1. Ana Sayfa
  2. Coğrafya
  3. Döngü Çeşitleri

Döngü Çeşitleri

Son güncelleme: 25.10.2013 15:02
DeRDeST DeRDeST foto
  • döngü - döngü nedir - döngü çeşitleri nelerdir - döngüler hakkında
    MADDE DÖNGÜSÜ

    Yaşama birliklerinde ve onun büyütülmüşü olan tabiatta canlılığın aksamadan devam edebilmesi için bazı önemli maddelerin kullanılan kadar da üretilmesi gerekmektedir. Doğada ekolojik önemi olan bu maddeler canlılar ve çevreleri arasında alınıp verilir. Bu maddeler güneş enerjisi yardımıyla belirli yörüngeleri izleyerek dolaşımlarını tamamlarlar. Maddelerin ekosistemdeki bu dolaşımına madde döngüsü denir.Tüm maddeler döngü yoluyla sürekli olarak canlılar tarafından yeniden kullanılır. Canlılar için gerekli olup, devredilmesi gereken maddelerin en önemlileri; oksijen, su, azot, karbon, fosfor ve kükürttür. Bu madde döngülerindeki en önemli rolü saprofitler ve kemosentetik bakteriler üstlenmektedir. Çünkü bunlar doğada her an toprağa düşen organik artıkları ve cesetleri ayrıştırarak inorganik maddelere dönüştürürler. Daha sonra bu yollarla serbest kalan inorganik maddeler yeniden fotosentez ve kemosentez yoluyla kullanılır hale getirilir. Fotosentez ve kemosentez olaylarıyla tekrar inorganik maddeler organik maddelere dönüştürülür. Bu organik artıklar yaprak, odun, kaya parçaları ve hayvan leşleri olabilir. Doğada hiçbir zaman madde kaybı söz konusu değildir.

    Madde Döngülerinin Yararları

    Tüm canlılar dünyanın yüzeyinde ya da yüzeye çok yakın ince bir toprak katmanında yaşarlar ve güneş enerjisinin dışındaki gereksinimlerini bu katmanın içerdiği kaynaklardan karşılarlar. Eğer yaşamın sürmesi için gerekli olan su, oksijen ve diğer maddeler sadece bir kez kullanılmış olsaydı hepsi şimdiye kadar tükenmiş olurdu.

    Doğanın tüm işlevlerinin çevrimler halinde düzenlenmiş olması bu işlevlerin sonsuza dek yinelenmesini sağlamaktadır. Hava, su, toprak, bitkiler ve hayvanlar arasında sürekli bir alışveriş olması yeryüzünün tüm zenginliklerinin tekrar tekrar kullanılabilmesine ve böylelikle yaşamın sürmesine olanak verir.

    KARBON DÖNGÜSÜ

    Canlı yapısının en önemli elementlerinden birisi karbondur. Bütün organik bileşiklerin temel yapı elemanıdır. Bunun için canlı organizmalar karbonlu bileşikleri kullanmak zorundadırlar. Karbon doğada hem mineral biçiminde (kömür, elmas, gaz halinde ya da suda çözünmüş durumda karbondioksit olarak) hem de organik biçimde (canlı varlıklarca oluşturulan moleküllerde) bulunur. Yeşil bitkiler güneşten gelen ışık ve doğadan absorbe ettikleri su ve karbondioksit molekülleri ile organik maddeleri sentezlerler. Bazı bakteriler ise besini kemosentez yoluyla üretirler. Bitki ve bazı bakterilerin sentezlediği organik maddeler arasında karbonhidrat önemli bir yer tutar. Karbonhidratları ve türevlerini, saprofit bakteriler absorbe ederek ve hayvanlar besin olarak tüketerek solunumda kullanmaları sonucu atmosfere serbest karbondioksit bırakırlar. Canlı varlıkların temel yapı maddesi olan organik karbon, fotosentez süreçleri yoluyla atmosferde veya deniz suyunda çözünmüş olarak bulunan karbondioksit gazından yararlanarak üretilir. Yeşil bitkiler, hayvansal ve bitkisel parazitler, organik maddeleri parçalayarak, karbonu karbondioksit gazına çevirirler. Artıklar, dışkılar ve kadavralar da parçalanma sonucu dönüşümü uğrayarak yapılarındaki karbondioksit çıkar. Atmosferde gaz, suda ise çözünmüş olarak bulunan karbondioksit, canlıların başlıca karbon kaynağıdır. Hayvanların vücutlarındaki karbonun bir bölümü CO2 olarak, solunum yoluyla atmosfere geri verilir. Bütün canlıların kalıntı ve atıklarındaki karbon ise, çörüme ve bozulma gibi bir dizi işlem sonucunda CO2 olarak açığa çıkar. Organik karbonun bir bölümü, kömür, petrol gibi fosil yakıtlarda birikmiştir. Bunların yakılmasıyla, atmosferde bol miktarda karbondioksit verilir. Bunun büyük bölümü, hızla deniz ve okyanuslara geçer ve karbonatlar halinde birikir. Ayrıca yanardağ püskürmeleri, atmosfere bol miktarda karbon oksitleri yayar. Gerek hayvanların gerekse mikroorganizmaların ölümleri sonucunda, toprakta ayrışmaya başlayan vücut yapıları, metan bakterileri tarafından ayrıştırılarak CO'ye dönüştürülür ve atmosfere serbest olarak bırakılır. CO, ışık ve su varlığında tekrar bitkiler tarafından fotosentez reaksiyonlarında kullanılır. Bunun dışında bitki ve hayvan ölüleri, toprağın çok derinlerinde, yüksek basınç ve sıcaklık etkisi altında petrol ve kömür gibi yapılara dönüşebilirler. Petrol ve kömür, insanlar tarafından enerji ihtiyaçları için kullanılırken yine açığa karbondioksit (CO) ve karbonmonoksit (CO) gazları çıkar.

