MADDE DÖNGÜLERİ SU, KARBON VE AZOT DÖNGÜSÜ SELİN HOCA
Ekosistemde kimyasal elementler sınırlı sayıda bulunur. Bu nedenle bu kimyasal elementeler organik ve inorganik formlarda devir halindedir. Bu devre, MADDE DÖNGÜSÜ denir. Doğada çok fazla madde döngüsü vardır. Bunlardan bazıları; SU DÖNGÜSÜ KARBON DÖNGÜSÜ AZOT DÖNGÜSÜ FOSFAT DÖNGÜSÜ
SU DÖNGÜSÜ Suyun yeryüzü ile gökyüzü arasındaki hareketine SU DÖNGÜSÜ denir. Buharlaşma ve yoğunlaşma kurallarına göre gerçekleşir.
KARBON DÖNGÜSÜ Karbon, tüm organik maddelerin içinde bulunan temel mineraldir. Karbon döngüsü atmosfer ile yeryüzü arasında gerçekleşir. Karbon atmosferde CO2 ve CO olarak bulunur. CO2 ototrof canlılar tarafından alınarak organik madde haline getirilir. Heterotrofların ototrofları ya da diğer heterotrofları besin olarak tüketmesiyle de diğer canlının vücuduna girer. Canlıların yaptığı solunum sonucunda CO2 açığa çıkar.
Canlının ölmüş vücudu ya da atık maddelerinin ayrıştırıcılar tarafından parçalanması sonucunda organik maddeler inorganik madde haline getirilir. CO2 atmosfere verilir. Ölü canlı ve canlıların atık maddelerinin birikmesi sonucunda fosil yakıt haline gelir. (petrol, doğal gaz, kömür ) Bu yakıtların yanması sonucunda CO2 atmosfere geçer. CO2 suda çözünmüş hali ile suda da bulunur. Suda yaşayan canlıların vücudunda da karbon bulunur. Bu canlıların vücudunda (özellikle iskelet) bulunan karbonlar canlının ölmesiyle deniz dibine çöker. Jeolojik süreçler sonunda kireç taşı kayalarını oluşturur. Bu kayaçların erozyon ve rüzgar gibi nedenlerle aşınması sonucunda karbon mineralleri ayrışır. CO2 halinde deniz ve atmosfere ulaşır.
AZOT DÖNGÜSÜ Azot döngüsü, yeryüzü ile gökyüzü arasında gerçekleşir. Atmosferde bulunan nitrojen (N2) canlılar tarafından doğrudan kullanılamaz. Farklı olaylarla canlılar için kullanılabilir hale getirilir. Azot gazının çeşitli şekillerde bağlanarak kullanılabilir bileşikler haline dönüşmesi olayına FİKSASYON denir. Azot bağlayıcı bakteriler ve bazı algler nitrojenin toprağa bağlanmasını sağlar. Bağlanan azot, toprakta azot tuzlarını oluşturur. Bu haliyle azot diğer canlılar tarafından kullanılabilir. Baklagil köklerinde yaşayan Rhibium bakterileri azotu toprağa bağlar. Fiksasyon, şimşek ve yıldırım gibi doğa olaylarıyla da toprağa bağlanır. Fiksasyonun çoğu biyolojik olarak yapılmaktadır.
Topraktaki azot ototrof canlılar tarafından alınarak organik madde haline getirilir. Heterotrofların ototrofları ve diğer heterotrofları besin olarak tüketmesi ile diğer canlıların vücuduna geçer. Canlıların ölmüş vücutları ve atıkları saprofit canlılar tarafından parçalanarak yeniden inorganik hale getirilir. Topraktaki protein ve nükleik asit içeren organik artıkların, saprofit bakteri ve saprofit mantarlar tarafından parçalanarak amonyağa (NH3) dönüştürülmesine AMONİFİKASYON denir. Bu canlılar sırada enerji elde ederler ve bu enerjiyi kendi biyolojik aktivitelerinde kullanırlar.
Saprofit faaliyetleri sonucunda oluşan NH3 (amonyak) canlılar tarafından kullanılamaz. Amonyağın kullanılabilir hale gelmesi için bir dizi olay gerçekleşir. Amonyak önce nitrite (NO2); nitrit ise nitrata (NO3) dönüştürülerek amonyak kullanılailir hale getirilir. Bu olaya NİTRİFİKASYON denir. Nitrifikasyonu yapan bakterilere ise nitrifikasyon bakterileri (Nitrobacter, Nitrosomonas )denir. Bu bakteriler kemosentez yaparlar ve bu yolla nitrit ve nitrat oluştururlar. Bu süreçde elde ettikleri enerji ile besin üretirler. Nitrifikasyon sonunda toprakta yeniden kullanılabilir azot formu oluşmuş olur.
Topraktaki azotun yeniden atmosfere kazandırılması gerekir. Azot bazı bakteriler sayesinde yeniden gaz hale getirilerek atmosfere verilir. Bu olaya DENİTRİFİKASYON denir.