MADDE DÖNGÜLERİ VE ÖZELLİKLERİ
Ekosistem birbirleri ile ilişkili olan canlı ve cansız varlıklardan oluşmuştur Ekosistem bu varlıklar arasındaki madde ve enerji alışverişi ve dolaşımı bir uçtan bir uca kendisini yeniler ve besler Ekosistemin enerjisini güneş sağlar, fakat hayatın devamı için gerekli olan su ve öteki kimyasal maddeler dünyamızda yer alırEkosistemlerde madde varlığı sınırlıdır, alınan maddeler yerine konmadığı takdirde tükenmeye mahkûmdurEkosistemlerin dengesini koruyabilmesi ve varlığını sürdürebilmesi (dünyada hayatın devamı için) madde ve enerji döngüleri esnasında alınan maddelerin yani inorganik maddelerin kullanıldıktan daha sonra cansız ortama geri verilmesi sayesinde olabilir
Doğada yaşamın sürekliliği için karbon, su, oksijen, azot, oksijen ve fosfor gibi maddeler ekosistem içinde devirli olarak kullanılırlar Yani canlılar gereklilik 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, ama değişik kimyasal değişimler geçirebilir
Hayatın devamı için zorunlu olan maddelerin ekosistem içinde canlılar ve cansız çevreleri arasındaki dolaşımına Ekolojik Madde Döngüleri veya Madde Çevrimleri denir Bu döngülerin biyolojik, kimyasal ve jeolojik etmenleri olduğundan Biyojeokimyasal Döngüler de denir Madde döngüsünün enerji akışından farkı ekosistem içinde kesintisiz devir yapmasıdır Madde döngüleri güneş enerjisi doğruca gerçekleşir
SU DÖNGÜSÜ
Su, bir takım doğal kuvvetler ve hava hareketleriyle atmosfer ile yer yüzündeki karalar ve sular arasında sistemli bir şekilde hareket etmektedirBuna su döngüsü ya da hidrolojik dolaşım denirGüneş enerjisinin ısıtmasıyla ,değişik kaynaklardan atmosfere çıkan su buharı;yağmur,kar, batmış gibi yağış biçimleriyle yeniden yer yüzüne dönerBu suyun bir miktarı yer altı sularına karışırken,daha büyük bir kısmı,göl ve deniz gibi kaynaklarda birikir
Su döngüsü de,öbür bütün döngüler gibi süreklidirUr de terleme ile su döngüsüne katılırYer yüzündeki tüm sular,su döngüsüne katılmaktadırYani,denizlerden uçucu su,yağış olarak yer yüzüne dönmekte, bir kısmı yüzeysel sularda birikip ,bir kısmı da yer altı sularına karışmaktadır Yer altı sularının son toplanma yeri ise deniz ve okyanuslardırBurada toplanan sular,su döngüsüne devam eder (uzun su devri)Deniz ve okyanuslardan uçucu suyun karalara geçmeden baştan yağmur, kar,batmış, biçiminde deniz ve okyanuslara geçmesine kısa su devridenirUçup Gitme ve terleme aracılığıyla yükselen su,bulutlarda yoğunlaşırBunun sonunda da yağış oluşurYağış olarak geri dönen suyun bir kısmı yüzey sularında (göl ve denizlerde) ambar edilir
Diğer kısmı yer altı sularına karışırToprağa giren su , yer altı suyu olarak her yerde denizlere akar Bu şekilde su döngüsü işlenmiş olur
Su döngüsü 3 evre halinde gerçekleşir
1Buharlaşma: Suyun ısınarak buharlaşması, bitkilerinde terleme yoluyla atmosfere verilmesidir Yeryüzündeki uçup gitme güneşin sıcaklık etkisi ile gerçekleşir Suyun uçup gitme alanları denizler, okyanuslar, akarsular, yağış alanları ve toprak yüzeyidir Keza bitki ve öteki canlıların terlemesi de uçup gitme alanları aralarında yer alır Buharlaşma yoluyla su atmosfere verilir
2Yoğunlaşma: Su buharının soğuyarak doygun ayla gelince su zerreciklerine ve buz kristallerine dönerek bulutları oluşturmasıdır
3Yağışlar: Yoğunlaşan su zerreciklerinin daha soğuyup su damlaları halinde yer çekimi etkisiyle yere düşmesidir Yeryüzüne düşen suların bir kısmı toprak derinliklerindeki bitki köklerine alınır, bir kısmı da diğer canlılar tarafından kullanılır Yağışlarla yeryüzüne düşen suyun büyük bir kısmı yüzey akıntıları biçiminde deniz, okyanus, akarsu ve göllere karışarak akarsular, göller ve yeraltı suları aracılığıyla denizlere ulaşarak döngüyü tamamlar
Yağışlar su döngüsünün kayda değer bir parçası olup suyun defalarca kullanılmasını sağlar Bir yağmur damlası bir sene içinde her zaman buharlaşıp bitmiş yağarak yeryüzüne döner Bu Nedenle 4 milyon km³ su karalar atmosfer arasında hareket eder
