Madde Döngüleri Çeşitleri ve Özellikleri

27.11.2020
Madde Döngüleri Çeşitleri ve Özellikleri

Kimyasal elementlerin çevreden canlılara, canlılardan da çevreye sürekli ve düzenli bir şekilde geçişine madde döngüleri denir. Madde döngüleri canlılarla toprak, kaya, su gibi çevre elemanları arasında geçer. Döngüde karbon, su, azot, fosfor gibi elementler kimyasal değişime uğrayarak canlı ve cansız varlıklar arasında seyir eder.

Kapsamı ve Önemi

Madde döngüleri ekosistemdeki ögelerin birbirleri ile bir nevi alışverişini ifade eder ve sistemin işlemesine olanak sağlar. Canlılar enerji akışı ile birlikte kendilerine besin sağlamalarına rağmen yaşamaları için başka elementlere de ihtiyaç duyar. Döngüler sayesinde canlılar yaşam bulurken tükettikleri maddeleri tekrar sisteme geri verir. Bu döngülerin enerji akışından en önemli farkıdır. Çünkü madde döngüleri sistem içinde sürekli devinim yapar. Madde döngüleri ekolojik dengenin koruyucu melekleri sayılabilir. Çünkü onlar doğanın ölümsüz yenileyicileridir.

Su Döngüsü

Yeryüzündeki deniz, akarsu, okyanus gibi su kütleleri hava ve karalar arasındaki alışveriş sonucunda canlı yaşamını sağlayan su döngüsünü oluşturur. Su dünyada sürekli hareket hâlindedir. Bu sayede su kaynakları artmaz ve tükenmez.

Su döngüsünde rüzgârların ve okyanus akıntılarının da rolü büyüktür. Suyun yeryüzündeki çevirimi; su kütlelerinin buharlaşıp nemi oluşturması, nemin yoğunlaşarak bulutları meydana getirmesi ve yağışların yeryüzüne ulaşması ile gerçekleşir. Su, yeryüzündeki karalar ve havada sürekli gaz hâlden sıvı hâle ve sıvı hâlden gaz hâle geçerek döngüyü sağlar.

Buharlaşan su, soğuk hava ile karşılaştığında kar, yağmur ve dolu şeklinde yeryüzüne düşer. Yeryüzüne düşen suyun bir kısmı kara yüzeyinde toprak tarafından emilirken diğer kısmı da büyük su kütlelerinde birikir. Topraktan emilen su, hem bitkiler tarafından kullanılır hem de yüzeyden yeraltı kaynaklarına ulaşır. Yeraltı kaynaklarına ulaşan su da zamanla deniz, okyanus ve göllere karışır. Su, bazen de kar ve dolu olarak katı hâlde yeryüzüne düşer. Yüksek kesimlerde biriken kar, sıcaklığın artması ile eriyerek sıvı hâle geçer. Eriyen karlar, toprak tarafından emilerek yeraltı kaynaklarına ya da doğrudan deniz ve akarsulara karışır. Bitkiler topraktan aldıkları suyu terleme yolu ile canlılar solunum yaparak su kütleleri buharlaşarak yeraltı suları da su kütlelerine karışarak su döngüsünü devam ettirir.

Karbon ve Oksijen Döngüsü

Karbon canlı organizmaların temel yapı malzemelerinden biridir. Karbon; atmosferde ve okyanus gibi su kütlelerinde karbondioksit (C02) hâlinde, karalarda kömür petrol gibi yakıtların yapısında, canlı organizmalarda da organik bileşikler şeklinde bulunur.

Besin zinciri akışında bitkiler fotosentez yaparken atmosferdeki karbondioksiti kullanır. Karbondioksit bundan sonra bitkileri tüketen canlılara geçer. Canlı organizmaların besinlerini yakmaları sonucu solunum yolu ile tekrar atmosfere salınır. Bunun haricinde insan ve hayvan atıkları ile fosillerinin topraktaki ayrıştırıcılar tarafından parçalanması ve petrol, kömür gibi yakıtların yanması sonucunda da atmosfere karbondioksit salınmış olur.

Okyanuslardaki karbon döngüsü aynı karada olduğu gibidir. Okyanuslarda bulunan su bitkileri, fotosentez için sudaki karbondioksiti kullanır. Sudaki hayvanlar da bu bitkileri yiyerek yakar ve tekrar okyanusa karbondioksit salar.

