Bu sayfamızda, içinde bulunduğumuz ekosistem, bu sistemi inceleyen ekoloji bilim dalını ve çevre konusunu ele aldık.Öncelikle tüm canlıların içerisinde yaşadığı yeryüzü ekosistemini ele alarak konuları tek tek inceleyelim.

 Ekosistem, canlı organizmaların yaşam alanlarını sınırlayan çizgiler arasındaki organik ve inorganik varlıkları içerisinde bulunduran biyolojik ortamdır.

 Yaşam alanı sınırları, atmosferde, doğa olaylarının meydana geldiği en alt tabakasıyla, bazı mikroorganizma-
ların yaşadığı tahmin edilen okyanusların en derin bölgelerine kadar olan alanı kapsamaktadır. Biyolojik olayların devam etiği bu sınırlar arasındaki denizler, göller, okyanuslar, nehirler, dağlar, kayalıklar, bitki örtüleri ve doğa olayları ekosistemin birer parçasıdırlar.

 Ekosistem değişik canlı türleri için lokalize edilebilir.Örneğin dağ keçileri için, dağlar ve bu dağlar üzerindeki bitki örtüleri bir ekosistemi temsil eder.Yada deniz kenarındaki kayalıklar üzerinde yaşayan yosunlar için deniz, dalgalar ve üzerinde yaşadığı kayalıklar yosun için bir ekosistem teşkil eder.

 Ekoloji ise, canlı - cansız doğadaki tüm varlıklar arasındaki ilişkiyi inceleyen bilim dalıdır.Bilindiği gibi doğadaki tüm varlıklar bir hareket içerisindedirler.durağanmış gibi bir izlenim veren dağlar, toprak parçaları kayalıklar ve durgun sular aslında oldukça karmaşık ve hızlı bir şekilde cereyan eden kimyasal etkileşimlere eşlik etmektedirler.Doğadaki bu hareketliliğin başında ise madde dolaşımı ve bu dolaşımda baş rolü oynayan mikroorganizmalar gelir.

 Madde dolaşımlarını incelerken temelde 4 elementi referans alacağız.Bu elementler Azot (N), Karbon (C), Fosfor (P) ve Kükürt (S) olup ilerleyen bölümlerde bu elementlerin doğadaki dönüşümlerini şemalarla ele alacağız.Maddesel döngünün temelini ise " Kemosentez " oluşturur.
Tanımlayacak olursak ;

 Kemosentez, kimyasal enerji kullanarak (örneğin ATP) inorganik maddelerden organik madde sentezlenmesi olayıdır.Bu sentezleme işlemlerinde en büyük rolü mikroorganizmalar üstlenmiştir.Sitemizin mikroorganizmalar bölümünde bakteri ve diğer tek hücreli canlıların ekolojik dengelerin korunması açısından vazgeçilmez birer unsur olduklarını belirtmiştik.Bu bölümde mikroorganizmaların, doğanın dengesini koruması açısından ne kadar mühim bir yer tuttuklarını ayrıntılı bir şekilde ele alacağız.

 Maddesel döngüleri ele almadan önce ilk olarak kemosentezin kimyasını ve çeşitlerini kaba olarak ele alalım.

1-) Azot oksidasyonu :

 Periyodik tablodaki sembolü N olan azot, doğadaki tüm canlıların gereksinim duyduğu ana elementlerden birisidir.Fakat azot elementi doğada saf olarak bulunmaz.Genelikle NH3 (amonyak), HNO3 (nitrat) yada HNO2 (nitrit) bileşikleri şeklinde bulunur.

 Toprakta ise azot NH3 (amonyak) şeklinde bulunur.Fakat NH3 bitkiler ve diğer canlılar için emilime ve kullanıma müsait değildir.Yani azotun ya nitrit yada nitrat bileşikleri halinde toprakta bulunması gerekir.Tam bu noktada bitkilerin imdadına " Nitrosomonas " adı verilen bir tür bakteri yetişir.Bu bakteri topraktaki NH3 ' ü HNO2 yani nitrit şekline dönüştürür.Azotun kemosentez reaksiyonu aşağıdaki gibidir.