Toprak tabakasının çeşidi, arazinin eğimi, bitkiler, yeraltı ve yer üstü sularının şekil ve durumları su döngüsünü etkiler Doğal bitkiler su baskını 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
Ancak halk müziği göre kullanılan sular kimyasal maddeler, fabrika atıkları, nükleer atıklar, tarım ilaçları, yapay gübreler vb kirletilen bu sular yağışlarla yeraltı suyu ve içme sularına karışır Doğal döngü içinde de yeterince temizlenemez ve canlılar için büyük bir risk oluşturmaktadır
KARBON DÖNGÜSÜ
Karbon atomlarının maddesel, jeolojik, kimyasal ve diğer süreçler sonucunda atmosfer, okyanuslar, yeryüzü vb arasındaki dolaşımı Karbon atomları canlı dokularını meydana getirdikleri için bütün yaşamın temel taşıdır Karbonun birçok karbondioksit biçiminde bulunur YERYÜZÜNDE KARBONUN DÖRT BELLI BAŞLI KAYNAĞI
1Atmosfer (havaküre):Karbondioksit
2Hidrosfer (Suküre):Karbondioksit ve bikarbonat
3Litosfer (Taşküre)etrol,kömür,doğal gaz,karbon
4Biyosfer (Canlılar Küresi):Canlı bünyesindeki organik moleküller
Doğadaki karbonun birçok karbondioksit şeklindedir Karbondioksitten çıkan karbon fotosentez için fazla önemlidir Havadaki karbon dioksit, su ve besleyici tuzlarla birlikte fotosentez işleminde kullanılır
Bu operasyon sonucu oksijen ve organik maddeler üretilirYeşil bitki örtüsü, havadan karbondioksiti alarak fotosentez sonucunda organik bileşiklere dönüştürürler Bitkilerin yapısındaki bu karbon bitkilerle beslenen hayvanlara ve besin zinciri yoluyla öteki canlılara geçer Bu canlıların atıklarıyla ve fosilleriyle toprağa karışır ve bakteriler tarafından parçalanarak toprağın yapısına katılır
Solunumda ise bunun tersi olur Yani organik maddeler oksijen eşliğinde parçalanır Bu işlemde karbon dioksit ve su üretilir Oksijensiz ortamda yaşayan bir takım mikroorganizmalar mayalanma (fermantasyon) yoluyla glikozu içki ve karbondioksite dönüştürürler Bu yolla elde ettikleri enerjiyi metabolik işlemlerde kullanırlarOrganik maddelerin parçalanması sonucu özgür kalan karbon dioksit çevirime baştan girer Böylece karbon döngüsü tamamlanmış olur
Karbondioksit sıcaklığı bağnaz etkisi olan bir gazdır ( sera gazı) Jurnal ve mevsimlik sıcaklıkların aşırı artmasını ve azalmasını engeller Fazla artması yere gelen sıcaklığı tutarak küresel ısınmaya neden olmaktadır
Denizlerle atmosfer arasında karbon alışverişi çok yavaştır Bu da birincil 100 metrede olur Karalardan erozyon ile taşınan inorganik ve organik maddeler aracılığı ile karbon denize gelir Karadan gelen, kabuklu hayvanların bünyesindeki organik karbon, karbonat, bikarbonatlar deniz tabanlarında tortullar içinde birikir Denizler karalara göre 50 kat daha artı karbon içerdikleri için karbon akışını düzenleyen en önemli kaynaklardır
Karbon döngüsü atmosfer, litosfer, hidrosfer ve biyosfer aralarında gerçekleşir Döngü bozulmadığı sürece doğada karbon denge halindedir Atmosferdeki CO2 miktarı bellidir Havadan alınan co2 bitmiş verilmemiş olsa idi fotosentez artan bir şekilde azalacak ve 35 yıl gibi bir süre sonradan gıda zinciri durarak dünyada yaşam kalmayacaktı İnsanın olumsuz etkisi ile atmosferdeki karbon dengesi bozulmaktadır Çünkü sanayileşme ile birlikte atmosfere eklenen karbondioksit miktarı %25 artmıştır
Dengenin bozulmasında;
Atmosferdeki karbon dioksit ile sudaki karbon dioksit denge halindedir Karbondioksitin karadaki doğal kaynağı yanardağlardır Seri sanayileşme, kentleşme ve nüfus arştı ile insan fosil yakıtları gömülü oldukları yerden çıkararak pozitif kullanmaktadır Kömür, doğal gaz ve petrol gibi fosil yakıtların ve kireç taşının yakılması sonucunda atmosfere atılan karbon dioksit miktarı artmaktadır
Yeryüzündeki doğal bitki örtüsünün azalması da (orman yangınları gibi sebeplerle) karbon dengesini önemli ölçüde etkiler Bu durum insan eliyle atmosferdeki karbon dengesinin bozulabileceğini göstermektedir Atmosferde artan karbondioksit miktarı yeryüzü sıcaklığının birkaç derece artmasına niçin olacaktır Yeryüzü giderek ısınacak, kutuplardaki buzulların erimesiyle deniz seviyesi yükselecek ve dünya iklimi değişecektir
Doğada Karbondioksit Tüketimi;
1Kara ve deniz bitkilerince fotosentezde kullanılır
