Doğadaki madde döngüleri nasıl gerçekleşir? Karbon, azot ve fosfor döngülerinin özellikleri, işleyişleri ve önemi hakkında bilgi.
Doğada Madde Döngüleri
I. AZOT DÖNGÜSÜ
Azot, canlı yapısını oluşturan en önemli maddelerdendir. Atmosferde % 78 oranında azot bulunmasına rağmen, canlıların çoğu havanın serbest azotundan doğrudan yararlanamaz. Heterotrof canlılar, azot gereksinimlerini hayvansal besinler (et, süt, yumurta vs.) ve baklagiller gibi bitkisel besinlerden sağlar. Ototrof canlılar ise, azot gereksinimlerini topraktaki azot tuzlarından sağlarlar.
Azotun doğadaki dolanımı sürecinde gerçekleşen temel olaylar aşağıda verilmiştir:
- Ölen organizmaların yapısındaki azot bileşikleri toprağa karışır.
- Çeşitli bakteriler bu bileşikleri parçalarlar ve amonyak gibi ürünler açığa çıkarırlar. Bu olaya pütrifikasyon (kokuşma) denir.
- Amonyak, kimyasal tepkimelerle amonyum tuzlarına dönüşür.
- Toprakta çürüme sonucu oluşan amonyak, bir grup kemosentetik bakteri tarafından nitrit, sonra da nitrat tuzlarına dönüştürülür, bu olaya nitrifikasyon denir.
- Çözünürlüğü yüksek olan nitrat tuzlarının bir kısmını bitkiler alır.
- Nitrat tuzlarının bir kısmı ise bazı bakterilerce serbest azota dönüştürülür, bu olaya da denitrifikasyon denir.
- Atmosfer azotunun bir kısmı, yıldırım ve şimşeklerin sağladığı enerji sayesinde suyun hidrojeni ve oksijeni ile birleşip NH3 ve NO3 e dönüşür. Daha sonra bunlar yağışlarla yeryüzüne iner. Havadaki azotun bir kısmı baklagil köklerinde yaşayan I azot bağlayıcı bakteriler tarafından tutularak bitkinin kullanabileceği hale dönüştürülür. Daha fazla bilgi
II. KARBON DÖNGÜSÜ
Canlıların başlıca karbon kaynağını karbondiksit oluşturur. Karbondioksit, yeşil bitkiler tarafından fotosentezde kullanılarak organik maddelerin yapısına katılır. Üreticilerin sentezlediği organik besinler solunum olayında parçalandığında karbondioksit açığa çıkar ayrıca bitki ve hayvan kalıntılarını ayrıştırıcıların parçalaması sırasında da karbondioksit açığa çıkar. Kömür, doğalgaz, petrol gibi fosil yakıtların enerji üretimi amaçlı kullanılması da atmosfere karbondioksit verilmesine neden olur.
III. FOSFOR DÖNGÜSÜ
Fosfor inorganik formda fosfat (PO4) olarak nükleik asitlerin, fosfolipitlerin, ATP’ nin kemik ve dişlerin yapısına katılır. Fosfat, suda ve toprakta bulunur. Atmosferde bulunmaz. Kayaların aşınması ile toprağa katılan fosfatın birazı sulara sürüklenir. Her iki ortamda da üreticiler tarafından alınarak organik maddelerin yapısına katılır ve tüketicilere aktarılır.