 İşte bitkileri ayakta tutan ve yaşamımızın devamını sağlayan bakteriler bu azot bakterileridir.Bu bakterilerin gerçektende ekolojik dengeler açısından ne kadar önemli olduğunu, mükemmel bir şekilde gerçekleştirdikleri kimyasal reaksiyonlarla görmekteyiz.Bitkiler topraktan absorbe ettikleri bu bileşiklerle hem yaşamlarının devamını sağlarlar (aynı zamanda oksijen üreterek) hemde canlılar için mutlaka gerekli olan eşsiz vitaminleri üretirler.

2-) Kükürt oksidasyonu :

 Doğadaki bazı bakterilerin oksijenli ortamlarda yaşayabileceği gibi bazılarınında oksijensiz ortamda yaşayabildiklerini belirtmiştik.Fakat kükürt bakterileri, kükürtlü bileşiklerce zengin olan ortamlarda yaşamaktadırlar.Sembolü S olan kükürt, azot gibi doğada saf olarak bulunmaz.Kükürtün en fazla bulunan bileşiklerinden biriside H2S dir.H2S yine bitki ve diğer canlılar tarafından direk olarak kullanılmazlar.Ancak kükürt bakterileri tarafından parçalanması ve okside edilmesi gerekir.

 Kükürtlü bileşiklerin oksidasyonunu gerçekleştiren bakterilerin başında ise " Beggiatoa " ve " Thiospirillum " isimleri verilen iki tür bakteri gelir.Kükürdün oksidasyonu ise aşağıdaki gibi gerçekleşir.

 Görüldüğü gibi H2S öncelikle hidrojeninden ayrılmış, daha sonra su ile reaksiyona sokularak seyreltik H2SO4 (sülfirik asit) ' e okside edilmiştir.

3-) Demir oksidasyonu :

 Leptothrix, Crenothrix ve Spirophyllum adı verilen üç tür bakteri demiri okside edecek kemosentez reaksiyonlarını gerçekleştirirler.

 Denklem gerçekleşirken +2 değerlikli olan Fe, reaksiyondan sonra bir elektron daha vererek +3 değerlik kazanır.Demirin indirgenmesi sırasında atmosfere serbest CO2 bırakılır.

4-) Hidrojen oksidasyonu :

 Oksijensiz ortamlarda yaşayan ve " Bacillus oligocarbophillus " adı verilen bir tür bakteri, ortamda bulunan CO2 ' yi hidrojenle birlikte tepkimeye sokarak CH4 (metan) oluştururlar.Metan gazı bilindiği gibi yanıcı bir gazdır.Bu bakteriler metan gazı üretiminde kullanıldığı için metan bakterileri adını da alırlar.

 Dört temel kemosentez tipini en sade şekilde açıklamaya çalıştık.Şimdi bu kemosentez işlemlerinin rol aldığı madde döngülerini şemalarla inceleyelim.

 Doğada her an her saniye toprağa düşen bir biyolojik artık, kemosentez reaksiyonları ile parçalanarak doğaya geri kazandırılır.Bu artıklar odun, yaprak, kaya parçaları ve hayvan leşleri olabilir.Fakat doğada hiçbir zaman madde kaybı söz konusu değildir.

 Parçalanan biyolojik artıkların doğaya ne şekilde geri kazandırıldıklarını şemalar eşliğinde teker teker ele alalım.

Azot devri :

 Tek hücreli olsun çok hücreli olsun doğadaki tüm canlılar, yapılarına aldıkları besin maddeleri ile amino asit ve bu amino asitlerdende 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.

 Proteinlerin bitki ve hayvan hücreleri için mutlaka gerekli olan molekküler olduğunu belirtmiştik.Yere düşen bir yaprak veya toprak üzerinde duran bir hayvan leşi, zaman geçtikçe bakterilerin etkisiyle ayrışmaya başlar.

 Hücrelere kadar nüfus eden çürüme bakterileri, hücrelerin yapıtaşı olan proteinleri ayrıştırtmaya başlar.Proteinlerin ayrışmasıyla, yapılarındaki NH3 (amino) grubu serbest kalır (Bkz.Biyokimya-1 sayfası). Azotun oksidasyonu bölümünde adından bahsettiğimiz azot bakterileri, NH3 moleküllerini okside edip nitrite dönüştürür.

