Our social:

8 Nisan 2015 Çarşamba

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;
       Kara ve deniz bitkileri tarafından bitkilerde kullanı­lır.
       Deniz hayvanlarının kabuk oluşumunda kullanılır.
       Deniz hayvanları ve bitkilerin ölümü ile dibe çöke­rek karbonatlı kayaçlar hâlinde depolanır.
       Ölen canlıların bünyesindeki karbon, zamanla ba­sıncın etkisiyle petrol ve kömür gibi petrol yakıtlara dönüşür.
Karbonun tekrar doğaya dönmesi ise şu şekillerde olur;
       Canlıların solunumları ile doğaya döner.
       Ölen canlıların çürümesi ve orman yangıları ile do­ğaya döner.
       Karbonatlı kayaçların fiziksel ve kimyasal ayrışma­sı sonucunda atmosfere karışır.
       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