Ekosistem, birbiriyle ilişkili canlı ve cansız unsurlardan oluşur. Ekosistem, bu unsurlar arsındaki madde ve enerji dolaşımı ile kendini besler ve yeniler. Madde döngüsü ve enerji dolaşımı ile hava, su, toprak, bitkiler ve diğer canlılar arasında sürekli bir alış veriş olur. Bu alış veriş yeryüzünün doğal zenginliklerinin tekrar tekrar kullanılabilmesine ve yaşamın sürmesine olanak sağlar.
Ekosisitemde Madde ve Enerji Akışı
Ekosistemdeki enerjinin birincil kaynağı güneştir. Dünyadaki tüm canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için enerjiye ihtiyaç duyarlar. Canlılar arası ilişkinin temelinde beslenme bulunur. Ekosistemdeki madde ve enerji nakli organizmalar arasında görülen besin zinciri yoluyla olur.
Besin zincirindeki beslenme basamakları trofik düzeyler olarak adlandırılır. Ekosistemlerde genellikle üç ya da dört trofik düzey yer alır. Besin zinciri karasal ortamlarda genellikle çiçekli bitkilerle, su ortamında ise bitkisel planktonlarla başlar.
Doğadaki hayvan türlerinin çoğu birden çok besini kullanabilir veya birden fazla hayvan aynı organizma ile besleniyor olabilir. Burada görüldüğü gibi karmaşık olarak birbiriyle iç içe geçmiş çok sayıda besin zinciri vardır. Bunlar hep birlikte bir ekosistemin besin ağını oluşturur.
Besin piramidinin her basamağındaki canlıların toplam ağırlığına biyokütle (biyomas) denir. Besin piramidinde üreticiden son tüketicilere doğru gidildikçe toplam biokütlede azalma görülür.
%10 Kuralı
Üstteki enerji piramidi her basamağın yılda metre kare başına enerji üretimini ve metabolik enerji kaybını özetlemektedir. Örneğin üreticilerin toplam net enerji üretimi 1000 Kilokalori/metrekare/yıl iken,ot oburların 100 K Cal. /m2/yıl, et oburların 10 K. Cal. /m2/yıl olur. Son besin düzeyindeki hem etçil hem de otçullarda (omnivorlar) ise 1 Kcal/ m2/yıl’dır. Yani 4.basamakta üretim 1 K. Cal. / m2/yıl ‘a düşmektedir ki bu da her basamakta ortalama %90 enerji kaybı olduğunu gösterir.
Her enerji dönüşümünde bu örneğe yaklaşık %90 oranında enerji kaybı olmakta, o besin düzeyine ulaşan enerjinin ancak %10 u bir sonraki beslenme düzeyine aktarılabilmektedir. Aktarılabilen bu enerjiye kullanılabilir enerji denir. Geri kalan %90 lık kullanılamayan enerjinin çoğu ısı enerjisine harcanır.
Kilittaşı Tür
Kilittaşı türler, doğal çevrelerine sayılarına nazaran daha önemli etkide bulunan türler. Böyle bir organizma bulunduğu ekosistemde, bir kemerin kilittaşının görevine benzer bir rol oynar. Kilittaşı kemer içindeki diğer taşlardan daha az basınç altında olsa bile, o olmadan kemer çöker. Benzer şekilde bir ekosistemin içinden kilittaşı tür çekilirse, bu tür biyokütle ya da verimlilik içinde küçük bir yer tutsa dahi ekosistemde çok dramatik değişiklikler oluşabilir.
Kuzey Amerika’da, boz ayı avcı olarak değil ama ekosistem mühendisi olarak kilittaşı bir türdür. Okyanus ekosisteminden orman ekosistemine besin transferi yaparlar. Bu transferin ilk aşaması bazen binlerce kilometre olmak üzere akıntıya karşı ırmaklarda yüzen somon ile gerçekleşir. Daha sonra somonu yakalayan ayı, balığı kuru toprağa çıkarır ve çevreye besin yönünden zengin dışkı ve yarı yenmiş balıkları yayar.
Besin Piramidi
- Besin piramidin tabanında üreticiler yer alır. Üreticilerin biyokütlesi çok fazladır. Bu sebeple tabanda geniş bir alanı oluşturur.
- Üst basamaklara çıktıkça biyokütle azalır.
- Üst basamaklara çıkıldıkça aktarılan enerji azalır
- Üst basamaklarda canlı sayısı azalır, canlının vücut büyüklüğü artar.
- Besin piramidinin üst basamaklarına çıkıldıkça canlı organizmalarca ayrıştırılamayan zehirli maddelerin dokularda birikimi artar
Biyolojik Birikim
Doğa için kirletici olan bazı maddeler organizmaların özellikle yağ doku olmak üzere belirli dokularında kalır ve besin zincirinin birbirini izleyen trofik düzeylerinde giderek daha yoğun hale gelir. Bu olaya biyolojik birikim denir. Doğada biyolojik olarak biriken maddelerin başında DDT, bazı radyoaktif maddeler ve ağır metaller ile siyanür gelir. DDT, böcekleri öldürmek amacıyla uzun yıllar kullanılmış bir kimyasal maddedir. Günümüzde pek çok ülke DDT’nin zararlı sonuçlarını görerek kullanımını yasaklamıştır.
