Madde Döngüleri Ders Notu

Madde Döngüleri

Maddelerin canlı ve cansız ortamlar arasında tekrar tekrar dolaşmasına madde döngüleri denir.

Ekosistemde temel madde döngüleri:

• Su döngüsü
• Karbon döngüsü
• Azot döngüsü

Madde döngülerinin düzenli işlemesi doğal denge ve canlılığın devamı için gereklidir.

Su Döngüsü

Suyun yeryüzü ve atmosfer arasında sürekli dolaşmasıdır.

Temel olaylar:

• Buharlaşma
• Yoğuşma
• Yağış
• Terleme
• Solunum
• Yüzey akışı
• Yer altına sızma

Okyanus, deniz, göl, akarsu ve karalardaki su buharlaşarak atmosfere geçer. Atmosferdeki su yoğuşur ve yağmur, kar veya dolu şeklinde yeryüzüne döner. Toprağa sızan su yer altı sularını oluşturabilir.

Karbon Döngüsü

Karbon; atmosfer, su, toprak, canlılar ve çeşitli karbon depoları arasında dolaşır.

Karbonun bulunuş biçimleri:

• Atmosfer: CO₂
• Su: CO₂ ve bikarbonat
• Kara: doğal gaz, petrol, kömür, kireç taşı

Fotosentez:

• CO₂ kullanılır.
• Karbon organik maddeye katılır.

Solunum:

• CO₂ açığa çıkar.
• Karbon çevreye geri döner.

Karbon ayrıca:

• besin zinciri,
• ayrışma,
• boşaltım,
• fosil yakıtların yanması,
• kireç taşlarının aşınması

ile döngüye katılır.

Azot Döngüsü

Atmosferdeki azot havanın yaklaşık %78'ini oluşturur.

Azot:

• amino asit,
• nükleik asit,
• bazı hormon,
• bazı vitamin

yapısına katılır.

Bitkiler atmosferik N₂'yi doğrudan kullanamaz.

Azot Fiksasyonu

Atmosferik azotun kullanılabilir formlara dönüştürülmesidir.

Gerçekleşebilir:

• Azot bağlayıcı bakterilerle
• Baklagil kök nodüllerindeki bakterilerle
• Yıldırım ve şimşekle

Bitkilerin Azot Alması

Bitkiler azotu:

• NH₄⁺
• NO₃⁻

şeklinde topraktan alır.

Hayvanlar azotu beslenme yoluyla elde eder.

Ayrışma

Ayrıştırıcılar ölü canlı ve atıklardaki azotlu organik bileşikleri:

• NH₃
• NH₄⁺

hâline dönüştürür.

Nitrifikasyon

NH₃ / NH₄⁺ → NO₂⁻ → NO₃⁻

bakteriler tarafından gerçekleştirilir.

Denitrifikasyon

Nitrit ve nitratın bazı bakteriler tarafından N₂'ye dönüştürülerek atmosfere verilmesidir.

Döngülerin Bozulması

• Su döngüsü bozulması → kuraklık, sel, taşkın
• Karbon döngüsü bozulması → sıcaklık artışı
• Azotlu bileşik artışı → asit yağmurları
• Genel sonuç → ekosistem bozulması ve biyoçeşitlilik kaybı

Sık Karıştırılan Noktalar

• Enerji tek yönlü, madde döngüseldir.
• Fotosentez CO₂ kullanır; solunum CO₂ verir.
• Atmosferik N₂ bitkilerce doğrudan kullanılamaz.
• Fiksasyon, nitrifikasyon ve denitrifikasyon farklı süreçlerdir.
• Denitrifikasyon azotu tekrar atmosfere verir.

Kısa Özet

Su, karbon ve azot canlı ve cansız ortamlar arasında döngü yapar. Su fiziksel süreçlerle yeryüzü-atmosfer arasında dolaşır. Karbon fotosentez, solunum, ayrışma ve yanma süreçleriyle taşınır. Azot ise fiksasyon, beslenme, ayrışma, nitrifikasyon ve denitrifikasyonla dolaşır.