Karbon döngüsü, ekolojik dengeyi oluşturan önemli bir faktördür. Ancak petrol, kömür gibi yakıtların fazla tüketimi, ağaçların gereksiz yere kesilmesi atmosferdeki karbondioksit miktarını arttırır. Atmosferdeki karbondioksit miktarının fazlalaşması da günümüzün en önemli çevre sorunlarından biri olan küresel ısınmaya neden olur.

Oksijen döngüsü de karbon döngüsü ile aynı paralellikte devam eder. Oksijen doğada atmosfer, organik maddeler, su (H20) ve karbondioksit (C02 )in yapısında bulunur. Bitkiler fotosentez sırasında H20 ve C02’i kullanırken atmosfere oksijen verir. Hayvan ve insanların solunumunda ise tam tersi bir durum söz konusudur. Canlılar havadan oksijeni alıp solunum yolu ile dışarıya H20 ve C02 verir. Oksijen döngüsü görüldüğü gibi bitkiler, hayvanlar ve insanlar arasında çevirim gösteren sürekli bir sistemdir.

Azot Döngüsü

Azot canlılar için oldukça önemli bir maddedir çünkü DNA’ nın, proteinin, çeşitli vitaminlerin ve hormonların yapısında bulunur. Atmosferde % 78 civarında azot bulunmasına rağmen canlıların azot kullanımı, azotlu bileşikleri tüketmekle mümkün olmaktadır. Örneğin, hayvanlar aminoasitler yolu ile azotu bünyesine alır. Azot döngüsü ekosistemlerde canlı ve cansız çevre arasında gerçekleşir. Canlı organizmaların ölüleri ve atıkları ile azotlu ögeler toprağa karışır. Topraktaki bakteriler de azotlu bileşikleri parçalar. Parçalanan maddelerin bir kısmı amonyak tuzlarına, buradan da bazı bakteriler sayesinde nitrat ve nitrat tuzlarına çevrilir. Bu tuzlar suda kolayca eridiğinden bitki kökleri tarafından emilir. Böylece bitkilerde protein ve aminoasit gibi azotlu bileşikler meydana gelir. Bitkilerin canlılar tarafından tüketilmesi ile de azotlu bileşikler hayvan ve insanlara geçer. Canlılardan da tekrar toprağa salınarak azot döngüsü sürüp gider. Eğer ekosistemde azot döngüsü olmasaydı canlılar, yapı taşları olan protein gereksinimlerini karşılayamazdı.

Fosfor Döngüsü

Fosfor tüm canlılar için hayati öneme sahip bir mineraldir. Nükleik asitlerin, hücre zarının, iskelet ve derinin yapısında bulunarak canlı türlerinin sağlığını etkiler. Fosforun doğadaki asıl kaynağı ise büyük kayalardır. Erozyon ve aşınma sebebiyle sürüklenen fosfor, sırası ile ırmak, akarsu ve sonunda okyanuslara ulaşır. Fosforun okyanusa karışması oldukça yavaş ilerler. Fosfor burada milyonlarca yıl bekler. Ancak yer kabuğunun şiddetli hareketi ile yüzeye çıkar. Kayaların aşınması ile de tekrar döngüye katılır.

Fosfor kayalardan aşınıp suya karıştığı an çözülebilir hâle gelir ve bu aşamada bitkiler ile buluşur. Çözünmüş olduğu için bitkiler tarafından kolaylıkla emilir. Bitkileri tüketen canlılar ile de döngüyü oluşturur. Bir kısım fosfor, aynı azot ve karbon döngüsünde olduğu gibi canlıların atıkları ve ölüleri ile de toprağa karışabilir. Günümüz teknolojisi; fosforun kayalardan doğrudan alınıp gübreye karıştırıldıktan sonra toprağa verilmesine olanak sağlamaktadır.

Fosforun canlılarla buluşmasının bir başka yolu da fosforun çözündüğü suda yaşayan canlıların ve içme suyunun tüketilmesidir. Böylece fosforu doğrudan sudan alan insanlar ve hayvanlar, yine kendi atık ve ölüleri ile toprağa tekrar fosfor salar.

Kaynak: Aile ve Tüketici Hizmetleri – Ekoloji – Ankara 2011

YORUMLAR

Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu yukarıdaki form aracılığıyla siz yapabilirsiniz.