Madde Döngüleri ve Çevre Sorunları

Doğada bulunan canlılar ve cansızlar birbiri ile etkileşim halinde bulunmaktadırlar.
Canlıların yaşamının devamlılığı madde döngüleri ile gerçekleşmektedir.
Bir maddenin doğada bir taraftan tüketilerek, diğer taraftan üretilmesine madde döngüsü denir.
Madde döngülerinden su, karbon, oksijen, azot döngüsünü incelenecek.

A- Su Döngüsü

Su canlıların yaşaması için temel maddedir.
Doğada su katı, sıvı ve gaz halinde bulunmaktadır.
Suyun yeryüzü ile gökyüzü arasındaki dolaşmasına su döngüsü denir.

• Bitkiler, hayvanlar ve bunların gerçekleştirdiği fotosentez, terleme, solunum, boşaltım su döngüsünde yer almaktadır.
• Dünyada su miktarı sabittir, buharlaşma atmosferdeki su miktarını artırır, yağışlar atmosferdeki su miktarını azaltır.
• Güneşten gelen ısı enerjisi ile yeryüzündeki sular buharlaşır, bulutları meydana getirir.
• Bulutlarda oluşan yağış (kar, yağmur, dolu) tekrar yeryüzüne düşer.
• Suların bir kısmı yeryüzünde bir kısmı yer altındadır.
• Kısaca yeryüzünden buharlaşan su, atmosferde yoğunlaşarak yeryüzüne yağış olarak geri dönmesiyle su döngüsü oluşur.

B- Oksijen Döngüsü

Oksijenin canlı ve cansızlar bütün varlıklar arasındaki çevirimine oksijen döngüsü denir.
Canlılar oksijen kullanarak solunum yapar.

• Havanın % 21 oranında oksijen bulunmaktadır.
• Solunum sırasında oluşan karbondioksit (CO₂) içerinde oksijen bulunmaktadır.

Havada bulunan oksijen yanma ve solunum olayında kullanılarak, karbondioksit içinde yer alır.
Fotosentez olayı ile havaya tekrar oksijen verilir.

C- Karbon Döngüsü

Karbon elementinin canlı ve cansız varlıklar arasında  çevrimi karbon döngüsü ile gerçekleşir.

• Karbon canlıların temel elementidir. 
• Karbonhidrat, yağ, protein, DNA’nın yapısında karbon elementi bulunmaktadır.
• Havada % 0,03 oranında karbondioksit gazı vardır.
• Karbondioksit (CO₂) molekülü, bitkiler tarafından fotosentezde kullanılır.
• Karbon besinlerin yapısına katılmış olur. 
• Bitkilerden beslenen diğer canlılar besinler yolu ile karbonu vücutlarına alır.
• Solunum sırasında karbonlu bileşikler yakılarak havaya karbondioksit verilmiş olur.
• Karbon döngüsünde fosil yakıtlarda yer alır.
• Fosil yakıtlar milyonlarca yıl önce yaşamış bitki ve hayvan atıklarından oluşmuştur.
• Canlıların yapısındaki karbon kömür, petrol, doğal gazın yapısında bulunur.
• Fosil yakıtların yanması sonucu havaya karbondioksit  verilir.

Canlıların ölmesi sonucu yapılarında bulunan karbonlu bileşikler, ayrıştırıcı canlılar tarafından tüketilerek karbondioksite  dönüştürülür.

Not: Son yıllarda fosil yakıtların fazla yakılmasından dolayı havadaki karbondioksit miktarı artmaktadır.

D- Azot Döngüsü

Atmosferdeki azotun bileşikler dönüşerek canlılar tarafından kullanması ve tekrar atmosfere dönmesi olayına azot döngüsü denir.

• Havada bulunan azotu canlılar doğrudan kullanamaz.
• Yıldırım, şimşek olayları ve azot tutucu bakteriler havadaki azotu, azotlu bileşiklere çevrilmesini sağlar.
• Toprağa geçen azotlu bileşikleri bitkiler tarafından kullanılır.
• Bitkilerdeki azotlu bileşikler besin zinciri ile diğer canlılara aktarılır.
• Canlı atıkları ve canlılar öldüklerinde azot ayrıştırıcı bakteriler toprağı azot bakımından zenginleştirir. Azotlu bileşiklerin bir kısmı ayrıştırılarak, havaya azot şeklinde geri döner.

