Ekosistemlerin İşleyişi

Ekosistem, biyosferde birbirleriyle sürekli etkileşim hâlinde olan canlı ve cansız unsurlardan oluşur.

• Canlılar, çevrelerindeki canlı ve cansız varlıklarla ilişkili şekilde yaşamlarını sürdürür.
• Farklı ekosistemleri içinde barındıran doğada hiçbir ekosistem diğerlerinden tamamen bağımsız değildir.
• Sınırları değişkenlik gösteren ekosistemler, küçük bir gölden okyanusa kadar değişen boyutlara sahiptir.
• Enerjisini Güneş’ten alan tüm ekosistemler, canlı ve cansız unsurların düzenli çalışmasıyla işlevini sürdürebilir.
• Her ekosistemde enerji ve madde dolaşımı sayesinde üreme ve gelişme faaliyetlerinin yanı sıra ölüm olayı gerçekleşir.
• Yeryüzündeki bütün ekosistemler, dinamik bir yapıya sahip olup belirli koşullarda değişebilmektedir.
• Ekosistemde meydana gelen bir değişiklik, o ekosistem içerisindeki daha küçük olan diğer ekosistemleri de etkilemektedir.

Ekosistemleri Oluşturan Unsurlar:

Ekosistemler, su ve kara ekosistemleri şeklinde iki grupta sınıflandırılır. Su ekosistemleri, suyun fiziksel
ve kimyasal özelliklerine (tuzlu, tatlı) göre; kara ekosistemleri ise klimatik faktörler ve bitki örtüsüne göre
sınıflandırılmaktadır.

ENERJİ AKIŞI VE MADDE DÖNGÜLERİ

Besin Zinciri ve Enerji Akışı

Ekosistemi oluşturan canlı ve cansız unsurlar, sürekli etkileşim hâlindedir. Dolayısıyla ekosistemde canlı ve cansız unsurlar arasında gerçekleşen madde ve enerji akışı sayesinde devamlılık sağlanır.

Besin maddeleri ve enerjinin üreticilerden otçullara, oradan da etçillere doğru aktarılmasına besin
zinciri denir.

Üretici, tüketici ve ayrıştırıcılardan oluşan besin zincirinde üreticilerin artması bu zincirdeki tüm canlı türlerinin artmasına neden olmaktadır.

Güneş, yeryüzündeki en büyük enerji kaynağıdır. Fotosentez yoluyla organik madde üreten bitkiler (üreticiler), Güneş’ten aldığı enerjiyi karbondioksit ve su yardımıyla kimyasal bağ enerjisine
dönüştürerek organik maddelerde depolar. Oluşan enerjinin bir kısmı da bitkiler tarafından kullanılır.

Bitkisel ve hayvansal gıdalarla beslenen hayvanlara tüketici denir. Tüketicilerin üreticilerle beslenmesi
sonucu üreticiden tüketiciye doğru madde aktarımı ve enerji akışı gerçekleşir.

Bitkilerle beslenen tüketicilere otçul (otobur), hayvanlarla beslenenlere etçil (etobur), hem et hem de otla beslenenlere de hepçil (omnivor) adı verilmektedir.

Bakteri ve mantarlardan oluşan ayrıştırıcılar, bitki ve hayvan kalıntılarının parçalanıp ayrışmasında görev alır. Bu sayede canlıların yapılarında biriken organik maddeler, inorganik maddelere dönüşerek yeniden kullanılabilir hâle gelmekte ve madde döngüsü ile enerji akışının da devamlılığı sağlanmış olmaktadır.

Ekosistemde maddeler döngü hâlindeyken enerji akışı tek yönlüdür.

Madde Döngüleri

Canlılar, ihtiyaçları olan maddeleri yaşadıkları ortamdan alır ve gerekli kullanım sonrası bu maddeleri
ortama geri verir. Maddelerin ekosistemdeki bu dolaşımına madde döngüsü denir.

Madde döngülerinin bir düzen içerisinde ve kesintisiz olarak gerçekleşmesi ekosistemlerin devamlılığı açısından oldukça önemlidir.
Karbon, azot ve su döngüsü doğadaki en önemli döngüler arasında yer almaktadır.

Karbon Döngüsü:

Karbon; hidrosferde karbondioksit ve bikarbonat, litosferde kömür, petrol, doğal gaz gibi fosil yakıtlar, atmosferde karbondioksit (CO2) ve biyosferdeki canlıların yapılarında da organik madde şeklinde bulunmaktadır.
Bitkiler, fotosentezle atmosferdeki karbondioksiti kullanarak besin ve oksijen üretir. Karbon bu sayede bitkilerde depolanmış olur.

Karalarda yaşayan canlılar, solunum yoluyla atmosferden aldığı oksijeni karbondioksit olarak atmosfere verir. Atmosfer ile biyosfer arasında karbon alışverişi hızlı ve sürekli bir şekilde gerçekleşmektedir.