2 Deniz hayvanlarının kabuk oluşumunda kullanılır
3 Deniz hayvanları ve bitkilerinin ölmesi tabana çökerek karbonatlı kayaların oluşumunda tüketilir
4Ölen canlıların bünyelerindeki karbon zamanla basıncın etkisiyle petrol, kömür gibi fosil yakıtlara dönüşür
Doğada Karbondioksit açığa çıkması;
1Canlıların solunumları sonucu doğaya döner
2Ölen canlıların çürümesi,
3Orman yangınları,
4Karbonatlı kayaların somut ve kimyasal olarak ayrışması,
5Suyun hava ile teması ile karbon havadan suya, sudan havaya geçer
6Volkanizma olayları sonucunda,
7Fosil yakıtların yakılması,
AZOT DÖNGÜSÜ
Azotun doğada en bol olarak bulunduğu yerler;
1Atmosfer,
2Canlıların yapısı (Canlı vücudunda Proteinlerin, Nükleik asitlerin, farklı alanlara yönlendirilmiş hormonların ve vitaminlerin yapısında bulunur)
Azotun başlıca kaynağı atmosferdir Atmosfer %78 oranında azot (N2) içerir Bazı mikroorganizmalar hariç canlılar azot gazını doğrudan doğruya kullanamazlar
Azotun bitki örtüsü göre kullanabilmesi için bazı süreçlerden geçerek nitrit ve nitratlara dönüştürülmesi veya bağlanması gerekir Azot bitki örtüsü tarafından inorganik nitrat(NO3) , bazı ot gibi yaşama tarafından da amonyum tuzları(NH4 hâlinde kullanılır Hayvanlar azot ihtiyaçlarını gıda yoluyla diğer bitki ve hayvanlardan karşılarlar Keza azot topraktaki verimi oldukça etkiler
Azotun doğadaki dolaşımı:
1Atmosferde şimşek ve volkanik etkinlikler sırasında ortaya meydana çıkan elektrik deşarjları gibi atmosferik olaylar sonucunda azot oksijen ile birleşerek nitratlara dönüşür Bu nitratlar yağışlarla yere inerek toprağa karışır Ur kadar alınır duruma getirilir
2 Azotun toprağa bağlanması topraktaki bir takım bakteriler göre gerçekleştirilir( örneğin fasulye ve bezelye gibi bitkilerin köklerinde yaşayan bakteriler) Bütün canlıların ölüleri ve atıklarındaki proteinler parçalanarak önce amino grup asitlere, sonra amonyağa dönüştürülür Amonyak, nitrit bakterileri ile nitrit tuzlarına, nitrit tuzları nitrat bakterileri ile nitrat tuzlarına dönüştürülür
3Atmosferdeki azot ise baklagillerin köklerindeki azot bağlayıcı bakteriler kadar nitrat tuzlarına dönüştürülür Nitrat tuzları bitkilerin kökleriyle alınır, fotosentez sonucunda bitkisinin yapısına katılır
4Azot gıda zinciri aracılığıyla bitkilerden otçullara, onlardan etçillere geçer
5 Tüm canlıların ölüleri ve atıklarındaki proteinler ayrıştırıcılar kadar parçalanır Dağıtılmış mikroorganizmaların ve bakterilerin de etkisiyle azotun bir kısmı suda çözünmüş nitrat tuzları biçiminde toprakta kalır Bir kısmı da azot gazına indirgenmiş olarak tekrar atmosfere döner Bu şekilde azot döngüye katılmış olur
Not: İnsanlarda azot döngüsünü de negatif etkilemektedir Havadaki azot geliştirilen teknoloji doğruca yapay gübre yapımında kullanılır Yapay gübrenin tarımda verimi arttırmak için fazla kullanılması toprağın doğal özelliklerinin kaybolmasına neden olur Dolayısıyla çevrede bitkilerce kullanılabilir azot eksikliği, halk açısından da besin yetersizliği ve istek sorununu gündeme getirmektedir
OKSİJEN DÖNGÜSÜ
Canlıların aldıkları besinleri enerjiye dönüştürebilmeleri için oksijen gereklidir Atmosferde % 21 civarında oksijen bulunur Oksijen doğada üç şekilde O, O2, O3 olarak bulunur Atmosferde özgürlük halde moleküler oksijen (O2) Şeklinde bulunur Fazla reaktif bir gaz olduğu için farklı alanlara yönlendirilmiş elementlerle birleşir
Ozon tekrar tekrar atmosferde bulunmaz güneşten gelen ultraviyole ışınları ve şimşek etkisiyle O2 nin O3 e dönüşmesi ile oluşur Atmosferin Zaralı ışınları süzen filtresi durumundadır
Oksijenin kaynakları:
1Atmosfere en kayda değer oksijen sağlayan kaynak yeşil bitki ve alglerin fotosentez sonucunda kullandığı CO2 yerine oksijen vererek oksijen döngüsü gerçekleştirmelerdir Canlılar kadar solunumunda kullanılır ve karbondioksite dönüştürülür Bu olayı denizlerde algler gerçekleştirir Dünyamızdaki oksijenin % 90 ’lık kısmını algler sağlar Ayrıca oksijen, ultraviyole ışınları etkiyle ozona dönüşür
2Atmosfere oksijen karşılayan bir diğer kaynakta atmosferdeki suyun ışık yardımıyla oksijen ve hidrojene ayrışması sonucu açığa çıkan oksijendir(Fotoliz)