    OKSİJEN DÖNGÜSÜ

    Oksijen, değişik biçimlere dönüşerek doğada sürekli bir döngü içerisindedir. Havada gaz, suda ise çözünmüş olarak bulunan oksijen, serbest halde azottan sonra en çok bulunan elementtir. Hayvanların ve basit yapılı bitkilerin, solunum yoluyla aldıkları oksijen hidrojenle birleşince su oluşur. Bu su, daha sonra dışarıya atılarak doğaya verilir. Ortamdaki karbondioksit, algler ve yeşil bitkiler tarafından fotosentez yoluyla karbonhidratlara dönüştürülür, yan ürün olarak da oksijen açığa çıkar. Dünyadaki sular, biyosferin başlıca oksijen kaynağıdır. Oksijenin yaklaşık %90’ının bu sularda yaşayan alglerce karşılandığı tespit edilmiştir. Diğer döngülerde de bazı aşamalarda oksijenin yer aldığı bilinmektedir. Atmosferdeki oksijen oranı sabittir. Çünkü solunum durmayan bir olaydır ve bütün canlılar tarafından gerçekleştirilmektedir. Sürekli olarak petrol ve kömür gibi fosil kaynaklı yakıtların yakılmasına kara ve denizlerdeki doğal bitki örtüsünün giderek azalmasına rağmen, tarımdaki gelişmelerle birlikte artan üretim sayesinde atmosferdeki oksijen düzeyi sabit kalır.

    Karbon ve Oksijen Döngülerinin Yararları

    Bir dönümlük şeker kamışı her yıl atmosfer tabakasından 20 ton kadar karbondioksit kullanılır. Bitki ve hayvan enerji elde etmek için organik maddeleri yıkar. Karbondioksit ve suya kadar parçalanır. Hücre solunumu denen bu olay sonucunda oluşan karbondioksit tekrar atmosfer tabakasına verilir. Bu örneğin tersine bir şekilde olsaydı yani karbon devri gerçekleşmeseydi oluşabilecek en önemli olumsuz sonuç atmosferdeki oksijen ve karbondioksit dengesinin bozulması olurdu. Oksijen miktarı kısa bir süre içerisinde tükenirdi. Çünkü canlıların tükettiği oksijen, bitkiler tarafından sağlanamayacaktı. Yine buna bağlı olarak atmosferdeki karbondioksit gazı fazlalığından canlıların sonu gelirdi.

