Madde Döngüleri Nelerdir?

Su döngüsü en sade tanımıyla suyun atmosferle yeryüzü arasındaki hareketidir. Canlıların yaşamsal faaliyetleri sonucu terleme ve solunum olaylarıyla, doğada ise buharlaşma yoluyla su atmosfere karışır. Atmosferden ise yağış ile yeryüzüne inen suyun bir kısmı yeryüzünde bulunan göl, deniz ve okyanus gibi yapılara katılırken bir kısmı ise yer altı sularına karışır. Dünya üzerindeki bu su dolaşımına su döngüsü denir.

Canlıların bir kısmının besinlerdeki enerjiyi oksijenli solunum ile açığa çıkardığını öğrenmiştik. Oksijenli solunum sırasında canlılar oksijen kullanıp karbondioksit üretirler. Bu havadaki oksijen miktarını azaltan ve karbondioksit miktarını artıran bir olaydır. Fakat, üretici canlıların fotosentezle besin üretmesiyle oksijenin tükenmesi önlenir. Fotosentetik canlılar havadaki karbondioksiti kullanarak besin ve oksijen gazı üretirler. Üretilen bu oksijen atmosfere verilir. Bu sayede meydana gelen doğada oksijen gazının dolaşımına oksijen döngüsü denir.

Canlıları oluşturan protein, yağ, karbonhidrat, DNA gibi temel bileşenlerin yapısında karbon bulunur. Doğada dolaşıma katılan en önemli karbon bileşiği karbondioksittir. Bitkiler fotosentez sırasında havadan aldıkları karbondioksit içerisindeki karbon atomlarını besinlerin yapısına katar. Daha sonra besin zincirleri ile bu karbon atomları diğer canlıların yapısına geçer. Canlıların ölmesi ile ayrıştırıcı canlılar, ölen canlıların vücudundaki karbonların bir kısmını karbondioksite çevirip yeniden havaya verilmesini sağlar. Ölen canlılar toprak koşullarına bağlı olarak bazen tamamen ayrıştırılamaz. Bu canlı atıkları zamanla toprağın altında sıkışıp fosil yakıtlarını oluştururlar. Atmosferdeki karbondioksidin artmasının diğer bir nedeni de işte bu fosil yakıtların kullanılmasıdır. Fosil yakıtların yakılması sonucu karbondioksit ve diğer atık gazlar oluşur. Karbonun atmosfer, canlılar, toprak arasındaki bu dolaşımına karbon döngüsü denir.

Azot, atmosferde en fazla miktarda bulunan gazdır. Canlıların en önemli temel bileşenlerinden biri olan proteinlerin yapısında bulunan azot; çoğu vitamin, hormon ve DNA’nın yapısında da bulunur. Havada çok fazla azot bulunmasına rağmen bazı bakteriler hariç canlılar azot gazını havadan alıp kullanamaz. Atmosferdeki azot, şimşek ve yıldırım gibi olaylarla toprağın yapısına katılır. Topraktaki azotlu bileşikler önce bitkilerin yapısına sonra da besin zinciri ile diğer canlıların da yapısına geçer.

Havadaki azotun topraktan bitkilerin yapısına geçmesi baklagillerin köklerinde yaşayan azot tutucu bakteriler sayesinde olur. Çünkü baklagiller protein yönünden zengin besinlerdir ve yüksek miktarda proteinin üretmek için azota ihtiyaç duyarlar. Besin zinciri yoluyla baklagillerin yapısındaki azot, tüketici canlıların yapısına geçer. Canlıların ölmesi ve ardından cürümesi sonucu vücutlarındaki azotlu bileşikler yeniden toprağa geçmiş olur. Ayrıştırıcılar canlı atıklarını ayrıştırarak yapılarındaki azotlu bileşiklerin açığa çıkmasını ve tekrardan atmosfere verilmesini sağlar. İşte bu dolaşıma azot döngüsü denir.