Atmosferdeki oksijen tüketimi: Solunum, Yakacak madenlerin yanmasında, organik maddelerin oksidasyonunda (besinlerin yakılmasında) kullanılır Dünyada oksijen miktarında henüz kayda değer bir değişiklik olmamıştır Oksijen döngüsü denk kapanmıştır
FOSFOR DÖNGÜSÜ
Fosfor;
1Canlılarda, dişlerin, kemiklerin ve nükleik asitlerin (DNARNA) yapısında bulunur
2Doğadaki fosfat kaynakları ise yer kabuğundaki fosfatlı kayalar ve denizler fosfor kaynağıdır
Bu döngünün temeli fosforun karalarda denizlere denizlerden de karalara taşınmasıdır Kayalardaki fosforun bir kısmı yağmur ve erozyon etkisiyle çözünerek suya karışır Sudaki fosfor bitkiler kadar alınır ve fosforlu bileşikler dönüştürülür Besin zinciri yoluyla hayvanlara geçer Bitki ve hayvan atıklarından ayrıştırıcılar göre her yerde inorganik fosfata dönüştürülerek tümör tarafından kullanılır Denizlerdeki fosfor denizlerdeki bitki ve hayvanların ihtiyacını karşılar Balıklarla veya suda avlanan kuşların dışkıları ile her yerde karaya taşınır
Fosfatlı kayalar işlenerek yapay gübre elde edilir Yapay gübre olarak toprağa atılan fosfor, toprak erozyonu ile akarsulara, oradan da baştan denizlere sürüklenir Bu Nedenle fosforun karalardan denizlere dönüşü hızlandırılmış olur İnsanların bu ve güya faaliyetleri ise fosfor kaynaklarının tükenmesine yol açabilir
KÜKÜRT DÖNGÜSÜ
Kükürt,toprakta ve proteinlerin yapısında bolca bulunur Fakat tümör kükürdü sülfatlara çevrildikten sonra kullanabilirler Kükürt içeren proteinler,önce topraktaki farklı alanlara yönlendirilmiş organizmalar yoluyla kendilerini yaratıcı aminoasitlere parçalanır,arkasında amino asitlerdeki kükürt diğer bir dizi toprak mikroorganizması yardımıyla hidrojen sülfüre dönüşürHidrojen sülfür oksijenli ortamda,kükürt bakterileri yoluyla önce kükürde sonra sülfata çevrilir;sülfatlar da diğer bakteriler göre baştan hidrojen sülfüre dönüşürEğer bitki ya da hayvan ölürse,yapılarındaki proteinin parçalanmasıyla kükürt H S biçiminde açığa çıkarH S kükürt bakterileri göre önce S O‘ye sonradan da Oiyonuna dönüştürülürSO iyonları,ara sıra doğada özgür olarak reaksiyona girerek sülfatlı bileşikleri de verebilirlerOrganizmalar kadar alındığı takdirde kükürt taşıyan iki aminoasit olan Sistein ve Metionin ’nin yapısına katılırlar
MADDE DÖNGÜLERİNİN YARARLARI
Tüm canlılar dünyanın yüzeyinde veya yüzeye çok yakın ince bir toprak katmanında yaşarlar ve güneş enerjisinin dışındaki gereksinimlerini bu katmanın içerdiği kaynaklardan karşılarlar Eğer yaşamın sürmesi için zorunlu olan su,oksijen ve öteki maddeler yalnızca bir kere kullanılmış olsaydı tümü şimdiye değin bitmiş olurdu
Doğanın tüm işlevlerinin çevrimler halinde düzenlenmiş olması bu işlevlerin daima yinelenmesini sağlamaktadırHava,su,toprak,tümör ve hayvanlar arasında sürekli bir alışveriş olması yeryüzünün bütün zenginliklerinin tekrar tekrar kullanılabilmesine ve bu vesile ile yaşamın sürmesine ihtimal verir
KONU İLE İLGİLİ TAVSİYELER:GENEL OLARAK karışık bir konu gibi gözüksede unutulmamalıdır ancak doğada madde değil olmaz kesintisiz değişim halindedirBurdan yola çıkarak şekilleri anlamaya niyetlenmek ezberden ziyade daha daimi bilgiler sağlarKendinize minik kavram haritaları oluşturarak ilk önce maddenin bulunduğu ortam ,hangi hallerde arttığı,hangi hallerde azaldığı biçiminde döngüler konusunu öğrenmeye çalışırsanız devamlılık sağlarÖrneğin oksijen döngüsünde oksijen oluşumu ve oksijenin imal şekli düşünülerek (fotosentez ve suyun parçalanarak oksije oluşturması) tüketim olarak solunum maden ve besinlerin yakılması biçiminde öğrenmeniz işinizi kolaylaştırabilirYoksa bu değin döngü ve özelliklerini hafızaya olmak ezbercilikten öteye gitmezKitabınızdaki şekilli alanlar uç yazılı sorusu konuları olabilirÖrnek vermek icabında hangi döngü olayında nitrit ve nitratlara değişim olayı söz konusudur gibiYıldırım olayı hangi döngü oluşumunda etkilidirAşağıdaki olaylardan hangisinde oksijen açığa çıkar yada çıkmazYada benzer soru diğer döngüler için sorulabilir *
