Madde Döngüleri

Besin zinciri yoluyla canlılar arasında madde ve enerji aktarımı gerçekleşir ve denge halindeki ekosistemde bu işlem devamlılık gösterir. Bunun nedeni ekosistemlerde kimyasal elementler sınırlı miktarda bulunmasıdır. 

Buna rağmen yaşam devam etmektedir. Çünkü ekosistemlerde maddelerin geri dönüşümü sağlanarak tekrar kullanılmalıdır. Bu süreçte canlılar ihtiyaç duydukları maddeleri  doğrudan ortamdan ve beslenme yoluyla diğer canlılardan alarak metabolizmalarda kullanmakta ve daha sonra bu maddeler çeşitli yollarla ortama geri verilmektedir. Hayatsal önem taşıyan kimyasal elementlerin canlı ve cansız çevre arasındaki bu hareketime madde döngüsü denir.

Karbon Döngüsü

Karbon canlılar için çok önemlidir. Çünkü canlıların yapısını oluşturan tüm organik bileşikler karbon içermektedir ve canlılar bir kaynaktan karbon almak zorundadır. Canlı yapısındaki organik bileşiklerde bulunan karbon kaynağı inorganik karbon kaynağıdır. Canlıların başlıca karbon kaynağını karbondioksit oluşturur. Yeşil bitkiler karbondioksiti kullanarak organik madde üretirler. Fotosentez ile üretilen organik besinlerin yapısına katılan karbon tüketici hayvanların yapısına geçer. Üretici, tüketici ve ayrıştırıcı organizmaların solunumları sonucu, organik madde yapısındaki karbon elementinin bir bölümü karbondioksit halinde atmosfere döner. Bir kısmı ise bitki ve hayvan ölüleri ile toprağa geçer.

Karbon Döngüsü

Sonuç olarak karbon, inorganik depolardan canlı sistemlere geçtikten sonra tekrar inorganik depolara doğru hareket ederek gerçek bir döngü oluşturmaktadır. Bu süreç saatler, günler, yılla içerisinde tamamlanabilir. Bazen ise çok uzun yıllarda tamamlanabilir. Organizmaların ölümü ile doğaya verilen karbon bir sürede kömür, petrol veya kayaçlara dönüşebilir. Kömür ve petrolün yanması ve kayaçların fiziksel etkilerle aşınması ile karbon tekrar inorganik depolara döner. Yanma sonucu atmosfere verilen karbondioksitin yarısı atmosferde kalırken bir kısmı da okyanuslar tarafından absorblanır.

Su Döngüsü

Yeryüzünün 2/3 ü sularla kaplıdır. Yeryüzündeki su kitlesinin büyük bir kısmını okyanuslar, denizler, göller ve buzullar oluşturur. Bunun yan ısıra suyun bir kısmı atmosferde buhar olarak bulunurken, bir kısmı da yer altı kaynaklarında bulunur. Suyun bu farklı kaynaklar arasındaki dolaşımına su döngüsü denir. Su döngüsünün tamamlanmasında canlılarda rol oynar.

Su Döngüsü

Su döngüsü buharlaşma ve yoğunlaşma gibi kurallara bağlı olarak gerçekleşir. Su, ortam şartlarının etkisiyle buharlaşarak atmosfere geçer. Su atmosferde nem olarak bulunur ve yeryüzüne yağışlar halinde yeryüzüne düşer. Yeryüzüne düşen suyun bir kısmı tekrar buharlaşır, bir kısmı ise canlılar tarafından kullanılır.

Azot Döngüsü

Azot canlılar için gerekli elementlerden biridir. Canlılar için hayati önem taşıyan proteinlerin, nükleik asitlerin, hormonların ve vitaminlerin yapısına katılır.

Atmosferin yaklaşık %80 ini azot oluşturur. Bu azotun çoğu azot gazı halinde bulunur. Sadece bazı prokaryot canlılar azotu doğrudan kullanabilirler. Ekosistemlerin en önemli üreticilerinden olan bitkiler bu azotu kullanamazlar.

Atmosferdeki azot gazı iki yolla ekosisteme kazandırılabilir. Bunların birincisi atmosferik olaylardır. Yıldırım ve şimşeklerin sağladığı enerji ile havadaki azotun su buharı ile etkileşime girmesi sonucunda azot suyun hidrojen ve oksijeni ile birleşerek NH3 ve NO3 e dönüşür. Daha sonra bu bileşikler yağışla yeryüzüne iner.

Azot Döngüsü

Diğer yöntem ise azotun bağlanmasıdır. Bazı prokaryot canlıların havanın serbest azotunu kullanarak minareller haline dönüştürülmesi olayına azotun bağlanması denir. Azot bağlayabilen organizmalar toprakta veya suda serbest olarak yaşayabildikleri gibi bazı bitkilerin köklerinde simbiyotik olarak da yaşayabilirler.

Topraktaki amonyağın çoğu bazı bakteriler tarafından enerji kaynağı olarak kullanılır. Amonyağın kemosentetik bakteriler tarafından nitrata dönüştürülmesine nitrifikasyon adı verilir. Bakterilerin sağladığı nitrat, bitkiler tarafından alınarak azotlu organik besin sentezinde kullanılır. Bitkilerin oluşturduğu azotlu organik besinler ise besin zinciriyle tüketicilere aktarılır. Canlıların ölümü ve oluşturdukları atıklar ile toprağa karışan azot saprofitler aracılığı ile ayrıştırılarak tekrar amonyağa dönüştürülür. Bu olaya amonifikasyon denir.

Topraktaki azotlu minarellerin bir kısmı ise bazı bakteriler tarafından tekrar azot gazı haline dönüştürülür ve atmosfere verilir. Bu olaya da denitrifikasyon denir.

Fosfor Döngüsü

Fosfor; vücudumuzdaki önemli yapıların oluşumuna katılır. Hücre zarı, kemik, ATP, dişler bunlara örnektir. 

Fosfor Döngüsü

Fosfatın ana kaynağı fosfatlı kayaçlardır. Fosfatlı kayaçların ortam şartlarına bağlı olarak aşınmasıyla birlikte fosfat toprağa karışır. Toprağa karışan fosfat bitkiler tarafından alınır ve biyolojik moleküllerin yapısında kullanılır ve fosfat besin zinciri yoluyla tüketicilere aktarılır.

Topraktaki çözünmüş fosfatın bir kısmı da akarsulara sızarak denizlere ve okyanuslara taşınır. Fosfat atmosfere geçen bir gaz türü değildir.

Madde döngüleri, ekosistem ve madde döngüsü, madde döngüsü nedir, hakkında bilgi, kısaca, biyoloji, madde döngüleri ders notları, madde döngüleri konu anlatımı, doğadaki madde döngüleri.