Ekosistemde Enerji Akışı
Enerji hayatı harekete geçirir. Enerji döngüsü, bir ekosistemdeki farklı trofik seviyelerden enerji akışına dayanır. Ekosistemimiz, farklı dış kaynaklardan elde edilen döngüsel enerji ve besinler ile sürdürülür. İlk trofik seviyede, birincil üreticiler fotosentez yoluyla organik materyal üretmek için güneş enerjisini kullanır.
İkinci trofik seviyedeki otçullar, bitkileri onlara enerji veren besin olarak kullanırlar. Bu enerjinin büyük bir kısmı bu hayvanların nefes alma, besinleri sindirme, doku gelişimini destekleme, kan dolaşımını ve vücut ısısını koruma gibi metabolik fonksiyonları için kullanılır.
Bir sonraki trofik seviyedeki etoburlar, otoburlarla beslenirler ve beslenmeleri ve büyümeleri için enerji elde ederler. Büyük yırtıcı hayvanlar varsa, bunlar daha yüksek trofik seviyeyi temsil ederler ve enerji elde etmek için etoburlarla beslenirler. Böylelikle farklı bitkiler ve hayvan türleri besin zincirleri aracılığıyla birbirine bağlanır.
Bakteriler, mantarlar, küfler, solucanlar ve böcekleri içeren ayrıştırıcılar, atıkları ve ölü organizmaları parçalayarak besinleri toprağa geri döndürür ve daha sonra üreticiler tarafından alınır. Ayrışma sırasında enerji geri dönüştürülmez, ancak açığa çıkar.
Biyojeokimyasal Çevrimler
Yeryüzündeki tüm elementler defalarca geri dönüştürülür. Oksijen, karbon, nitrojen, fosfor ve sülfür gibi temel elementler, organizmaları oluşturan temel bileşenlerdir.
Biyojeokimyasal döngüler, bu tür kimyasal elementlerin ve bileşiklerin organizmalar ve fiziksel çevre arasındaki akışını ifade eder. Organizmalar tarafından alınan kimyasallar besin zincirinden geçerek solunum, boşaltım ve ayrışma gibi mekanizmalarla toprağa, havaya ve suya geri döner.
Bir element bu döngüde hareket ederken, genellikle canlı dokulardaki metabolik süreçlerin ve atmosfer, hidrosfer veya litosferdeki doğal reaksiyonların bir sonucu olarak diğer elementlerle bileşikler oluşturur.
Canlı organizmalar ve cansız ortamları arasındaki bu tür döngüsel malzeme alışverişi Biyojeokimyasal Döngü olarak adlandırılır.
Aşağıda bazı önemli biyojeokimyasal döngüler verilmiştir -
- Karbon döngüsü
- Nitrojen döngüsü
- Su döngüsü
- Oksijen Döngüsü
- Fosfor Döngüsü
- Sülfür Döngüsü
Karbon döngüsü
Karbon, karbonhidrat olarak fotosentez süreciyle karbondioksit formunda canlı dünyaya girer. Bu organik bileşikler (gıda) daha sonra üreticilerden tüketicilere (otoburlar ve etoburlar) aktarılır. Bu karbon, son olarak, bitki ve hayvanların ayrıştırıcılar tarafından solunması veya ayrıştırılması işlemi ile çevreleyen ortama geri döndürülür. Fosil yakıtların yakılması sırasında karbon da geri dönüştürülür.
Nitrojen döngüsü
Nitrojen atmosferde temel bir formda bulunur ve bu nedenle canlı organizmalar tarafından kullanılamaz. Bu elementel nitrojen formu, bitkiler tarafından kolaylıkla kullanılabilmesi için belirli bakteriler tarafından H, C, O gibi elementlerle birleşik duruma dönüştürülür.
Nitrojen, bakterileri denitrifiye etme gibi mikroorganizmaların etkisiyle sürekli olarak havaya atılır ve nihayetinde aydınlatma ve elektrifikasyon etkisiyle döngüye geri döner.
Su döngüsü
Suyun okyanustan, nehirlerden, göllerden ve akan bitkilerden buharlaşması, suyu buharlar şeklinde atmosfere götürür. Bu buharlaşan su daha sonra soğur ve yoğunlaşarak bulut ve su oluşturur. Bu soğutulmuş su buharı, nihayetinde yağmur ve kar olarak toprağa döner ve döngüyü tamamlar.