Ekosistem birbirleri ile ilişkili olan canlı ve cansız varlıklardan oluşmuştur Ekosistem bu varlıklar arasındaki madde ve enerji alışverişi ve dolaşımı bir uçtan bir uca kendisini yeniler ve besler Ekosistemin enerjisini güneş sağlar, fakat hayatın devamı için gerekli olan su ve öteki kimyasal maddeler dünyamızda yer alırEkosistemlerde madde varlığı sınırlıdır, alınan maddeler yerine konmadığı takdirde tükenmeye mahkûmdurEkosistemlerin dengesini koruyabilmesi ve varlığını sürdürebilmesi (dünyada hayatın devamı için) madde ve enerji döngüleri esnasında alınan maddelerin yani inorganik maddelerin kullanıldıktan daha sonra cansız ortama geri verilmesi sayesinde olabilir
Doğada yaşamın sürekliliği için karbon, su, oksijen, azot, oksijen ve fosfor gibi maddeler ekosistem içinde devirli olarak kullanılırlar Yani canlılar gereklilik 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, ama değişik kimyasal değişimler geçirebilir
Hayatın devamı için zorunlu olan maddelerin ekosistem içinde canlılar ve cansız çevreleri arasındaki dolaşımına Ekolojik Madde Döngüleri veya Madde Çevrimleri denir Bu döngülerin biyolojik, kimyasal ve jeolojik etmenleri olduğundan Biyojeokimyasal Döngüler de denir Madde döngüsünün enerji akışından farkı ekosistem içinde kesintisiz devir yapmasıdır Madde döngüleri güneş enerjisi doğruca gerçekleşir
SU DÖNGÜSÜ
Su, bir takım doğal kuvvetler ve hava hareketleriyle atmosfer ile yer yüzündeki karalar ve sular arasında sistemli bir şekilde hareket etmektedirBuna su döngüsü ya da hidrolojik dolaşım denirGüneş enerjisinin ısıtmasıyla ,değişik kaynaklardan atmosfere çıkan su buharı;yağmur,kar, batmış gibi yağış biçimleriyle yeniden yer yüzüne dönerBu suyun bir miktarı yer altı sularına karışırken,daha büyük bir kısmı,göl ve deniz gibi kaynaklarda birikir
Su döngüsü de,öbür bütün döngüler gibi süreklidirUr de terleme ile su döngüsüne katılırYer yüzündeki tüm sular,su döngüsüne katılmaktadırYani,denizlerden uçucu su,yağış olarak yer yüzüne dönmekte, bir kısmı yüzeysel sularda birikip ,bir kısmı da yer altı sularına karışmaktadır Yer altı sularının son toplanma yeri ise deniz ve okyanuslardırBurada toplanan sular,su döngüsüne devam eder (uzun su devri)Deniz ve okyanuslardan uçucu suyun karalara geçmeden baştan yağmur, kar,batmış, biçiminde deniz ve okyanuslara geçmesine kısa su devridenirUçup Gitme ve terleme aracılığıyla yükselen su,bulutlarda yoğunlaşırBunun sonunda da yağış oluşurYağış olarak geri dönen suyun bir kısmı yüzey sularında (göl ve denizlerde) ambar edilir
Diğer kısmı yer altı sularına karışırToprağa giren su , yer altı suyu olarak her yerde denizlere akar Bu şekilde su döngüsü işlenmiş olur
Su döngüsü 3 evre halinde gerçekleşir
1Buharlaşma: Suyun ısınarak buharlaşması, bitkilerinde terleme yoluyla atmosfere verilmesidir Yeryüzündeki uçup gitme güneşin sıcaklık etkisi ile gerçekleşir Suyun uçup gitme alanları denizler, okyanuslar, akarsular, yağış alanları ve toprak yüzeyidir Keza bitki ve öteki canlıların terlemesi de uçup gitme alanları aralarında yer alır Buharlaşma yoluyla su atmosfere verilir
2Yoğunlaşma: Su buharının soğuyarak doygun ayla gelince su zerreciklerine ve buz kristallerine dönerek bulutları oluşturmasıdır
3Yağışlar: Yoğunlaşan su zerreciklerinin daha soğuyup su damlaları halinde yer çekimi etkisiyle yere düşmesidir Yeryüzüne düşen suların bir kısmı toprak derinliklerindeki bitki köklerine alınır, bir kısmı da diğer canlılar tarafından kullanılır Yağışlarla yeryüzüne düşen suyun büyük bir kısmı yüzey akıntıları biçiminde deniz, okyanus, akarsu ve göllere karışarak akarsular, göller ve yeraltı suları aracılığıyla denizlere ulaşarak döngüyü tamamlar
Yağışlar su döngüsünün kayda değer bir parçası olup suyun defalarca kullanılmasını sağlar Bir yağmur damlası bir sene içinde her zaman buharlaşıp bitmiş yağarak yeryüzüne döner Bu Nedenle 4 milyon km³ su karalar atmosfer arasında hareket eder
Toprak tabakasının çeşidi, arazinin eğimi, bitkiler, yeraltı ve yer üstü sularının şekil ve durumları su döngüsünü etkiler Doğal bitkiler su baskını 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
