Enerji Akışı

Canlıların yaşamlarını devam ettirebilmesi için belirli bir enerjiye ihtiyaçları vardır. Bu enerjinin ana kaynağı ise Güneş’tir. Yeşil bitkiler, Güneş enerjisini kullanarak inorganik maddeleri organik maddelere çevirerek diğer canlılar için besin üretir. Kendi besinlerini de üreten bu canlılara üreticiler (ototrof) denir. Yaşamları için gerekli enerjiyi diğer canlılardan temin eden, yani besinlerini hazır alan canlılara tüketiciler (heterotrof) denir. Ölü hayvan ve bitkileri ayrıştırarak madensel tuzların toprağa geri dönmesini sağlayan canlılara ise ayrıştırıcılar (mikroorganizmalar, bakteriler) denir.

Buna göre, ekosistemde üreticiden tüketiciye doğru bir zincir oluşmaktadır. Buna besin zinciri denir.

Ekosistemde Güneş’ten gelerek; üreticiler, otçul tüketiciler, etçil tüketiciler ve ayrıştırıcılara doğru giden, her canlıda değişime uğrayan ve tek yönlü olan bir enerji akışı vardır. Canlılarda kullanılan bu enerjinin bir kısmı çevreye ısı olarak yayılır.

Örneğin bitkilerle beslenen canlılar, bitkideki enerjinin 9610’unu alırlar. Bitkilerle beslenen birincil tüketicileri yiyen ikincil tüketiciler ise aynı şekilde enerjinin 9610’unu alırlar. Böylece her canlı kendisini yiyen diğer canlıya 9610 aktarmış olur. Bu duruma 9410 yasası adı verilir.

Madde Döngüleri

Canlıların yaşamları için gerekli olan maddelerin ekosistem içerisindeki dolaşımına madde döngüsü denir. Ekosistemlerin devamlılığı için madde döngülerinin düzen içerisinde gerçekleşmesi önemlidir. Başlıca madde döngüleri karbon, azot, oksijen ve su döngüsüdür.

Karbon Döngüsü

• Karbon döngüsünde karbondioksit tüketimi;
• Kara ve deniz bitkileri tarafından fotosentez olayında kullanılması,
• Deniz hayvanlarının kabuk oluşumunda kullanılması,
• Ölen canlıların bünyesindeki karbonun zamanla basıncın etkisiyle kömür ve petrol gibi fosil yakıtlara dönüşmesi,
• Karbonatlı kayaçların oluşması şeklinde gerçekleşir.
• Karbon döngüsünde karbondioksit üretimi;
• Canlıların solunum yapması,
• Orman yangınları ve volkanik faaliyetlerin meydana gelmesi,
• Karbonatlı kayaçların fiziksel ve kimyasal yollarla ayrışması sonucu havaya yayılması,
• Petrol, kömür ve doğal gaz gibi fosil yakıtların yanması,
• Suyun havale temas yaptığı yüzeyde karbon alışverişi şeklinde gerçekleşir.

Azot Döngüsü

Atmosferin %78’i azot (nitrojen) gazından oluşur.

Atmosferde serbest hâlde bulunan azotu, canlıların çoğu doğrudan kullanamaz.

Azotun canlılar tarafından kullanılması için yıldırım, şimşek ve volkanik faaliyetlerin meydana gelmesi veya azot bağlayıcı bakterilerin azotu oksijenle birleştirerek nitrit ve nitrata dönüştürmesi gerekir.

Ölen bitki ve hayvanlar ayrıştırıcılar tarafından parçalanır. Mikroorganizmalar azotu nitrit ve nitrata dönüştürür ve bu şekilde azot döngüsü gerçekleşir.

Oksijen Döngüsü

Oksijen döngüsünde oksijen tüketimi;

• Canlıların solunum yapması,
• Kömür, petrol ve doğal gaz gibi maddelerin yanması,
• Besin maddelerin yakılması şeklinde gerçekleşir.

Oksijen döngüsünde oksijen üretimi;

• Klorofilli bitkilerin fotosentez süreci sırasında,
• Yerden belli bir yükseklikte atmosferde bulunan suyun fotolizi (suyun oksijen ve hidrojene ayrışması) şeklinde gerçekleşir.

Su Döngüsü

Su moleküllerinin hidrosfer, litosfer ve atmosfer arasındaki hareketine su döngüsü (hidrolojik döngü) denir. Su döngüsü suyun öncelikli olarak buharlaşması sonucu su buharı hâline gelmesiyle başlar. Su buharının yükselip soğumasıyla yoğuşma gerçekleşir ve yağış meydana gelir. Yağışlar sonucunda yeryüzüne inen suların bir kısmı deniz ve okyanuslara karışır, bir kısmı toprak ve bitkiler tarafından tutulur bir kısmı da yer altına sızarak yer altı sularını oluşturur. Bitkilerin terlemesi de su döngüsünün bir parçasıdır.