdeleyelim.
A. Karbon ve Oksijen Döngüsü
Oksijen, canlı yaşamı için gerekli olan temel maddelerden biridir. Atmosferin %21’ini oksijen oluşturur. Bildiğiniz gibi canlılar sürekli olarak solunum yapar ve oksijen tüketirler. Oksijen aynı zamanda odun, kömür gibi maddelerin yanması sırasında da bol miktarda tüketilir. Oksijenin kaynağını üretici canlılar oluşturur. Fotosentez sırasında basit şeker oluşumu ile birlikte yan ürün olarak doğaya bol miktarda oksijen verilir. Doğadaki oksijenin önemli kısmı sularda yaşayan algler tarafından üretilir. Bitkiler ve algler fotosentez sırasında bir taraftan karbondioksit kullanırken bir taraftan da oksijen üretirler. Görüldüğü gibi doğada karbon ve oksijen döngüsü arasında sürekli bir bağlantı vardır.
B. Su Döngüsü
Yeryüzünün yaklaşık 3/4’ü sularla kaplıdır. Bu suyun büyük bölümü okyanus ve denizlerde depo edilmiştir. Yeryüzündeki sular güneş enerjisinin etkisiyle buharlaşır ve atmosferde yükselir. Atmosferde hava hareketleriyle değişik yerlere taşınan ve yükselen su buharı soğuyunca yoğunlaşır. Yağmur, kar ve dolu şeklinde yağışlarla yere inen suyun bir kısmı nehirleri ve gölleri, bir kısmı da yer altı sularını oluşturur. Önemli kısmı canlılar tarafından kullanılan su, çeşitli atık maddelerin etkisiyle kirlenebilir.
Suyun kirlenmesine neden olan maddelerin bir bölümü toprakta tutulurken bir bölümü de buharlaşma sırasında sudan ayrılır. Doğadaki su, buharlaşma ile atmosferde yükselme ve yağışlarla yere inme şeklinde sürekli dolaşım halindedir. Su döngüsü adı verilen bu dolaşıma bağlı olarak doğadaki su miktarı daima sabit kalır.
C. Karbon Döngüsü
Canlı yapısının en önemli elementlerinden birisi karbondur. Karbon bütün organik bileşiklerin temel yapı elemanıdır. Bunun için canlı organizmalar karbonlu bileşikleri kullanmak zorundadırlar.
Canlıların başlıca karbon kaynakları karbondioksittir. Karbondioksit fotosentez sırasında kullanılarak üretici canlıların yapısına girer. Besin zinciri ile diğer canlıların yapısına geçen karbonun bir kısmı solunum sonucunda karbondioksit olarak atmosfere döner. Karbonun bir kısmı da ölü bitki ve hayvan atıkları ile toprağa geçer. Bu artıklarda bulunan karbon, ayrıştırıcıların etkisi ile karbondioksit olarak atmosfere döner. Ayrıca bitkisel ve hayvansal atıkların uzun süre toprak altında kalması ile oluşan petrol, kömür ve doğal gaz gibi yakıtların yanması sırasında oluşan karbondioksit gazı da atmosfere karışır. Atmosferde bulunan karbondioksidin fotosentez sırasında kullanılması ile karbon döngüsü sürüp gider.
Atmosferdeki karbondioksit miktarı gece ve gündüz değişir. Geceleri tüm canlılar solunum yapmaya devam ettikleri halde fotosentez yavaşlar veya durur. Bu nedenle bol bitki bulunan ortamlarda karbondioksit miktarı artar, oksijen azalır.
Fosil yakıt adı verilen kömür, petrol, doğal gaz gibi maddelerin yakılması sırasında atmosfere bol miktarda karbondioksit yayılmaktadır. Atmosferdeki karbondioksit miktarının artması gündüz yeryüzüne gelen güneş ışınlarının geriye yansımasını önleyerek dünya sıcaklığının artmasına neden olmaktadır. Buna bağlı olarak dünya sıcaklığının 3-4°C artması durumunda kutuplardaki buzulların eriyebileceği düşünülmektedir. Son yıllarda farkına varılan bu önemli çevre sorunu ile ilgili olarak çeşitli önlemler alınmaya çalışılmaktadır.
Ç. Azot Döngüsü
Canlıların, yaşamlarını sürdürebilmeleri için oksijen ve suya, büyüme ve gelişmeleri için de azota gereksinimleri vardır. Atmosferin yaklaşık %78’i azot gazından oluşur. Ancak canlılar bu azotu doğrudan alıp kullanamaz.
Bitki ve hayvanlar havadaki azotu doğrudan kullanamazlar. Bitkiler azotu topraktan, hayvanlar ise bitkisel besinlerden alırlar. Havadaki azotun toprağa bağlanması iki şekilde gerçekleşir.
Yıldırım ve şimşek gibi hava olayları sırasında havadaki azot su ile birleşip toprağa bağlanır. Ayrıca toprakta bulunan azot bağlayıcı bakteriler havanın serbest azotunu toprağa bağlayabilir. Bitki ve hayvan atıkları ayrıştırıcı bakteriler tarafından çürütülür ve amonyağa dönüştürülür.
Toprakta bulunan bazı bakteriler amonyağı, bitkilerin kullanabileceği azot tuzlarına dönüştürürken bazı bakteriler de topraktaki fazla azotun tekrar havaya aktarılmasını sağlar. Bu şekilde devam eden olaylar zinciri ile doğadaki azot miktarının sabit kalması sağlanmış olur.
Son Yorumlar