Ancak halk müziği göre kullanılan sular kimyasal maddeler, fabrika atıkları, nükleer atıklar, tarım ilaçları, yapay gübreler vb kirletilen bu sular yağışlarla yeraltı suyu ve içme sularına karışır Doğal döngü içinde de yeterince temizlenemez ve canlılar için büyük bir risk oluşturmaktadır
KARBON DÖNGÜSÜ
Karbon atomlarının maddesel, jeolojik, kimyasal ve diğer süreçler sonucunda atmosfer, okyanuslar, yeryüzü vb arasındaki dolaşımı Karbon atomları canlı dokularını meydana getirdikleri için bütün yaşamın temel taşıdır Karbonun birçok karbondioksit biçiminde bulunur YERYÜZÜNDE KARBONUN DÖRT BELLI BAŞLI KAYNAĞI
1Atmosfer (havaküre):Karbondioksit
2Hidrosfer (Suküre):Karbondioksit ve bikarbonat
3Litosfer (Taşküre)etrol,kömür,doğal gaz,karbon
4Biyosfer (Canlılar Küresi):Canlı bünyesindeki organik moleküller
Doğadaki karbonun birçok karbondioksit şeklindedir Karbondioksitten çıkan karbon fotosentez için fazla önemlidir Havadaki karbon dioksit, su ve besleyici tuzlarla birlikte fotosentez işleminde kullanılır
Bu operasyon sonucu oksijen ve organik maddeler üretilirYeşil bitki örtüsü, havadan karbondioksiti alarak fotosentez sonucunda organik bileşiklere dönüştürürler Bitkilerin yapısındaki bu karbon bitkilerle beslenen hayvanlara ve besin zinciri yoluyla öteki canlılara geçer Bu canlıların atıklarıyla ve fosilleriyle toprağa karışır ve bakteriler tarafından parçalanarak toprağın yapısına katılır
Solunumda ise bunun tersi olur Yani organik maddeler oksijen eşliğinde parçalanır Bu işlemde karbon dioksit ve su üretilir Oksijensiz ortamda yaşayan bir takım mikroorganizmalar mayalanma (fermantasyon) yoluyla glikozu içki ve karbondioksite dönüştürürler Bu yolla elde ettikleri enerjiyi metabolik işlemlerde kullanırlarOrganik maddelerin parçalanması sonucu özgür kalan karbon dioksit çevirime baştan girer Böylece karbon döngüsü tamamlanmış olur
Karbondioksit sıcaklığı bağnaz etkisi olan bir gazdır ( sera gazı) Jurnal ve mevsimlik sıcaklıkların aşırı artmasını ve azalmasını engeller Fazla artması yere gelen sıcaklığı tutarak küresel ısınmaya neden olmaktadır
Denizlerle atmosfer arasında karbon alışverişi çok yavaştır Bu da birincil 100 metrede olur Karalardan erozyon ile taşınan inorganik ve organik maddeler aracılığı ile karbon denize gelir Karadan gelen, kabuklu hayvanların bünyesindeki organik karbon, karbonat, bikarbonatlar deniz tabanlarında tortullar içinde birikir Denizler karalara göre 50 kat daha artı karbon içerdikleri için karbon akışını düzenleyen en önemli kaynaklardır
Karbon döngüsü atmosfer, litosfer, hidrosfer ve biyosfer aralarında gerçekleşir Döngü bozulmadığı sürece doğada karbon denge halindedir Atmosferdeki CO2 miktarı bellidir Havadan alınan co2 bitmiş verilmemiş olsa idi fotosentez artan bir şekilde azalacak ve 35 yıl gibi bir süre sonradan gıda zinciri durarak dünyada yaşam kalmayacaktı İnsanın olumsuz etkisi ile atmosferdeki karbon dengesi bozulmaktadır Çünkü sanayileşme ile birlikte atmosfere eklenen karbondioksit miktarı %25 artmıştır
Dengenin bozulmasında;
Atmosferdeki karbon dioksit ile sudaki karbon dioksit denge halindedir Karbondioksitin karadaki doğal kaynağı yanardağlardır Seri sanayileşme, kentleşme ve nüfus arştı ile insan fosil yakıtları gömülü oldukları yerden çıkararak pozitif kullanmaktadır Kömür, doğal gaz ve petrol gibi fosil yakıtların ve kireç taşının yakılması sonucunda atmosfere atılan karbon dioksit miktarı artmaktadır
Yeryüzündeki doğal bitki örtüsünün azalması da (orman yangınları gibi sebeplerle) karbon dengesini önemli ölçüde etkiler Bu durum insan eliyle atmosferdeki karbon dengesinin bozulabileceğini göstermektedir Atmosferde artan karbondioksit miktarı yeryüzü sıcaklığının birkaç derece artmasına niçin olacaktır Yeryüzü giderek ısınacak, kutuplardaki buzulların erimesiyle deniz seviyesi yükselecek ve dünya iklimi değişecektir
Doğada Karbondioksit Tüketimi;
1Kara ve deniz bitkilerince fotosentezde kullanılır