    AZOT DÖNGÜSÜ

    Azot da, karbon ve oksijen gibi, hayat için temel maddelerdendir. Tek hücreli olsun çok hücreli olsun doğadaki tüm canlılar, yapılarına aldıkları besin maddeleri ile amino asit ve bu amino asitlerden de protein sentez ederler. Protein sentezi için gereken ana elementler ise karbondan sonra azottur. Azot gerek proteinlerin gerekse DNA'nın moleküler yapısı için gerekli olan çok önemli bir elementtir. Canlılar bunun için azotu kullanmak zorundadırlar. Proteinlerin, nükleik asitlerin, çeşitli hormon ve vitaminlerin yapısında bulunur. Azotun yeryüzündeki iki önemli rezervi, atmosfer ve canlılardır. Söz gelimi, atmosferin %78’i azottur. Ancak, bazı mikroorganizmalar dışında azot canlılarca kullanılmaz. Azot bitkilerce çoğunlukla inorganik nitrat, bazı bitkilerde de amonyum tuzları olarak kullanılır. Hayvanlar ise, azotu, amino asit olarak almak zorundadır. Bu amino asitler, beslenme zinciriyle öteki hayvan ve bitkilerden karşılanır. Havada %78’lik çok büyük bir rezervi olan azotun çok azı kullanılabilir. Azot döngüsünün temelini, havadaki serbest azotun önce inorganik tuzlara, sonra azot içeren organik moleküllere dönüşmesi oluşturur. Organik moleküllerin biyolojik ayrışma yoluyla parçalanmasıyla da yeniden inorganik maddelere dönüşmesi azot döngüsüne yardımcı olur. Ayrıca yıldırım ve şimşek gibi doğa olayları toprağa azot bağlanmasında etki ederler. Havadaki azot gazı (N2), topraktaki azot tutucu bakteriler (1) nitratlara (NO3) dönüştürülür. Bitkiler (2) büyümeleri için gerekli azotu sağlamak için nitratları soğururlar. Hayvanlar (3) bu bitkilerle beslenirler. Bakteri ve mantarlar (4), ölü bitki ve hayvanları toprağa amonyum (NH4) bileşikleri yayarak çürütürler. Nitrat tutan bakteriler bu amonyum bileşiklerini, daha sonra bitkilerde kullanılmak için (5) nitrata dönüşen nitrite dönüştürürler. (NO2). Nitrat bozan bakteriler (6) azot bileşiklerinin yeniden azot gazına dönüşmesini sağlarlar (denitrifikasyon).

    AZOT 2N DÖNGÜSÜ

    Dünya etrafındaki atmosferde oksijen ile karışım halinde bulunan renksiz gaz. Atmosferin hacim olarak %78.09’u azot, %20.95'i oksijendir. Kimyada (N) sembolü ile gösterilir. Serbest halde bulunan azot, iki atomlu moleküller halinde bulunur. Bu yüzden kimya reaksiyon denklemlerinde azot, N2 halinde yazılır. Kabul edilen atom ağırlığı 14.008 olup, iki tane kararlı izotopu vardır.

    Azot Döngüsünün Yararları

    Tüm canlıların büyümek için gerekli olan proteinleri üretebilmek üzere azota (nitrojen) gereksinimleri vardır. Azot oldukça karmaşık bir yoldan sağlanır. Soluduğumuz havanın yaklaşık olarak %78’ini oluşturmasına karşın canlılar tarafından gaz biçimiyle kullanılamayan azotun önce nitritlere daha sonra da nitratlara dönüşmesi gereklidir. Eğer azot döngüsü tamamlanmasıydı; nitrit, nitrat ve azot üretilemez birbirlerine çevrilemezdi. Dolayısı ile azot içeren bitkiler olmazdı buna bağlı olarak da protein sentezlenemezdi ve canlılar protein ihtiyacını karşılayamazlardı.

