Doğada yaşamın sürekliliği için karbon, su, oksijen, azot, oksijen ve fosfor gibi maddeler ekosistem içinde devirli olarak kullanılırlar. Yani canlılar ihtiyaç duydukları bu maddeleri yaşadıkları ortamdan alır, kullanır ve bir şekilde ortama geri verirler ve sürekli olarak devirler yapıp yenilenerek canlılar tarafından tekrar kullanılır. Birinci termodinamik kanunu gereğince hiçbir madde ortamdan kaybolmaz, ancak çeşitli kimyasal değişimler geçirebilir.
Hayatın devamı için gerekli olan maddelerin ekosistem içinde canlılar ve cansız çevreleri arasındaki dolaşımına ekolojik madde döngüleri denir. Bu döngülerin biyolojik, kimyasal ve jeolojik etmenleri olduğundan biyojeokimyasal döngüler de denir.
Su Döngüsü
Doğadaki su döngüsü denizler, karalar, göller, nehirler gibi cansız ortamla canlılar arasında olur. Bu sırada kısa döngü ve uzun döngü olmak üzere iki farklı döngü gerçekleşir. Kısa döngüde denizler, göller ve nehirlerdeki sular buharlaşır. Oluşan buhar, yağmur ve kar olarak yeryüzüne geri döner. Uzun döngüde, karalardaki buharlaşma ve canlıların solunum, terleme gibi olaylarla verdikleri su buharı atmosfere karışır. Bunlar, tekrar yağmur, kar olarak karalara ve denizlere döner. Bunun bir kısmı da yer altı sularını oluşturur .
Doğal bitki örtüsü sel tahribatını önler, yağışların dengeli dağılımını sağlar. Doğal bitki örtüsünün azalması ile birlikte yağış miktarı azalır, yağış miktarı azalınca canlıların yaşam kaynağı olan mineral döngüleri de bozulur.
Suyun döngüsündeki dengenin bozulması, insan yaşamını olumsuz yönde etkiler. Su döngüsünü olumsuz etkileyen başlıca etkenler;
- Atık suların, temizlenmeden su kaynaklarına verilmesi
- Ormanların ve diğer yeşil alanların azaltılması
- Yeraltı sularının fazla miktarda kullanılması
- Hava kirliliği nedeniyle asit yağmurlarının oluşması
Karbon Döngüsü
Karbon doğada hem mineral biçiminde (kömür, elmas, gaz olarak veya suda çözünmüş durumda karbon dioksit olarak) hem de organik (canlıların yapısındaki karbonhidratlarda, proteinlerde vs.) biçimde bulunur.
İnsanlar, hayvanlar ve bitkiler oksijenli solunum yaptıklarında atmosfere CO2 gazı verirler. Kömür, petrol ürünleri gibi fosil yakıtların yakılması ve orman yangınları da atmosfere CO2 salınmasını sağlar. Bu CO2 fotosentez yapan yeşil bitkiler tarafından alınır ve besin üretiminde kullanılır. Böylece CO2 deki karbon yeniden canlılara geçer bu canlıların ölmesiyle toprağa karışan karbon fosil yakıtların oluşmasına neden olur. Yine deniz ve okyanuslarda çözünen CO2 kireç taşı oluşumuna neden olmaktadır; fotosentez ve solunum olayları deniz ve okyanuslarda da gerçekleşir.
İnsan kaynaklı (petrol, kömür yakılması vs) dünyadaki co2 değişimini nasıl etkilediğimizi nasanın youtubedaki videosundan izleyebilirsiniz.
İnsan kaynaklı CO2 çıkışı hakkında bbc’nin yayınlamış olduğu detaylı haberi okumak için tıklayın.
Azot Döngüsü
Azot canlılarda protein, DNA, RNA, ATP ve bazı vitaminlerin yapısında bulunur. Azot havada serbest olarak %78 oranında bulunur. Bitkiler azot ihtiyacını topraktan suda çözünmüş ve iyonik halde (NO3– ve NH4–) karşılaşır. Hayvanlar organik azotu besin zinciri oluyla alır.
Bitkilerin, hayvanların ölü dokuları ve boşaltım atıkları ayrıştırıcı organizmalar tarafından amonyağa dönüştürülür. Kemosentetik nitrit bakterisi amonyağı nitrite, nitrat bakterisi de nitriti nitrata dönüştürür. Bu olaya nitrifikasyon denir. Toprakta bulunan denitrifikasyon bakterileri de nitrat ya da nitratı tekrar atmosferin serbest azotuna dönüştürür. Bu olay denitrifikasyon denir.
Havada yer alan azot, yeryüzüne yağmur, yıldırım ve şimşek gibi hava olayları sayesinde, nitrik asite dönüşerek inmektedir. Yeryüzüne inen nitrik asit, toprakta bakteriler tarafından azot tuzlarına ve nitratlara dönüştürülür ve azot dolaylı yoldan bitkiler tarafından kullanılır. Aynı zamanda baklagillerin köklerinde yaşayan rhizotunu bakterileri ve siyanobakteriler havanın serbest azotunu bitkilerin kullanabileceği forma dönüştürerek toprağa bağlar.
Madde Döngülerinin Sürdürülebilirliği Üzerine İnsan Faaliyetlerinin Etkileri
İnsanlar, çevreyi sürekli değiştirme ve şekillendirme eğilimdedir. Bu eğilim; canlıların habitatlarının yok olmasına ve canlıların zorunlu göç etmesine neden olur. Ayrıca insanların günlük hayatta sıkça kullandığı çoğu teknoloji günümüz itibariyle doğaya aşırı zarar vermektedir. Bunlardan bazıları;
- Ulaşım için kullanılan içten yanmalı motorlar
- Baz istasyonları (manyetik alanı bozar)
- Fabrika veya şehir atıklarının doğaya filtrelenmeden salınması
- Beton ve asfalt yapıların doğal ortam sıcaklığını arttırması
şeklinde sıralanabilir.
İnsanların madde döngüsünü ve ekosistemi bozucu bazı aktiviteleri şu şekilde sıralanabilir:
- Ormanlardaki ağaçların çeşitli nedenlerle kesilmesi
- Plansız ve çarpık kentleşme
- Hayvanları bilinçsizce ve yasa dışı avlamak
- Yavruları veya üreme özelliği olan hayvanları avlamak
- Gürültü kirliliği oluşturmak
- Endüstriyel ve evsel atıkların doğaya olduğu gibi atılması
- Hayvanların aşırı otlatılması
- Fosil yakıt tüketen araçların kullanılması
- Doğal olarak üretilebilecek (rüzgar gülü, güneş paneli vb.) elektriği üretmek için doğal gaz, kömür ve petrol ürünleri kullanmak.
- Hatalı tarımsal ilaçlama
- Doğaya ekosistem öldürücü canlıların salınması
- Ozon tabakasının delinmesi sağlayan çeşitli kimyasal tüketimleri
- Yere çöp ve sakız atmak
Yukarıdaki sayılan bütün insan etkileri günümüzde hala devam etmekte ve küresel ısınma gibi çok büyük yıkımsal potansiyele sahip sorunlar doğurmaktadır. Günümüzde bu etkenleri en aza indirmeye çalışan gruplar, vakıflar ve kuruluşlar bulunmaktadır. Bu sorunla savaşmanın bir yolu da bu konular üzerine konuşarak insanları yaptıkları yıkımlar üzerine bilgilendirmek ve yıkımsal etkiye sahip çevreyi kirletici davranışları yapmaktan kaçınmaya çalışmaktır.