2 Deniz hayvanlarının kabuk oluşumunda kullanılır
3 Deniz hayvanları ve bitkilerinin ölmesi tabana çökerek karbonatlı kayaların oluşumunda tüketilir
4Ölen canlıların bünyelerindeki karbon zamanla basıncın etkisiyle petrol, kömür gibi fosil yakıtlara dönüşür
Doğada Karbondioksit açığa çıkması;
1Canlıların solunumları sonucu doğaya döner
2Ölen canlıların çürümesi,
3Orman yangınları,
4Karbonatlı kayaların somut ve kimyasal olarak ayrışması,
5Suyun hava ile teması ile karbon havadan suya, sudan havaya geçer
6Volkanizma olayları sonucunda,
7Fosil yakıtların yakılması,
AZOT DÖNGÜSÜ
Azotun doğada en bol olarak bulunduğu yerler;
1Atmosfer,
2Canlıların yapısı (Canlı vücudunda Proteinlerin, Nükleik asitlerin, farklı alanlara yönlendirilmiş hormonların ve vitaminlerin yapısında bulunur)
Azotun başlıca kaynağı atmosferdir Atmosfer %78 oranında azot (N2) içerir Bazı mikroorganizmalar hariç canlılar azot gazını doğrudan doğruya kullanamazlar
Azotun bitki örtüsü göre kullanabilmesi için bazı süreçlerden geçerek nitrit ve nitratlara dönüştürülmesi veya bağlanması gerekir Azot bitki örtüsü tarafından inorganik nitrat(NO3) , bazı ot gibi yaşama tarafından da amonyum tuzları(NH4 hâlinde kullanılır Hayvanlar azot ihtiyaçlarını gıda yoluyla diğer bitki ve hayvanlardan karşılarlar Keza azot topraktaki verimi oldukça etkiler
Azotun doğadaki dolaşımı:
1Atmosferde şimşek ve volkanik etkinlikler sırasında ortaya meydana çıkan elektrik deşarjları gibi atmosferik olaylar sonucunda azot oksijen ile birleşerek nitratlara dönüşür Bu nitratlar yağışlarla yere inerek toprağa karışır Ur kadar alınır duruma getirilir
2 Azotun toprağa bağlanması topraktaki bir takım bakteriler göre gerçekleştirilir( örneğin fasulye ve bezelye gibi bitkilerin köklerinde yaşayan bakteriler) Bütün canlıların ölüleri ve atıklarındaki proteinler parçalanarak önce amino grup asitlere, sonra amonyağa dönüştürülür Amonyak, nitrit bakterileri ile nitrit tuzlarına, nitrit tuzları nitrat bakterileri ile nitrat tuzlarına dönüştürülür
3Atmosferdeki azot ise baklagillerin köklerindeki azot bağlayıcı bakteriler kadar nitrat tuzlarına dönüştürülür Nitrat tuzları bitkilerin kökleriyle alınır, fotosentez sonucunda bitkisinin yapısına katılır
4Azot gıda zinciri aracılığıyla bitkilerden otçullara, onlardan etçillere geçer
5 Tüm canlıların ölüleri ve atıklarındaki proteinler ayrıştırıcılar kadar parçalanır Dağıtılmış mikroorganizmaların ve bakterilerin de etkisiyle azotun bir kısmı suda çözünmüş nitrat tuzları biçiminde toprakta kalır Bir kısmı da azot gazına indirgenmiş olarak tekrar atmosfere döner Bu şekilde azot döngüye katılmış olur
Not: İnsanlarda azot döngüsünü de negatif etkilemektedir Havadaki azot geliştirilen teknoloji doğruca yapay gübre yapımında kullanılır Yapay gübrenin tarımda verimi arttırmak için fazla kullanılması toprağın doğal özelliklerinin kaybolmasına neden olur Dolayısıyla çevrede bitkilerce kullanılabilir azot eksikliği, halk açısından da besin yetersizliği ve istek sorununu gündeme getirmektedir
OKSİJEN DÖNGÜSÜ
Canlıların aldıkları besinleri enerjiye dönüştürebilmeleri için oksijen gereklidir Atmosferde % 21 civarında oksijen bulunur Oksijen doğada üç şekilde O, O2, O3 olarak bulunur Atmosferde özgürlük halde moleküler oksijen (O2) Şeklinde bulunur Fazla reaktif bir gaz olduğu için farklı alanlara yönlendirilmiş elementlerle birleşir
Ozon tekrar tekrar atmosferde bulunmaz güneşten gelen ultraviyole ışınları ve şimşek etkisiyle O2 nin O3 e dönüşmesi ile oluşur Atmosferin Zaralı ışınları süzen filtresi durumundadır
Oksijenin kaynakları:
1Atmosfere en kayda değer oksijen sağlayan kaynak yeşil bitki ve alglerin fotosentez sonucunda kullandığı CO2 yerine oksijen vererek oksijen döngüsü gerçekleştirmelerdir Canlılar kadar solunumunda kullanılır ve karbondioksite dönüştürülür Bu olayı denizlerde algler gerçekleştirir Dünyamızdaki oksijenin % 90 ’lık kısmını algler sağlar Ayrıca oksijen, ultraviyole ışınları etkiyle ozona dönüşür
2Atmosfere oksijen karşılayan bir diğer kaynakta atmosferdeki suyun ışık yardımıyla oksijen ve hidrojene ayrışması sonucu açığa çıkan oksijendir(Fotoliz)
