Madde Döngüleri: Su ve Azot

Su döngüsü, yeryüzündeki suların buharlaşma ve yoğunlaşma ile sürekli dolaşımda kalmasıdır. Güneş ışınları deniz ve okyanuslardaki suları ısıtır ve buharlaştırır. Bu buhar atmosferde yükselir ve soğuk hava tabakasıyla karşılaşınca yoğunlaşarak yağmur ve kar şeklinde yeryüzüne geri döner.

Düşen yağışlar toprağı nemlendirir, yeraltı sularını oluşturur ve sonunda denizlere ulaşır. Bitkiler kökleriyle topraktan aldıkları suyun bir kısmını terleme yoluyla atmosfere geri verirken, hayvanlar da solunum sırasında su buharı çıkarır. Böylece su döngüsü tamamlanır.

Not: Su döngüsü, madde döngüleri arasında canlıların döngüye en az katkı sağladığı döngüdür.

Azot döngüsü ise atmosferin %78'ini oluşturan azotun toprağa ve canlılara geçiş sürecidir. Çoğu canlı atmosferdeki azottan doğrudan yararlanamaz. Baklagiller, köklerindeki azot bağlayıcı bakteriler sayesinde havanın azotunu kullanabilir. Bitkiler, topraktaki azotlu bileşikleri alarak protein üretiminde kullanır ve bu proteinler besin zinciri yoluyla hayvanlara geçer.

Canlılar öldüğünde, ayrıştırıcılar devreye girerek azotu tekrar toprağa kazandırır. Azot ayrıştırıcı bakteriler ise azotu gaz halinde atmosfere geri gönderir. Bu şekilde azot, toprak ve hava arasında sürekli dolaşır.

Karbon Döngüsü

Karbon döngüsü, canlıların yapı taşı olan karbon elementinin doğadaki yolculuğunu anlatır. Atmosferde bulunan karbondioksit (CO₂), bu döngünün başlangıç noktasıdır ve fotosentez yapan canlılar bu gazı kullanır.

Üretici bitkiler, atmosferden aldıkları karbondioksiti fotosentez yoluyla besinlerin yapısına karbon olarak katarlar. Bu karbon, besin zinciri yoluyla tüketicilere geçer. Tüm canlılar solunum yaparken besinlerdeki karbonu, karbondioksit olarak atmosfere geri verirler.

Ayrıca fosil yakıtların (kömür, petrol, doğal gaz) yanması ve ölü canlıların ayrıştırıcılar tarafından parçalanması da atmosfere karbondioksit kazandıran önemli süreçlerdir. Böylece karbon, canlı ve cansız çevre arasında sürekli dolaşır.

Bilgi: Havadaki karbondioksit miktarı, fotosentezle azalırken; solunum, yanma ve ayrıştırıcı faaliyetleriyle artar.

Azot döngüsünde, havadaki serbest azot miktarını yıldırım, şimşek ve baklagil köklerindeki bakteriler azaltırken; azot ayrıştırıcı bakteriler artırır. Bu dengedeki değişimler, ekosistemlerin sağlığını doğrudan etkiler.

Oksijen Döngüsü ve Ozon Tabakası

Atmosferin %21'ini oluşturan oksijen, tüm aerobik canlıların yaşamı için vazgeçilmezdir. Fotosentez yapan bitkiler, su ve karbondioksit kullanarak atmosfere oksijen verirler. Bu oksijen, solunum için canlılar tarafından kullanılır.

Solunum sırasında oksijen, besinlerdeki hidrojenle birleşerek su buharı oluşturur ve canlılar bu su buharını dışarı verir. Atmosferdeki su buharı yoğunlaşarak yağış olarak yeryüzüne döner ve fotosentezde tekrar kullanılabilir hale gelir. Bu sürekli dolaşım, oksijen döngüsünü oluşturur.

Unutma: Havadaki oksijen miktarını fotosentez artırırken, solunum ve yanma olayları azaltır.

Ozon tabakası, atmosferin stratosfer katmanında bulunan ve kalınlığı 20-50 km arasında değişen koruyucu bir tabakadır. Dünya'nın etrafını saran bu tabaka, Güneş'ten gelen zararlı ultraviyole ışınlarını filtreleyerek yaşamı korur.

Ozon tabakası, adeta bir kalkan gibi yararlı ışınların geçmesine izin verirken zararlı ışınları tutar. Bu tabaka, atmosferin ikinci katmanında bulunur ve canlı yaşamının devamlılığı için hayati önem taşır.

Ozon Tabakasının İncelmesi ve Etkileri

Teknolojinin gelişmesiyle hayata giren bazı ürünler ozon tabakasına zarar vermektedir. Parfüm ve deodorantlar, sanayi atıkları, fabrika ve araç egzozlarından çıkan gazlar, tarım ilaçları gibi kaynaklardan çıkan zararlı gazlar atmosfere karışarak ozon gazını parçalar.

Ozon tabakasının incelmesiyle Güneş'in zararlı ultraviyole (UV) ışınları yeryüzüne ulaşır. Bu durum, canlılar üzerinde ciddi sağlık sorunlarına yol açar. İnsanlarda cilt lekeleri ve deri kanseri görülme oranı artar, göz rahatsızlıkları çoğalır ve bağışıklık sistemleri zayıflar.

Bitkiler de bu zararlı ışınlardan olumsuz etkilenir. Yapraklara gelen UV ışınları, fotosentezi azaltabilir veya durdurabilir. Bu durum tüm canlılar için besin ve oksijen kaynağının azalması anlamına gelir.

Dikkat: Ozon tabakasının incelmesi, deniz ekosistemlerini de tehdit eder. Balık larvaları, yengeçler, karidesler ve deniz bitkileri zarar görür, bu da besin zincirinde önemli sorunlar yaratır.

