Ekosistemde Madde Döngüsü

... konulu sunumlar: "Ekosistemde Madde Döngüsü"— Sunum transkripti:

1 Ekosistemde Madde Döngüsü
Ekosistemdeki maddeler tekrar tekrar kullanılırlar.Maddelerin geri dönüşümü ekosistemlerin sürdürülebilirliği için iki nedenden dolayı önemlidir. 1- Atıkların birikmesini önler. 2- Ekosistemdeki elzem elementlerin tükenmesini önler.

2 Su döngüsü Su döngüsü buharlaşma (terleme, solunum), yoğuşma ve yağış olaylarıyla gerçekleşir. Suyun büyük bir kısmı göl, akarsu, deniz, okyanus gibi yeryüzü suları halinde, bir kısmı yer altı suları halinde, havada su buharı halinde ve buzul halindedir.

3 Su Döngüsü

4

5

6 Karbon Döngüsü Karbon (C) canlıların yapısında bulunan organik moleküllerin temel elementidir. Karbon: Atmosferde Hidrosferde(deniz ve tatlı su) Litosferde(taş küre) Canlı yapısında bulunur. Biyosferde dolaşıma katılan en önemli bileşik CO2 tir.

7 Karbon döngüsünü etkileyen beş reaksiyon vardır.
a- Fotosentez: b- Kemosentez: c- Hücre solunumu: d- Fosilleşme: e- Yanma:

8 Karbon Döngüsü 4 2 3 1 5 6 7

9

10 Karbon döngüsünde çeşitli dönüşümler
Sudaki fitoplanktonlar fotosentezle CO2 kullanır ve O2 bırakırlar, karada ise bitkiler fotosentez yaparlar ve Clu organik bileşikler sentezlerler. Üreticilerin organik bileşikleri hem kendileri hem de tüketiciler tarafından hücre solunumu ile yıkılarak CO2 ve su oluşturulur. Ölü üretici ve tüketiciler ayrıştırıcılar tarafından parçalanır ve bu canlılar heterotrof olduklarından CO2 açığa çıkar. Yanardağ, orman yangınları atmosfere CO2 verilmesine sebep olur. Sanayi ve fabrikalar, araçlar Kireç taşı kayaları aşınarak mineral karbon denizlere ve yeraltı sularına, az da olsa atmosfere karışır. Sularda yaşayan canlılar yapılarında C depolarlar. Bu canlılar öldüğünde Kireç taş kayaları oluşur. Fosilleşme (bu uzun zaman alır) Otçul hayvanlardan çıkan metan gazı

11 Fotosentez Tanımı?

12 Kemosentez İnorganik moleküllerin oksitlenmesiyle elde edilen enerji kullanılarak organik bileşik sentezlenir. Bakteriler kemosentez yapar

13

14 Hücre Solunumu Yanma kompleks bir ekzotermik reaksiyondur. Bu reaksiyonda organik bileşik ile oksijen etkileşimde bulunur ve sonunda ısı ve ışık alev olarak çıkar.

15 Fosilleşmede bitki ve hayvan ölüleri tortul kayalar içinde korunmuş olarak kalır. Dünyamız fossil katmanları ile kaplıdır. Bu fossiller sayesinde binlerce yıl önce yaşamış canlılar hakkında bilgi ediniriz.

16 Karbon döngüsü ve sera etkisi arasındaki ilişki nedir?
İnsanlar Karbon döngüsünü nasıl etkiler?

17 Kömür, doğalgaz ve fuel gibi fosil yakıtların kullanımı sonucunda açığa çıkan CO2 gazı, atmosferde artar. Normalde karbon döngüsünün bir parçası olan bu olay, fosil yakıtların kullanımının artması ile atmosferdeki CO2 miktarının normalden yüksek seviyelere çıkmasına neden olur. Havadaki oksijen ve azot gazları, güneşin gözle görülebilen dalga boylu ışınlarını yansıtır ve morötesi ışımaların bir kısmını da emer. Dünya yüzeyine ulaşabilen güneş ışınları, yeryüzü tarafından soğurularak ısıya dönüştürülür. Bu ısı, yeryüzündeki atomların titreşimine ve kızılötesi ışıma yapmalarına neden olur. Bu kızılötesi ışımalar, oksijen veya azot gazı tarafından soğurulmaz. Ancak havada bulunan CO2 ve CFC (kloroflorokarbon) gazları, kızılötesi ışımaların bir kısmını soğurarak, atmosferden dışarı çıkmalarını engeller. Bu soğurma olayı, atmosferin ısınmasına yol açar. Bunun sonucunda dünya, güneşin altına park edilmiş bir arabanın içi gibi ısınır. İşte bu etkiye, "sera etkisi" adı verilir

18

19

20 Azot döngüsü Azot döngüsü doğada azot atomlarını içeren bileşikler arasındaki azot transferini gösteren biyokimyasal bir olaydır. Canlıların niçin azota ihtiyacı vardır? DNA ve RNA da azotlu bazlar Proteinin aminoasit yapıtaşında amino grubu ATP nin yapısında adenin bazında

21 Azot Döngüsü

22

23 Azot döngüsündeki biyokimyasal olaylar.
1- Azotun tutulması: Bakteriler dışında hiç bir canlı havadaki azottan doğrudan yararlanamaz. Atmosferdeki N2-----NH3’e çevrilir Mavi yeşil algler(SİYANOBAKTERİ) su ekosisteminde, Rhizobium bakteriler kara ekosisteminde azot tutarlar. Şimşeklerdeki enerji ile N2 ler yağmur ile toprağa iner. Böylece toprak azotça zenginleşir.