    SU DÖNGÜSÜ

    Su döngüsü, erkenin korunumu yasası gibi, yeryüzündeki su kaynaklarının artmaz veya eksilmezliğini ifade eden bir terimdir. Yeryüzündeki su kaynaklarını okyanuslar, denizler, göller ve yer altı suları oluşturur. Dünyadaki su hareket eder. Biçim değiştirir, bitkiler ve hayvanlar tarafından kullanılır, fakat gerçekte asla yok olmaz ve buna su döngüsü (Hidrolojik Dolaşım) denir. Güneş enerjisinin ısıtmasıyla, çeşitli kaynaklardan atmosfere çıkan su buharı; yağmur, kar, dolu gibi yağış biçimleriyle yeniden yer yüzüne döner. Bu suyun bir miktarı yer altı sularına karışırken, daha büyük bir kısmı, göl ve deniz gibi kaynaklarda birikir. Su döngüsü de, öteki tüm döngüler gibi süreklidir. Bitkiler de terleme ile su döngüsüne katılır. Yer yüzündeki bütün sular, su döngüsüne katılmaktadır. Yani, denizlerden buharlaşan su, yağış olarak yeryüzüne dönmekte, bir kısmı yüzeysel sularda birikip, bir kısmı da yer altı sularına karışmaktadır. Yer altı sularının son toplanma yeri ise deniz ve okyanuslardır. Burada toplanan sular, su döngüsüne devam eder (uzun su devri). Deniz ve okyanuslardan buharlaşan suyun karalara geçmeden tekrar yağmur, kar, dolu, biçiminde deniz ve okyanuslara geçmesine kısa su devri denir. Buharlaşma ve terleme yoluyla yükselen su, bulutlarda yoğunlaşır. Bunun sonunda da yağış oluşur. Yağış olarak geri dönen suyun bir kısmı yüzey sularında (göl ve denizlerde) depo edilir. Diğer kısmı yer altı sularına karışır. Toprağa giren su, yer altı suyu olarak tekrar denizlere akar. Bu şekilde su döngüsü tamamlanmış olur. Su, yaşam kaynağıdır. Bürün canlıların ağırlıklarının önemli bir kısmını su oluşturur. Yeryüzündeki su miktarının yaklaşık %5’i tatlı sulardır. Güneş enerjisinin ısıtmasıyla, çeşitli kaynaklardan atmosfere çıkan su buharı; yağmur, kar, dolu gibi yağış biçimleriyle yeniden yeryüzüne döner. Bu suyun bir miktarı yer altı sularına karışırken, daha büyük kısmı, göl ve deniz gibi kaynaklarda birikir. Su döngüsü de, öteki tüm döngüler gibi süreklidir. Bikriler terleme ile su döngüsüne katılır. Yeryüzündeki bütün sular katılmaktadır. Söz gelimi, denizlerden buharlaşan su, yağış olarak yeryüzüne dönmekte, bir kısmı yüzeysel sularda birikip, bir kısmı da yer altı sularına karışmaktadır. Yer altı sularının son toplanma yeri ise deniz ve okyanuslardır. Bir sıvının kaynatılarak gaz haline geçmesine buharlaşma denir. Atmosferle beraber yukarı doğru yükselir. Yükseldiğinde soğuk tabakaya rastlayıp yoğuşur. Yoğuşma sıcak ile soğuk maddenin birleşerek küçük damlacıklar oluşur. Buna yoğuşma denir. Küçük damlacıklar bulutta bulunur. Döktüğü zaman yağmur yağar. Sonra damlacıklar güneşin etkisiyle buharlaşıp atmosferle yukarı doğru yükselir. Tekrar küçük damlacıklar oluşur. Bunlarda yağmur damlalarıdır. Bu olayın tekrarlanmasına Su Döngüsü denir.

    Su Döngüsünün Yararları

    Dünya üzerinde su döngüsü olmasaydı canlıların yaşama olanakları ortadan kalkardı. Örneğin; dünya üzerine ortalama olarak yılda 1000 mm yağış düşmektedir. Eğer su döngüsü olmasaydı bu miktar sadece 24 mm olacaktı. Çünkü havada buhar halinde tutulan su ancak 24 mm yağış verebilecek miktardadır. Bu nedenle ancak su döngüsüyle bir su damlacığının buharlaşması ve yağış halinde yer yüzüne düşmesi olayı yılda 40-42 kez tekrarlanarak yıllık ortalama 1000 mm yağış meydana getirebilmektedir.