Atmosferdeki oksijen tüketimi: Solunum, Yakacak madenlerin yanmasında, organik maddelerin oksidasyonunda (besinlerin yakılmasında) kullanılır Dünyada oksijen miktarında henüz kayda değer bir değişiklik olmamıştır Oksijen döngüsü denk kapanmıştır
FOSFOR DÖNGÜSÜ
Fosfor;
1Canlılarda, dişlerin, kemiklerin ve nükleik asitlerin (DNARNA) yapısında bulunur
2Doğadaki fosfat kaynakları ise yer kabuğundaki fosfatlı kayalar ve denizler fosfor kaynağıdır
Bu döngünün temeli fosforun karalarda denizlere denizlerden de karalara taşınmasıdır Kayalardaki fosforun bir kısmı yağmur ve erozyon etkisiyle çözünerek suya karışır Sudaki fosfor bitkiler kadar alınır ve fosforlu bileşikler dönüştürülür Besin zinciri yoluyla hayvanlara geçer Bitki ve hayvan atıklarından ayrıştırıcılar göre her yerde inorganik fosfata dönüştürülerek tümör tarafından kullanılır Denizlerdeki fosfor denizlerdeki bitki ve hayvanların ihtiyacını karşılar Balıklarla veya suda avlanan kuşların dışkıları ile her yerde karaya taşınır
Fosfatlı kayalar işlenerek yapay gübre elde edilir Yapay gübre olarak toprağa atılan fosfor, toprak erozyonu ile akarsulara, oradan da baştan denizlere sürüklenir Bu Nedenle fosforun karalardan denizlere dönüşü hızlandırılmış olur İnsanların bu ve güya faaliyetleri ise fosfor kaynaklarının tükenmesine yol açabilir
KÜKÜRT DÖNGÜSÜ
Kükürt,toprakta ve proteinlerin yapısında bolca bulunur Fakat tümör kükürdü sülfatlara çevrildikten sonra kullanabilirler Kükürt içeren proteinler,önce topraktaki farklı alanlara yönlendirilmiş organizmalar yoluyla kendilerini yaratıcı aminoasitlere parçalanır,arkasında amino asitlerdeki kükürt diğer bir dizi toprak mikroorganizması yardımıyla hidrojen sülfüre dönüşürHidrojen sülfür oksijenli ortamda,kükürt bakterileri yoluyla önce kükürde sonra sülfata çevrilir;sülfatlar da diğer bakteriler göre baştan hidrojen sülfüre dönüşürEğer bitki ya da hayvan ölürse,yapılarındaki proteinin parçalanmasıyla kükürt H S biçiminde açığa çıkarH S kükürt bakterileri göre önce S O‘ye sonradan da Oiyonuna dönüştürülürSO iyonları,ara sıra doğada özgür olarak reaksiyona girerek sülfatlı bileşikleri de verebilirlerOrganizmalar kadar alındığı takdirde kükürt taşıyan iki aminoasit olan Sistein ve Metionin ’nin yapısına katılırlar
MADDE DÖNGÜLERİNİN YARARLARI
Tüm canlılar dünyanın yüzeyinde veya yüzeye çok yakın ince bir toprak katmanında yaşarlar ve güneş enerjisinin dışındaki gereksinimlerini bu katmanın içerdiği kaynaklardan karşılarlar Eğer yaşamın sürmesi için zorunlu olan su,oksijen ve öteki maddeler yalnızca bir kere kullanılmış olsaydı tümü şimdiye değin bitmiş olurdu
Doğanın tüm işlevlerinin çevrimler halinde düzenlenmiş olması bu işlevlerin daima yinelenmesini sağlamaktadırHava,su,toprak,tümör ve hayvanlar arasında sürekli bir alışveriş olması yeryüzünün bütün zenginliklerinin tekrar tekrar kullanılabilmesine ve bu vesile ile yaşamın sürmesine ihtimal verir
KONU İLE İLGİLİ TAVSİYELER:GENEL OLARAK karışık bir konu gibi gözüksede unutulmamalıdır ancak doğada madde değil olmaz kesintisiz değişim halindedirBurdan yola çıkarak şekilleri anlamaya niyetlenmek ezberden ziyade daha daimi bilgiler sağlarKendinize minik kavram haritaları oluşturarak ilk önce maddenin bulunduğu ortam ,hangi hallerde arttığı,hangi hallerde azaldığı biçiminde döngüler konusunu öğrenmeye çalışırsanız devamlılık sağlarÖrneğin oksijen döngüsünde oksijen oluşumu ve oksijenin imal şekli düşünülerek (fotosentez ve suyun parçalanarak oksije oluşturması) tüketim olarak solunum maden ve besinlerin yakılması biçiminde öğrenmeniz işinizi kolaylaştırabilirYoksa bu değin döngü ve özelliklerini hafızaya olmak ezbercilikten öteye gitmezKitabınızdaki şekilli alanlar uç yazılı sorusu konuları olabilirÖrnek vermek icabında hangi döngü olayında nitrit ve nitratlara değişim olayı söz konusudur gibiYıldırım olayı hangi döngü oluşumunda etkilidirAşağıdaki olaylardan hangisinde oksijen açığa çıkar yada çıkmazYada benzer soru diğer döngüler için sorulabilir *