24 Kök nodülleri Alafalfa (Medicago sativa) USDA - ARS University of Sydney Baklagillerin köklerinde simbiyoz(mutualistik) olarak yaşayan bakteriler , havadaki azotu bitkilerin kullanabileceği Nitrata dönüştürürler.

25 İnsanoğlunun azot döngüsüne etkisi nedir?
Fosil yakıt yanması ? Kömürdeki azot NOx (azot oksitlere dönüşür). Endüstriyel azot tutulması nedir? Yüksek basınç ve sıcaklık altında amonyak elde edilmesidir. Haber-Bosch (1200C, 500 ATM) 3CH4 + 3O2 + 2N2  4NH3 + 3CO2 Gübre üretiminde kullanılır.

26 2- Amonifikasyon(amonyaklaşma)
Ölü organizmadaki amino asitler NH3 çevrilir. Ayrıştırıcılar bu reaksiyonu yapar Üretici ve tüketicilerin ölmesi sonucu ölü dokular ve boşaltım atıkları ayrıştırıcı organizmalar tarafından parçalanır. Bu sırada azotlu maddeler amonyağa dönüşür.( Amonyaklaşma)

27 3- Nitrifikasyon Topraktaki NH3 --> NO3 çevrilir.
NH3 + 11/2O2  NO2- + H2O Nitrit bakterileri NO2- + 1/2O2  NO3- Nitrat bakterileri bu işlemi yapar. Bu bakteriler kemosentetik yani ototrofturlar. Daha sonra NO3 bitkiler tarafından alınır.

28 4- Denitrifikasyon Toprakdaki NO3  N2 ye çevrilir. Ve atmosfere verilir. (Heterotrof) 2NO3-  3O2 + N2 2NO2-  2O2 + N2  Suda oluşanlar ise dipteki tortularda birikir.

29 Atmosferdeki Azot(N) Bitki proteini Toprak Suda çözünenler Nitrat NO3-
Çökenler Nitrifikasyon Bitki alımı Biyolojik N bağlama Amonyum NH4+ Amonyaklaşma Nitrit NO2- Suda çözünenler Denitrifikasyon Aşınma Nitrat NO3- Toprak Atmosferde N bağlama Endüstriyel N bağlama Bitki proteini Hayvan proteini Atmosferdeki Azot(N) © 2008 Paul Billiet ODWS

30

31

32 Fosfor Döngüsü

33 Fosfor Döngüsü Canlılar niçin P ihtiyacı vardır? DNA ATP NADPH
Fosfolipid Fosfor döngüsü Toprak ve su arasında gerçekleşir. Havada P bulunmaz. Kullanılabilir P miktarı çok azdır çoğu kayalarda depolanmıştır.

34 En fazla dönüşüm nehirlerden okyanuslara doğrudur
En fazla dönüşüm nehirlerden okyanuslara doğrudur.( Aşınma ve yağmurlar ile) Bu nedenle sudaki P balık ve algler tarafından alınır. Bu canlıların ölmesi tortulların oluşmasına sebep olur. Balık ve alglerin kara hayvanları (kuşlar, insanlar) tarafından yenilmesi ile P beslenme yoluyla kara canlılarına geçer. Ayrıca balıkçıl kuşlar dışkıları ile P yi denizden karaya taşırlar. Gübreler Toprağın P miktarını arttırırlar. Bitkiler topraktan Fosfat tuzları olarak bunları alırlar Beslenme yolu ile hayvanlara geçerler. Hayvanların ölüleri ve dışkıları, bitkilerin ölüleri ile tekrar toprağa ayrıştırıcılarla karışırlar. Fosfor döngüsünde Fosfatın karadan denize geçişi hızlı ancak denizden karaya geçişi daha az ve yavaş olur.

35

36

37 Fosforun aşırı kullanımı birçok gelişmiş ülkede göl, nehir ve akıntı kirliliğinin başlıca sebepleri arasındadır. Fosfor ve azot gibi besleyici elementlerin ortamdaki artışı nedeniyle su bitkileri ve genel olarak alglerin aşırı çoğalması sonrasında ekolojik dengenin bozulmasına Ötrofikasyon denir. Deniz veya göllerde artan bitkiler ilk başta fotosentezin artması ve oksijenin bu sularda artacağı fikrini doğursa da sonraları su yüzeyini kaplayan alg denen su yosunları güneş ışığının alt katmanlara ulaşmasını engeller. Buda dipteki bitkilerin fotosentez yapamamasına ve oksijenin azalmasına neden olur.

38

39

40