Ozon tabakasının korunması için hepimize görevler düşüyor. Ozona zararlı maddeler içeren deodorant ve parfümleri kullanmamalı, fabrika ve araç egzozlarına filtre takılmalı, kimyasal temizlik malzemeleri ve tarım ilaçları konusunda bilinçlendirilmeli, ağaç kesimi engellenmeli ve ağaçlandırma çalışmaları desteklenmelidir.

Küresel İklim Değişikliği

Fosil yakıtların (petrol, kömür) aşırı kullanımı sonucu atmosferdeki karbondioksit miktarı sürekli artmaktadır. Bilim insanları bu artışın insan faaliyetlerinden kaynaklandığını doğrulamıştır. Sanayileşme ve ormanların yok edilmesi, bu artışın başlıca nedenleridir.

Karbondioksitin doğal yollarla (fotosentez ve okyanuslarda çözünme) yok olması çok uzun sürer. Fotosentez ve okyanuslarda çözünme, insan kaynaklı karbondioksit salınımının ancak yarısını emebilmektedir. Geriye kalan karbondioksit atmosferde birikmeye devam eder.

Dünya yüzeyinden yansıyan ışınların bazı gazlar tarafından tutulmasına sera etkisi denir. Karbondioksit, metan ve diazot oksit gibi bu ışınları tutabilen gazlara sera gazları denir. Sera gazları içinde metan, karbondioksitten 23 kat daha fazla güneş ışını tutabilir.

Bilgi: Kloroflorokarbonlar ve hidrokloroflorokarbonlar gibi soğutucularda ve elektronik üretiminde kullanılan gazlar da sera etkisini artırır.

Sera gazlarının atmosferde artışı, dünyada gözlemlenebilir bir sıcaklık artışına neden olmaktadır. Bu artışa küresel ısınma denir. Küresel ısınma sonucunda dünya ikliminde önemli değişiklikler meydana gelmektedir ve bu durum küresel iklim değişikliği olarak adlandırılır.

Küresel İklim Değişikliğinin Sonuçları

Küresel iklim değişikliği, şu anda dünyada birçok şekilde gözlemlenebilmektedir. Bu değişikliğin en belirgin sonuçları arasında buzulların erimesi gelir. 1913'ten 2012'ye kadar geçen sürede buzullardaki erime dramatik şekilde artmıştır.

Denizlerin su seviyesinde yükselme, küresel iklim değişikliğinin bir diğer önemli sonucudur. Eriyen buzullar ve genleşen okyanus suları, kıyı bölgelerini tehdit etmektedir. Ayrıca yağış düzenlerinde değişiklikler meydana gelmekte, ani ve şiddetli sağanak yağışlar artmaktadır.

Fırtına ve sel felaketlerinin sayısı ve şiddeti de küresel ısınmayla birlikte artmaktadır. Sıcaklık artışına bağlı olarak buharlaşma hızlanmakta, bu da kuraklığa yol açmaktadır. Tüm bu değişiklikler, canlı türlerinin yaşamını tehdit etmektedir.

Umut Verici Gelişme: 1970'lerden itibaren ülkeler, sera gazı salınımını azaltmak, yenilenebilir enerji kaynaklarını yaygınlaştırmak için uluslararası girişimler başlatmıştır. Türkiye de bu konuda önemli adımlar atmaktadır.

Küresel iklim değişikliğiyle mücadelede, sera gazı salınımlarının azaltılması, yenilenebilir enerji kaynaklarının etkin kullanılması ve çevre kanunlarına uyulması büyük önem taşımaktadır. Bu konuda alınan önlemler ve yapılan çalışmalar, gelecek için umut vericidir.

Ekolojik Ayak İzi

Ekoloji, canlıların birbirleriyle ve çevreleriyle ilişkilerini inceleyen bilimdir. Ekolojik ayak izi ise bir nüfusun doğaya verdiği karbon ve benzeri atıkların yükünü hesaplamak için kullanılan bir yöntemdir.

Her insanın gezegenimize ne kadar zarar verdiğini ve bu yaşam tarzını sürdürmesi durumunda kaç tane daha gezegene ihtiyaç duyacağını gösteren ekolojik ayak izi, önemli bir çevre ölçütüdür. 1961'den 2007'ye kadar geçen sürede küresel ekolojik ayak izi sürekli artarken, dünyanın biyolojik kapasitesi sınırlı kalmıştır.

Ekolojik ayak izi, bir toplumun tükettiği kaynakların üretimi ve ürettiği atıkların yok edilmesi için gereken alanların toplamıdır. Bu hesaplama, insanların doğal kaynakları ne kadar hızlı tükettiğini gösterir.

İlginç Bilgi: Ekolojik ayak izi ülkeden ülkeye büyük farklılıklar gösterir. Avustralya'da yaşayan bir kişinin ekolojik ayak izi, Türkiye'de yaşayan birinin yaklaşık üç katıdır!

Türkiye'nin ekolojik ayak izinin en büyük kısmını (%52) gıda tüketimi oluşturur. Bunu konut (%21), ulaşım (%15), ürünler (%6) ve hizmetler (%6) izler. Bu verilere göre yaşam tarzımızı değiştirerek ekolojik ayak izimizi azaltabiliriz.

Dünya ölçeğinde bakıldığında, Avustralya 5,2 dünya, ABD 5,0 dünya, Güney Kore 3,4 dünya ve Türkiye 1,9 dünya varmış gibi kaynak tüketmektedir. Sürdürülebilir bir yaşam için, tüm ülkelerin ekolojik ayak izlerini azaltması gerekiyor.