    FOSFOR DÖNGÜSÜ

    Fosfor da, canlılar için gerekli temel maddelerdendir. Hücrelerde nükleik asitlerin enerji aktarımlarını sağlayan adenozin trifosfat (ATP) maddesinde, hücre zarının yapısında, ayrıca kemik ve dişlerin yapısında bulunur. Fosfor diğer elementler gibi doğada bileşikler halinde bulunur. Fakat bu bileşikler suda kolay çözünmezler. Fosfor bileşikleri özellikle kemik, diş, kabuk gibi hayvansal atıklarda ve doğal kayaçlarda bulunurlar. Bu bileşikler suda çözünmedikleri için diğer bazı bileşiklerle reaksiyona girerler. Bu bileşiklerin başında nitrat ve sülfirik asit yer alır. Suda kolay kolay çözünmeyen fosfatlı bu bileşikler bu yolla çözülürler ve oluşan bu fosfat tuzları bitkiler tarafından absorbe edilebilirler. Bitkilerin hayvanlar tarafından besin olarak tüketilmesiyle fosfor dolaylı yoldan hayvanlara geçmiş olur. Fosfat, organizma artıkları ile toprağa geçer ya da çözülmeyen bileşikler şeklinde diş, kemik ve kabukların yapısına katılırlar. Fosfat, kuş ve balıkların kemiklerinde de bulunduğu için, bu hayvanların ölmesi halinde fosilleri kayaçlara gömülebilir. Fosfat bileşiklerini ihtiva eden bu kayaçlar, yeryüzü hareketleriyle parçalanmaya uğrayarak tekrar doğaya karışabilir. Bunun yanında volkanik faaliyetlerle magma tabaasından yeryüzüne ilave olarak fosfat kazandırılabilir. Yine bazı tür bakteriler ortamda bulunan fosfatlı bileşikleri kemosentez reaksiyonlarıyla işleyerek çözünebilen fosfat tuzları (CaHPO ve CaSO gibi) haline getirebilirler. Fosforun doğadaki deposu, fosfatlı kayalar ve sudur. Fosfor döngüsünün temelini, fosforun karalardan denizlere, denizlerden karalara taşınması oluşturulur. Fosfatlı kayalardaki fosfatın bir kısmı, erozyon yoluyla suda çözünmüş hale gelir. Bu inorganik fosfat, bitkilerce, suda çözünmüş ortofosfat biçiminde alınır. Organik fosfatlara çevrilir. Beslenme zinciriyle otobur ve etobur hayvanlara aktarılır. Bitki artıkları, hayvan ölüleri ve salgılarındaki organik fosfatlar, ayrıştırıcı mikroorganizmalar yardımıyla inorganik duruma çevrilir. Böylece, yeniden bitkilerce alınmaya hazırdır. Jeolojik hareketlerden başka, fosforun denizlerden karalar dönüşü, balıkçılık ve balık yiyen deniz kuşlarının dışkıları yoluyla olur. İnsanın fosfor döngüsündeki etkisi, fosfatlı kayaların endüstriyel işlemle fosfat gübresi yapılması yoluyla karalardan denizlere dönüşümü hızlandırmakla olur. Doğada ekolojik önemli olan maddeler, canlılar ve çevreleri arasında alınıp verilir. Maddelerin ekosistemdeki bu dolaşımına madde döngüleri yada kısaca çerçinler denir. Tüm maddeler sürekli olarak döngüler yoluyla canlılar tarafından yeniden kullanılır.

    Fosfor Döngüsünün Yararları

    Fosfat canlıların diş, kemik ve kabuk kısımlarında bulunması gereken bir maddedir ve bu ancak fosfor döngüsü sayesinde çeşitli aşamalardan geçerek; kayaçlardan, deniz kabukları ve kayıp kalıntılardan elde edilir. Eğer fosfor döngüsü gerçekleşmeseydi ya da sözünü ettiğimiz aşamalarda kullanılan P bağlayan bakteriler olmasaydı hayvan ve bitki artıklarındaki protein ve diğer bileşiklerin ayrışması mümkün olmayacaktı. Bu nedenle artıklar sonsuza kadar hiç bozunmaya uğramayacaktı ve doğada sürekli bir madde kaybı meydana gelecekti.

    KÜKÜRT DÖNGÜSÜ

    Kükürt, toprakta ve proteinlerin yapısında bol miktarda bulunur. Fakat bitkiler kükürdü sülfatlara çevrildikten sonra kullanabilirler. Kükürt içeren proteinler, önce topraktaki çeşitli organizmalar aracılığıyla kendilerini oluşturan aminoasitlere parçalanır, ardından aminoasitlerdeki kükürt başka bir dizi toprak mikroorganizması yardımıyla hidrojen sülfüre dönüşür. Hidrojen sülfür oksijenli ortamda, kükürt bakterileri aracılığıyla önce kükürde sonra sülfata çevrilir; sülfatlar da başka bakteriler tarafından yeniden hidrojen sülfüre dönüşür. Eğer bitki veya hayvan ölürse, yapılarındaki proteinin parçalanmasıyla kükürt HS şeklinde açığa çıkar. HS kükürt bakterileri tarafından önce SO‘ye daha sonra da SO iyonuna dönüştürülür. SO iyonları, bazen doğada serbest olarak reaksiyona girerek sülfatlı bileşikleri de verebilirler. Organizmalar tarafından alındığı takdirde kükürt içeren iki aminoasit olan Sistein ve Metionin’nin yapısına katılırlar.

    Kükürt Döngüsünün Yararları

    Kükürt de azot, karbon ve diğer elementler gibi yaşam için gerekli olan elementler arasındadır.Bitkiler kükürdü SO şeklinde topraktan absorbe ederek HS‘e çevirirler. Daha sonra kükürdü de proteinlerin yapıtaşı olan aminoasitlerin sentezinde kullanırlar. Eğer kükürt döngüsü olmasaydı canlılar için gerekli olan protein sentezlenemeyecekti. Canlılar yaşamları için gerekli proteinlerden yeteri kadar alamayınca hızla ölmeye başlayacaklardı.

    -SON-ALINTI-
#25.10.2013 15:02 0 0 0