 Nitrit ise yine azot oksidasyonu bölümünde deyindiğimiz bakteriler tarafında nitrat ' a dönüştürülür.Nitrat, ya bitkilerin kökleri tarafından absorbe edilerek kullanılır, yada nitrat parçalayan bakteriler tarafından ayrıştırılarak yapısındaki azot serbest bırakılır.

 Atmosfere serbest bırakılan azot, diğer mikroorganizmalar yada mantar, yosun vs. gibi canlılar tarafından absorbe edilerek protein sentezinde kullanılırlar.Bitkilerin kendileride azotu kullanıp protein sentezlediği gibi, hayvanlar tarafından tüketilerek sindirildikten sonra yapılarındaki azotla yine protein sentezi gerçekleştirilir.

Kükürt devri :

 Kükürt de, azot,karbon ve diğer elementler gibi yaşam için gerekli olan elementler arasındadır.Bitkiler kükürtü SO4 (-2) şeklinde topraktan absorbe ederek H2S ' e dönüştürürler.Daha sonra kükürtüde proteinlerin yapıtaşı olan amino asitlerin sentezinde kullanırlar.

 Kükürtlü bileşikler amino asitlerin yapısına katılmasıyla, dolaylı yoldan proteinlerin yapısınada girmiş olur.Eğer bir bikti veya hayvan ölürse, yapılarındaki proteinin parçalanmasıyla kükürt, H2S şeklinde açığa çıkar.fakat H2S kükürt bakterileri tarafından öncelikle S2O3 (-2) ' ye daha sonrada SO4 (-2) iyonuna dönüştürülür.Görüldüğü gibi kükürtlü bileşikler yine ilk formuna dönmüş olurlar.

 SO4 (-2) iyonları, bazen doğada serbest olarak reaksiyona girerek sülfatlı bileşikleride verebilirler.Organizmalar tarafından alındığı takdirde kükürt içerene iki amino asit olan Sistein ve Metionin ' nin yapılarına katılırlar (Bkz.Biyokimya-1 sayfası, amino asit tablosu).

Karbon devri :

 Yeşil bitkilerin, güneşten gelen ışık ve doğadan absorbe ettikleri karbondioksit ve su molekülleri ile organik maddeleri sentezlediğini biliyoruz.Bitki ve hayvanların sentezlediği organik maddeler arasında ise karbonhidratlar önemli yer tutar.Karbonhidratlar ve türevleri, saprofit bakteriler tarafından absorbe edilerek solunumda kullanılır ve solunum son ürünü olarak atmosfere serbest karbondioksiti bırakırlar.

 Karbonhidrat içeren bitkiler aynı zamanda hayvanlar tarafından besin olarak tüketilirler.

 Gerek hayvanların gerekse mikroorganizmaların ölümleri sonucunda, toprakta ayrışmaya başlayan vücut yapıları, metan bakterileri tarafından ayrıştırılarak CO2 ' ye dönüştürülür ve atmosfere serbest olarak bırakılır.Şemada görüldüğü gibi CO2, ışık ve su varlığında tekrar bitkiler tarafından fotosentez reaksiyonlarında kullanılır.

 Bunun dışında bitki ve hayvan ölüleri, toprağın çok derinlerinde, yüksek basıç ve sıcaklık etkisi altında petrol ve kömür gibi yapılara dönüşebilirler.Petrol ve kömür, insanlar tarafından enerji ihtiyaçları için kullanılırken yine açığa karbondioksit (CO2) ve karbonmonoksit (CO) gazları çıkar.

 Karbon elementi, doğadaki döngüsünü bu şekilde tamamlamış olur.

Fosfor devri :

 Canlı organizmalarda fosfor elementi, azot elementine nazaran daha az bulunmakla birlikte canlılığın devamı için oldukça önemli bir rolü vardır.

