Besin döngüsü, bir ekosistemde meydana gelen en önemli süreçlerden biridir. Besin döngüsü, ortamdaki besin maddelerinin kullanımını, hareketini ve geri dönüşümünü tanımlar. Karbon , oksijen, hidrojen, fosfor ve azot gibi değerli elementler yaşam için önemlidir ve organizmaların var olabilmesi için geri dönüştürülmesi gerekir. Besin döngüleri hem canlı hem de cansız bileşenleri içerir ve biyolojik, jeolojik ve kimyasal süreçleri içerir. Bu nedenle, bu besin devreleri biyojeokimyasal döngüler olarak bilinir.
Biyojeokimyasal döngüler iki ana gruba ayrılabilir: küresel döngüler ve yerel döngüler. Karbon, azot, oksijen ve hidrojen gibi elementler atmosfer , su ve toprak gibi abiyotik ortamlar aracılığıyla geri dönüştürülür . Atmosfer, bu elementlerin hasat edildiği ana abiyotik ortam olduğundan, döngüleri küresel niteliktedir. Bu elementler biyolojik organizmalar tarafından alınmadan önce büyük mesafelerde seyahat edebilirler. Toprak, fosfor, kalsiyum ve potasyum gibi elementlerin geri dönüşümü için ana abiyotik ortamdır. Bu nedenle, hareketleri tipik olarak bir yerel bölge üzerindedir.
Karbon döngüsü
Karbon, canlı organizmaların ana bileşeni olduğu için tüm yaşam için gereklidir. Karbonhidratlar , proteinler ve lipitler dahil tüm organik polimerler için omurga bileşeni görevi görür . Karbon dioksit (CO2) ve metan (CH4) gibi karbon bileşikleri atmosferde dolaşır ve küresel iklimleri etkiler. Karbon, ekosistemin canlı ve cansız bileşenleri arasında öncelikle fotosentez ve solunum süreçleri aracılığıyla dolaşır. Bitkiler ve diğer fotosentetik organizmalar çevrelerinden CO2 alır ve biyolojik materyaller oluşturmak için kullanırlar. Bitkiler, hayvanlar ve ayrıştırıcılar ( bakteri ve mantarlar)Solunum yoluyla CO2'yi atmosfere geri verin. Karbonun çevrenin biyotik bileşenleri ile hareketi hızlı karbon döngüsü olarak bilinir. Karbonun, döngünün biyotik elemanlarından geçmesi, abiyotik elemanlardan geçmesi için olduğundan daha az zaman alır. Karbonun kayalar, toprak ve okyanuslar gibi abiyotik elementlerden geçmesi 200 milyon yıl kadar sürebilir. Böylece, karbonun bu dolaşımı yavaş karbon döngüsü olarak bilinir.
Karbon Döngüsünün AdımlarıCO2, fotosentetik organizmalar (bitkiler, siyanobakteriler, vb.) Tarafından atmosferden uzaklaştırılır ve organik moleküller üretmek ve biyolojik kütle oluşturmak için kullanılır.
Hayvanlar fotosentetik organizmaları tüketir ve üreticilerde depolanan karbonu alır.
CO2, tüm canlı organizmalarda solunum yoluyla atmosfere geri verilir.
Ayrıştırıcılar ölü ve çürüyen organik maddeleri parçalar ve CO2 salınır.
Bir miktar CO2, organik madde (orman yangınları) yakılarak atmosfere geri gönderilir.
Kaya veya fosil yakıtlarda sıkışan CO2, erozyon, volkanik patlamalar veya fosil yakıt yanması yoluyla atmosfere geri gönderilebilir.
Nitrojen döngüsü
Karbon gibi, azot da biyolojik moleküllerin gerekli bir bileşenidir. Bu moleküllerin bazıları amino asitleri ve nükleik asitleri içerir . Azot (N2) atmosferde bol olmasına rağmen, canlı organizmaların çoğu organik bileşikleri sentezlemek için bu formda azot kullanamaz. Atmosferik azot ilk önce belirli bakteriler tarafından sabitlenmeli veya amonyağa (NH3) dönüştürülmelidir.
Azot Döngüsü AdımlarıAtmosferik azot (N2), su ve toprak ortamlarında azot fiksasyonlu bakteriler tarafından amonyağa (NH3) dönüştürülür. Bu organizmalar hayatta kalmak için ihtiyaç duydukları biyolojik molekülleri sentezlemek için azot kullanırlar.
NH3 daha sonra nitrifikasyon bakterileri olarak bilinen bakteriler tarafından nitrite ve nitrata dönüştürülür.
Bitkiler köklerinden amonyum (NH4-) ve nitratı emerek topraktan azot elde ederler. Organik bileşikler üretmek için nitrat ve amonyum kullanılır.
Organik formdaki azot, hayvanlar veya bitkiler tükettiklerinde hayvanlar tarafından elde edilir.
Ayrıştırıcılar NH3'ü katı atıkları ve ölü veya çürüyen maddeleri ayrıştırarak toprağa geri gönderirler.
Nitrifikasyon bakterileri NH3'ü nitrite ve nitrata dönüştürür.
Denitrifikasyon bakterileri nitrit ve nitratı N2'ye dönüştürür ve N2'yi atmosfere geri salar.
Oksijen Döngüsü
Oksijen, biyolojik organizmalar için gerekli olan bir elementtir. Atmosferik oksijenin (O2) büyük çoğunluğu fotosentezden elde edilir . Bitkiler ve diğer fotosentetik organizmalar glikoz ve O2 üretmek için CO2, su ve ışık enerjisi kullanır. Glikoz organik molekülleri sentezlemek için kullanılırken O2 atmosfere salınır. Oksijen, canlı organizmalarda ayrışma süreçleri ve solunum yoluyla atmosferden uzaklaştırılır.
Fosfor Döngüsü
Fosfor, RNA , DNA , fosfolipidler ve adenosin trifosfat (ATP) gibi biyolojik moleküllerin bir bileşenidir . ATP, hücresel solunum süreçleri tarafından üretilen yüksek enerjili bir moleküldür ve fermantasyon. Fosfor döngüsünde, fosfor esas olarak toprak, kayalar, su ve canlı organizmalar aracılığıyla dolaştırılır. Fosfor organik olarak fosfat iyonu (PO43-) formunda bulunur. Fosfor içeren kayaların ayrışmasından kaynaklanan akıntı ile toprağa ve suya fosfor eklenir. PO43- topraktan bitkiler tarafından emilir ve bitki ve diğer hayvanların tüketimi yoluyla tüketiciler tarafından elde edilir. Fosfatlar ayrışma yoluyla toprağa geri eklenir. Fosfatlar su ortamlarındaki tortularda da sıkışabilir. Bu fosfat içeren tortular zamanla yeni kayalar oluşturur.
Çeviri : Ahmet Taşçı
Kaynak :https://www.thoughtco.com/