Tüm canlıların yapısında bulunan karbonun bir kısmı solunum ile bir kısmı da ölüm olayı sonucu ayrıştırıcılar yardımıyla atmosfere döner.

Mevcut karbonun diğer bir kısmı da kömür ve petrol gibi fosil yakıtlara dönüşerek litosferde depolanır. Kömür, petrol ve doğal gaz gibi fosil yakıtların yanması sonucu açığa çıkan karbondioksit atmosfere karışır.

Solunum, canlıların çürümesi, orman yangını, karbonatlı kayaçların ayrışması, volkanik faaliyetler ve fosil
yakıtların yakılması sonucu atmosferde karbon üretimi gerçekleşir. Fotosentez yoluyla atmosferde tüketilen karbon biyosfere geçer. Hidrosferdeki karbon; deniz canlılarının kabuk oluşumu esnasında biyosfere, karbonatlı kayaçların oluşumu esnasında litosfere, fosil yakıt oluşumu ile de biyosferden litosfere geçmektedir.
Odun, kömür, petrol gibi fosil yakıtlar ve meydana gelen orman yangınları oksijeni tüketerek
çok miktarda karbondioksitin atmosfere karışmasına neden olur. Bunların yanı sıra tropikal bölgelerdeki
ormanların tarım amaçlı yakılması ve diğer fosil yakıtların aşırı şekilde tüketilmesi, havadaki karbondioksit
miktarının ve buna bağlı olarak da sıcaklığın artmasına neden olmaktadır.

Azot Döngüsü:

Canlılar için çok önemli bir element olan azot (nitrojen), %78’lik bir oranla atmosferde en
çok bulunan gazdır. Bu gaz, canlıların yapı taşını oluşturan nükleik asit ve proteinlerin yapısında bulunur.
Bazı bakteriler, atmosferde bulunan azotu doğrudan kullanabilirken canlıların önemli bir kısmı da nitrata
dönüşmesi sonucu kullanabilmektedir.
Azotun ekosisteme girişi iki yolla gerçekleşir.

Bunlardan ilki; kozmik radyasyon, yıldırım, şimşek ve volkanik patlamalardır. Yüksek enerjili bu olaylar sonucu sudaki hidrojen ve oksijen ile havadaki azot birleşir.

Azot, yağışlarla yeryüzüne amonyum ve nitrat hâlinde ulaşır. Azotun ekosisteme diğer bir girişi ise biyolojik yoldan tutulma şeklinde gerçekleşir. Havadaki azot, azot bağlayıcı bakteriler tarafından alınarak bu organizmaların köklerinde amonyum şekline getirilir. Daha sonra bakteriler, azotu oksijenle birleştirerek önce nitrite sonra da nitrata dönüştürür. Bitkiler, kullanılabilir hâle gelen atmosferik azotu (nitrat) topraktan alarak kullanır.
Tüketiciler ise kendileri için gerekli olan azotu bitkilerden temin eder. Kullanılabilir azotun en önemli kaynağı, biyosferdeki canlı veya ölü organik maddelerdir.

Doğadaki bitki ve hayvan artıkları ayrıştırıcılar tarafından ayrıştırılarak amonyağa dönüştürülür. Amonyağın nitrat tuzlarına dönüşmesine nitrifikasyon, topraktaki azotun atmosfere geri dönmesine de denitrifikasyon denir. Denitrifikasyon olayı sayesinde atmosferdeki azotun devamlılığı sağlanır. Azotun bazı süreçlerden geçerek canlılara aktarılması ve daha sonra tekrar atmosfere dönmesine ise azot döngüsü denir.

Oksijen Döngüsü:

Oksijen döngüsü, hava kürede bulunan O₂ formülünün döngü içerisinde olmasıdır.

Atmosferimizde %21 oranında oksijen bulunur.

Karbondioksit haline dönüşerek belli bir döngü içerisinde tekrardan oksijen halini almaktadır. havada gaz suda ise çözünmüş olarak bulunur. Oksijen döngüsü atmosferde serbest olarak dolaşan formülden ibarettir.

Canlıların (insan ve hayvanların) yaptığı oksijenli solunum şeklinde meydana gelir.

Atmosferde bulunan karbondioksitlerin yeşil bitkiler tarafından fotosentez yapılması sonucunda karbonhidratların dönüştürülerek oksijenin ortaya çıkmasını sağlamaktadır. Oksijen döngüsünde güneş ve bitki yapraklarının önemli görevi vardır.

Fotoliz olayı atmosferde yine oksijen ortaya çıkmasını sağlarlar.

Tüm yanma olayları (orman yangını, anız yakmak fosil yakıtların yanması vb) oksijen ile gerçekleşir.