 Fosfor, diğer elementelr gibi doğada bileşikler halinde bulunur.Fakat bu bileşikler suda kolay kolay çözünmezler.Fosfor bileşikleri özellikle kemik, diş, kabuk gibi hayvansal atıklarda ve doğal kayaçlarda bulunurlar.Bu bileşikler suda çözünmediği için diğer bazı bileşiklerle reaksiyona girerler.Bu bileşiklerin başında ise azot oksidasyonunda oluşumunu gördüğümüz HNO3 (nitrat) ve kükürt oksidasyonunda oluşumunu gördüğümüz H2SO4 (sülfirik asit) yer alır.Fosfor bileşiklerinin bu maddelerle reaksiyonları aşağıdaki gibi gerçekleşir.

 Başka bir örnek verecek olursak azot bakterilerini ele alabiliriz.Eğer azot bakterileri, NH3 ' ü nitrat ve nitrite dönüştürmeselerdi, şu an bitkilerin ve dolayısıyla oksijenin varlığından söz edemeyecektik.Çünki azot ancak bu bileşikler vasıtasıyla bitkilerin bünyesine girebilir.Dolayısıyla bitkilerin yaşamının devam etmesi, yeryüzündeki tüm canlılığın devam etmesi anlamına gelir.

 Buraya kadar anlatmaya çalıştığımız maddesel döngüler, mikroorganizmalardan devasal ağaçlara, bulutlardan okyanus tabanlarına kadar doğanın her noktasında bir dengenin hakim olduğunu göstermektedir.Fakat bu maddesel döngü halkaları, çevre kiriliği ile tabir ettiğimiz felaketler zincirileri ile ne yazık ki kopma noktasına kadar gelmiştir.

 Çevre kirliliği, özellikle 1800 ' lü yılların başlarında, petrol ve petrol türevlerinin yaygın olarak kullanılmaya başlanmasıyla büyük bir ivme kazanmıştır.Petrol ürünleri gerek enerji için yakıt olarak kullanımı gerekse birçok temel malzeme üretimi için hammadde özelliğinde olması ve bu malzemelerin (plastik, katran, ağır yağlar, kauçuk vs.) büyük bir süratle üretilip çevreye saçılması nedeniyle çevre kirliliğine büyük ölçüde çanak tutmuştur.

 Çevre kirliliği denince ekosistemin akla ilk gelen parçası şüphesiz atmosferdir.Özellikle petrol ile çalışan makinelerin çok süratli bir biçimde üretilip hayata geçirilmesi, hava kirliliğini doruk noktasına ulaştırmıştır.

 Gerek insanlar üzerinde gerekse bitkiler üzerinde oldukça olumsuz yönde etkileri olan hava kirliliği, özellikle gelişmekte olan sanayii ülkelerinde, toplumda baş gösteren kanser ve kalp krizi gibi rahatsızlıklarda büyük patlamalara neden olmuştur.

 Hava kirliliğinin artışına neden olan etmenlerin en önemlileri, otomobillerden çıkan egsoz gazları, ozon delici gazlar ve yeşil alanların büyük bir hızla tahrip edilmesidir.

 Belki sizde hayatınızda bir kez olsun görmüşsünüzdür, bacasından oldukça yüksek yoğunlukta dumanlar çıkaran fabrikaların yakınlarında hiçbir canlıdan iz bulamazsınız.

 Örneğin fabrikaya yakın bahçelerdeki ağaçların dalları kurumuş ve yaprakarı dökülmüş bir vaziyettedir.Aynı şekilde fabrika atıklarının depolandığı arazi ve topraklarda yine tek bir canlıdan eser bulunmaz.Bunun nedeni ise yukarıda bahsettiğimiz maddesel döngülerin, lokal ekosistem içerisinde alt üst olmasından dolayıdır.

 Yandaki resimde 1999 yılı sonlarına doğru dünyanın kutup bölgesi üzerinden uydular aracılığıyla tespit edilmiş atmosfer haritasını görmektesiniz.

 Mavi olarak görülen bölge atmosferin koruyucu katmanlarından birisi olan ozon tabakasındaki deliğin ne kadar genişlediğini açık bir şekilde göstermektedir.Ozon tabakasının delinmesine neden olan en önemli faktör, uçakların jet motorlarından çıkan egsoz gazları ve yaygın olarak soğutma cihazlarında ve deodorantlarda kullanılan itici gazlardır.