E-Madde Döngülerinin Yaşam Açısından Önemi

1. Madde döngüsünde maddeler sadece bir kez kullanılsaydı kullanılabilecek madde kalmazdı.
2. Su döngüsü olmasaydı, canlılar kullanacak temiz su bulamazdı, kuraklıkla beraber canlı sayısı azalacaktı.
3. Oksijen döngüsü olmasaydı canlılar solunum yapamayarak ölecekti. Bu nedenle ağaçları korumalıyız.
4. Karbon döngüsü engellendiğinde atmosferde  CO₂ miktarı artar, bunun sonucu sera etkisi meydana gelir. Sera etkisi sonucu küresel ısınma oluşur.
5. Azot döngüsünde meydana gelen bozulmalar sonucu asit yağmurları oluşur, toprak azot yönünden fakirleşir, yeteri miktarda protein üretimi gerçekleşmez.
6. Madde döngülerinin olmaması atık maddelerin etrafta birikmesine neden olacaktı.
7. Madde döngüsünün bozulma sebepleri başında insanlar gelmektedir. Madde döngüsündeki bozulmalardan en çok etkilenecek olanlar da insanlardır.

F- Ozon Tabakası

Ozon tabakası ozon gazından oluşan bir gaz tabakasıdır.
Ozon gazı üç oksijen atomundan oluşan bir moleküldür. O₃ formülü ile gösterilir.
Ozon gazı canlılar için zararlı bir gazdır, fakat güneşten gelen ultraviyole (mor ötesi) ışınları engellediği için yararlıdır.
Atmosferin 20-30 km arasında yoğun olarak bulunmaktadır.

Ozon tabakasının incelme nedenleri

1. Buzdolabı, klima, soğutucularda kullanılan CFC (kloroflorokarbon) gazları
2. Yangın söndürücülerde kullanılan Halon bileşikleri
3. Böcek öldürücü ve dezanfektan maddelerde kullanılan kimyasallar

Not: Ozon tabakasının yok olmasına neden olan bu bileşiklerdeki klor gazıdır.

Ozon tabakasının yok olması insanlara ve diğer canlılara zarar verecektir.
Ozon gazının incelmesini önlemek için daha az sanayi atığı oluşturmalıyız.
CFC ve halon bileşikleri içeren ürünlerin tüketimini azalmamız gerekmektedir.

G- Sera Etkisi Nedir

Sanayileşme ve fosil yakıtların çok kullanılmasından dolayı havadaki karbondioksit miktarı artmaktadır. Atmosferde bulunan karbondioksit, yeryüzünden yansıyan ışınları tutarak ışınların atmosfer dışına çıkmasını engeller ve dünyanın ısınması sonucu sera etkisi oluşur.
Sera etkisini penceresi kapalı güneş alan bir otomobil içerisinde görebiliriz, otomobil içerisine giren güneş ışığı dışarı çıkamadığı için içerisi çok sıcak olur.

• Sera etkisi küresel ısınmaya neden olur. 
• Sera etkisini artıran gazlar CO₂  N₂O  CH₄‘tür.
• Küresel ısınma sonucu iklim değişiklikleri meydana gelir.
• Küresel ısınmayla beraber buzullar erimeye, su kaynakları tükenerek çölleşme başlar. 
• İklim değişiklikleri dünyada yaşayan canlılar için büyük bir tehdittir.

İklim Değişikliğini Önlemek İçin Alınan Önlemler

1. 1997 yılında kabul edilen Kyoto protokolü ile gelişmiş ülkeler sera gazı salınımlarını azaltacaklardır. Protokol, 2005’te yürürlüğe girebilmiştir.
2. 2013 yılında ülkemizde iklim değişikliği ve hava yönetimi koordinasyon kurulu kurulmuştur.
3. 2015 Paris anlaşması ile sıcaklık artışının sınırlandırılması hedeflenmektedir.

Ekolojik Ayak İzi

İnsanların ekosistemler üzerindeki etkilerini ölçmek amacıyla ekolojik ayak izi yöntemi oluşturulmuştur. Ekolojik ayak izi insanların yaşamsal ihtiyaçlarını karşılayabilmesi için dünyaya toplam maliyetinin ne olduğunun hesap edilmesidir.
Günlük tükettiği ekmek için ne kadar alana buğday ekilmelidir, kullandığı hava için ne kadar ağaç olmalıdır gibi ihtiyacımız olan maddeler için çevreye verdiğimiz zararın ölçüsüdür.