Madde Döngüleri

Madde Döngüleri Nedir?

Ekosistemde bulunan maddeler canlı ve cansız ortamlar arasında sürekli bir döngü hâlindedir. Canlılar, yaşamsal faaliyetlerini sürdürebilmek için bulundukları ortamdan ihtiyaç duydukları organik ve inorganik maddeleri alır. Canlıların yapısına katılan bu maddeler, canlının ölümü ve metabolik atıkları ile tekrar dış ortama verilir.

Yeryüzündeki yaşamın sürekliliği için su, karbon, azot gibi maddelerin devirli kullanılması gerekir. Bu olayın gerçekleşmesi madde döngüleri ile sağlanır.

Su Döngüsü

Suyun buharlaşma, yoğuşma, yağış, akış gibi olaylarla yeryüzü ve gökyüzü arasında sürekli bir döngü hâlinde dolanımına su döngüsü denir.

Su Döngüsü Aşamaları:

1. Buharlaşma: Okyanus, deniz, göl ve karalardan buharlaşan su atmosfere geçer.
2. Terleme: Canlıların terleme ve solunumuyla su atmosfere çıkar.
3. Yoğuşma: Atmosferdeki su buharı soğuyarak bulutlara dönüşür.
4. Yağış: Yağmur, kar veya dolu olarak yeryüzüne iner.
5. Yüzeysel akış: Suyun bir kısmı dere ve nehirlerle denizlere taşınır, bir kısmı yer altı sularını oluşturur.

Karbon Döngüsü

Karbonun atmosfer, bitki örtüsü, okyanus, deniz, tatlı su, toprak ve canlı organizmalar arasında dolaşımına karbon döngüsü denir.

Karbon, atmosferde CO₂; suyun içinde CO₂ ve bikarbonat; karada ise doğal gaz, petrol, kömür ve kireç taşı olarak bulunur.

Karbon Döngüsü Aşamaları:

1. Fotosentez: Yeşil bitkiler ve fitoplanktonlar ortamdaki karbondioksidi fotosentezde kullanır. Organik maddeler oluşur.
2. Solunum: Canlılar organik maddeleri parçalayarak CO₂ açığa çıkarır. Solunum sonucu açığa çıkan karbondioksit atmosfere geri verilir.
3. Besin Zinciri: Organik maddeler besin zinciri yoluyla üreticilerden tüketicilere aktarılır.
4. Ayrışma: Bitki ve hayvanların atıkları ve kalıntıları ayrıştırıcılar tarafından parçalanır.
5. Yanma: Odunun veya fosil yakıtların yanması ile karbondioksit atmosfere verilir.

Azot Döngüsü

Azotun atmosfer, toprak, su ve canlılar arasındaki dolaşımına azot döngüsü denir.

Atmosferde gaz hâlinde bulunan azot, havanın yaklaşık %78'ini oluşturur. Canlılar için hayati önem taşıyan amino asit, nükleik asit, hormon, vitamin gibi moleküllerin yapısına katılır.

Azot Döngüsü Aşamaları:

1. Azot fiksasyonu: Havadaki azot, toprakta ya da baklagillerin köklerinde bulunan nodüllerde yaşayan azot bağlayıcı bakterilerle toprağa bağlanır. Ayrıca yıldırım, şimşek gibi yüksek enerjili olayların etkisi ile toprağa geçer.
2. Özümleme: Bitkiler topraktan amonyum (NH₄⁺) ve nitrat (NO₃⁻) olarak aldıkları azotu, protein gibi organik moleküllerin üretiminde kullanır.
3. Amonyaklaşma: Bitki ve hayvanların ölümleri ya da atıklarındaki azotlu organik bileşikler; ayrıştırıcı canlılar tarafından parçalanarak amonyak (NH₃) ve amonyuma dönüştürülür.
4. Nitrifikasyon: Amonyak, toprakta bulunan bakteriler tarafından önce nitrite sonra nitrata dönüştürülür.
5. Denitrifikasyon: Topraktaki nitrat ve nitrit tuzları bazı bakteriler tarafından azot gazına çevrilerek yeniden atmosfere verilir.