 Bu gazlar kısaca Kloro-Floro-Karbon adını alırlar ve içerik bakımından Klor (Cl), Flor (F) ve Karbon (C) elementlerini ihtiva ederler.Bu gazların türevleri özellikle soğutma cihazlarında ekseri olarak kullanılır.

 Kısa ismi CFC olan bu gazlar, normal şartlarda oldukça kararlı bir yapıya sahiptirler.Bu kararlı yapıları sayesinde hayvan ve bitkiler tarafından solunsa bile metabolizma içerisinde kolay kolay tepkimeye girmezler.Biyolojik olarak tehlike arz etmeyen bu gazlar, düşük yoğunlukta olmaları nedeniyle çevre kirliliğinden daha büyük bir problem yaratırlar.Yoğunlukları düşük olduğu için havadan daha hafif gelen bu gazlar, atmosferin en üst katmanlarına kadar çıkabilirler (yaklaşık 11.000 metre).

 Ozon tabakasına kadar ulaşan CFC gazları, yüksek enerjili güneş ışınları ile karşılaştıklarında kararlı yapılarını kaybederler.Çünki güneşten gelen yüksek enerjili ışınlar CFC gazlarının aralarındaki bağlarını koparmaya başlar.Birbirinden ayrılan ve oldukça reaktif olan klor, flor ve karbon gazları, ozon tabakasını oluşturan ve en az bu gazlar kadar reaktif olan oksijen ile bileşik kurarmaya başlarlar.Bildiğiniz gibi ozonun yapısını O3 gazı meydana getirir.3 tane oksijen gazının birbirleriyle bağ yapmasıyla oluşan ozon gazı, yeni oluşan bileşikler kadar reaksiyona yatkın olmadığı için tekrar ozon gazını oluşurması çok uzun zaman alır.

 Karbonun CFC gazlarından serbest kalıp oksijenle tepkimeye girmesiyle oluşan CO2 gazı, yüksek seviyede ısı tutma özelliğine sahiptir.Güneşten gelen ısıyı bünyesine alan CO2 gazı bu özelliği sayesinde, içinde bulunduğu ortamı ısıtmaya başlar.Bilim adamlarının " Global ısınma " dedikleri olayda budur.CO2 gazının ısı tutma özelliği sayesinde, atmosferin ısısı, her yıl biraz daha artmaktadır.Yapılan tahminlere göre atmosfer bu hızla ısınmaya devam ederse, gelecek 30 yıl içerisinde, yanlızca 4 C lik bir artış nedeniyle buzulların büyük bir bölümünün eriyeceği hesaplanmaktadır.Ve tahmin edilen büyük miktarlardaki buzulun erimesi halinde, su seviyesinin sahil şeritlerinde yaklaşık olarak 10 metre kadar yükselebileceği tahmin edilmektedir.

 Fakat tüm bu olumsuzluklara rağmen ozon tabakasının kendini yenileme özelliği vardır.Fakat bu yenileme işlemi, ancak CFC gazlarının atmosfere serbest bırakılmasının durdurulmasıyla hız kazanabilir.Eğer şu zamandan sonra CFC gazlarının atmosfere serbest bırakılması durdurulsa bile, ozon deliğinin kendini yenileyip kapanması enaz 10 yılı bulacaktır.

 Ne yazıkki çevre kirliliği kendini ekosistemin her noktasında hissettirmektedir. Bugüne meydana gelen deniz kazaları yüzünden milyonlarca ton ham petrol bir o kadar canlının ölümüne sebep olmuştur.

 Çevre kirliliğinin neden olduğu en zararlardan en çok etkilenen canlılar ise ekosistemdeki maddesel döngülerin devamını sağlayan mikroorganizmalar ve av - avcı dengesini sağlayan yırtıcı canlılardır.Döngülerin alt üst olması aynı zamanda deniz bitkilerinin fotosentez yapmasınıda engeller.

 Gerek deniz ekosistemi olsun gerekse kara ekosistemi olsun, doğanın her noktasında kendini yenileme özelliği hüküm sürer.

 Örneğin bir atık denizlere veya nehirlere döküldüğü takdirde, bir kaç yıl veya daha uzun bir süre zarfı içerisinde ekosistem kendini temizleyebilir.Fakat bu temizleme özelliğide ancak bir noktaya kadar tolerans gösterebilirki, çevreye dökülen atıklar ve çöpler bu toleransın çok üzerindedir.Bu yüzden çevre kirliliğini bu toleransın altında tutmak için ekologlar araştırma yapmaktadırlar.Bu araştırmaların sonuçlarına göre her yıl doğaya ne kadar sanayi atığı dökülmesi gerektiğine karar verilir.

 Mesela fabrika bacalarından atmosfere serbest bırakılan gazların metreküpündeki kükürt miktarı ölçülür.Eğer metreküpteki kükürt mikarı, atmosfere bırakılması gereken miktarın üstünde ise, sınırın altına çekilmesi için ya bacalara filtre taktırılır yada ağır para cezaları uygulanır.

 Fabrika ve sanayii kuruluşlarının herhangi bir arazi üzerine konumlanırken ekolojik bir araştırma yapmaması, çevre kirliliğine çanak tutan diğer başka bir etmendir.

 Ne yazıkki zamanında yapılmayan çevre testleri yüzünden yanlış yerlere konumlandırılan sanayii kuruluşları yüzünden hem bir lokal ekosistem tamamen çökmesiyle civardaki canlı organizmalar yok olmuş, hemde bu felaketler yüzünden insanlarda zarar görmüştür.

 Buna en iyi örnek olarak nehir veya dere kenarlarına kurulan ve yüksek ısı yayan fabrikaları verebiliriz.

 Fabrika atık sularını beliri bir sıcaklıkta dere veya nehirlere boşaltır (bu sular genelde ya asit tabiatlıdır yada toksik madde içerir).

 Fakat boşaltılan yüksek sıcaklıktaki su, dere veya nehirlerdeki tüm canlıların ölümüne neden olur.Çünki tatlı su canlıları sıcak sularda yaşayamazlar.Veyahut sıcaklığa belli bir dereceye kadar tolerans gösterebilirler.

 Bu noktada ise ekloogların araştırmaları büyük önem taşır çünki tatlı sulara bırakılacak suyun sıcaklığı ve kimyasal içeriğinin hangi sınırlar dahilinde olması gerektiğini ancak ekologlar ve çevre araştırması yapan bilim adamları belirleyebilir.Bu yüzden özellikle Avrupa ülkeleri, ağır sanayii kuruluşlarına çok sıkı bir denetim altına almış ve hatta bazı kuruluşları kapatma kararları almışlardır.

 Gerçek şu ki, özellikle petrol türevlerine alternatif olarak enerji kaynakları bulunmaz ise çevre kirliliğinin aynı hızla devam etmesi kaçınılmazdır.Çevre bilinicinin her bireyde uyandırılası gerekmektedir ki buda ancak eğitimle mümkün olur.Teknoloji ilerledikçe çevreyi koruma ve temizleme yöntemleride geliştirilmekte fakat bu gelişmeler çevre kirliliğinin yayılma hızına yetişememektedir.

 Yani özetleyecek olursak çevre için alınan tedbirler çevre kirliliğini önleyecek mahiyette yeterli olmamaktadır.Biz insanlar bireysel olarak çevre korunmasına yardımcı olmak için herhangi bir faaliyette bulunmuyorsak, çevre kirlenmesinde bizimde payımız var demektir.
" İçerisinde yaşadığımız doğanın korunmasına bireysel olarak nasıl yardımcı olabilirim ? " diye sorarsanız.

 En basitinden çöpe attığınız ambalajların hacmini küçültebilirsiniz.Çöplerin ve diğer atıkların hacimsel olarak ne kadar büyük problem yarattığını ise çöp dağları bizlere göstermektedir.

 Demek oluyorki birey olarak çevreyi koruma gibi bir sorumluluk duygusu hissedersek ve içerisinde yaşadığımız ekosistemin dengelerini korumak için azda olsa duyarlılık gösterebilirsek ve gelecek kuşaklara çevre koruma eğitimini yeteri kadar empoze edebilirsek, hem biz insanların hemde diğer tüm canlıların tertemiz bir dünya içerisinde yaşamaması için hiçbir neden kalmayacaktır.