RADYOEKOLOJİ Doç.Dr. Murat Belivermiş Doç.Dr. Önder Kılıç
gen hücre doku organ organi zma populasyon topluluk ekosistem biyosf er Ekolojinin konusu
Ekoloji bilimine ilgi neden arttı?
İnsan, bugüne kadar edindiği deneyimlerle alabalık yakalamak için bol oksijenli, hızlı akan, serin sulara; sazan avlamak için, ağır akan ve nispeten sıcak olan büyük nehir ve göllere gitmesi gerektiğini öğrenmiştir.
SERENDER Karadeniz bölgesinde evlerin bahçelerinde görülen ve kazıklar üzerine kurulan, tamamen ahşap malzemeden yapılmış olan serender lerle yöre üreticisi mısır ve fındık gibi ürünlerini bozulmadan saklama olanağını asırlar önce bulmuştur. Ancak, bunları yapan insanlar herhangi bir ekoloji eğitiminden geçmemişlerdir.
Ekolojinin bir bilim olarak tanınmadığı çağlarda, eski Yunan filozofları Hippocrates (solda) ve Aristo (sağda) eserlerinde çevre koşullarının önemi ve hayvanların davranışı üzerindeki etkilerini anlatmışlardır. M.Ö. 460-377 M.Ö. 384-322
Her organizma, içinde bulunduğu çevre ile sahip olduğu kalıtım materyalinin ortak ürünüdür
19.yüzyılda, adalar fauna ve florası üzerinde çalışan Darwin, Tahiti, Yeni Zelanda, St Helena ve Azor adalarının geçmiş jeolojik devirlerde kıta ile bağlantılı olduklarını ve o zamanlarda fauna ve flora bakımından kıta ile aralarında farklar bulunmadığını, ancak daha sonra kıta ile bağlantıları kopan bu adalarda kendine özgü fauna ve floranın oluştuğunu ileri sürmüş ve bu örneği çevresel şartların değişmesi sonucunda yeni türlerin meydana geldiğini kanıtlamak için kullanmıştır.
Radyoekoloji çokdisiplinli bir bilimsel çalışma alanıdır: biyoloji, kimya, fizyoloji, ekoloji, biojeokimya, jeofizik, ekotoksikoloji, matematik (modelleme,istatistik) Radyoekoloji - Radyoaktivitenin (yapay veya doğal) çevredeki akıbetini - Radyoaktivitenin insan üzerindeki (çevre yoluyla) ve çevrenin kendisindeki (biyota, ekosistemler) etkilerini - Biyojeokimyasal prosesleri (izleyici çalışmalarıyla) tanımlamayı, anlamayı ve tahminler yapmayı hedefler.
Radyoekolojinin çalışma alanları 1: Radyoaktivitenin kaynakları (çeşitli çevresel örnekler) biyomonitoring 2: Transfer Biyotik kompartmanlarda, (insan besin zinciri içinde) Abiyotik kompartmanlarda 3: Etki (İnsan üzerinde) Biyota, populasyon ve ekosistem üzerinde 4: Risk belirleme İnsanda risk belirleme Ekolojik risk belirleme (organizma ve ekosistem ölçeğinde) 5: İzleyici çalışmaları Biojeokimyasal döngüler, okyanus akıntıları
Radyoekoloji, iyonizan radyasyon veya radyoaktif maddelerle çevre veya çevrenin alt birimleri arasındaki ilişkileri kapsayan bir çalışma alanı olarak tanımlanabilir. Biyosfer altında yer alan bu alt birimler, sırasıyla biyom, ekosistem, topluluk ve popülasyondur Hiroşima-05.08.1945 Nagazaki-09.08.1945 Hiroşima-06.08.1945 Çernobil sonrasında bir domuz yavrusu
Nükleer patlama sonrası oluşan fall-out (serpinti) bulutları (veya radyoaktif bulutlar) içindeki radyonüklidler, atmosferik olaylarla (özellikle yağışlarla) biyosfere girerek, insanlar üzerinde doğrudan veya insana kadar ulaşan besin zincirine bağlanarak dolaylı yoldan etkili olmaktadır Chicago Üniv. de kurulan ilk reaktör-2.12.1942 İlk nükleer deneme. Los Alamos-16.07.1945-05.30 İlk nükleer deneme. Los Alamos-16.07.1945-05.30
Radyoekolojinin alt bölümleri (çalışma konuları): 1. Radyonüklidlerin ekolojik sistemler içindeki hareketleri ve hava, toprak ve biota gibi ekosistemi oluşturan yapılardaki birikiminin (biyobirikim ve biyomonitoring) araştırılması Örnekler İstanbul Boğazı ndan toplanan midyelerde 210 Po aktivitesinin belirlenmesi Hava filtresi ile toplanan örnekte Fukushima dan gelen 131 I olup olmadığının belirlenmesi Belgrad ormanından toplanan karayosunu örneklerinde 137 Cs aktivitesinin ölçülmesi Bir kızıl mercan türünde 137 Cs, 241 Am, 60 Co radyonüklidlerinin biyobirikiminin laboratuvar şartlarında araştırılması
2. İyonizan radyasyonun, türler, populasyonlar, topluluklar ve ekosistemler üzerindeki etkilerinin araştırılması Örnekler Maden suyu tüketimi nedeniyle insanların 226 Ra radyonüklidinden aldığı radyasyon dozunun bulunması Terkedilmiş bir uranyum madeninin çevresinde gözlenen memeli tür sayısının uzun vadeli takibi
3. Ekosistemler ve onların alt birimlerinin yapı ve fonksiyonlarının anlaşılması için yapılan çalışmalarda, radyonüklidlerin ve iyonizan radyasyonun kullanılması. Örnekler Atmosfer ve okyanuslardaki C döngüsünün takip edilebilmesi için 234 Th radyonüklidinin kullanılması Radyoizleyici tekniği: Kararlı (stabil) bir izotopun ( 12 C) çevrede birikimini ve hareketini incelemek için onun radyoaktif atomlarından birinin ( 14 C) kullanılması, Bir kızıl mercan türünde 109 Cd (A=112), 65 Zn (A=64), 110m Ag (A=108), 75 Se (A=79) radyonüklidlerinin biyobirikiminin laboratuvar şartlarında araştırılması Washington Üniversitesi mercan deneyi
Örnekler (devam) 210 Pb tarihleme yöntemi
Radyoekoloji Radyobiyoloji Sağlık Fiziği Arasındaki farklar nelerdir?
GENEL EKOLOJİ
Ekolojinin Tanımları Organizmalar ve onların çevreleri arasındaki ilişkileri inceleyen bir bilim dalıdır. Organizmaların birbirleriyle ve cansız çevreleriyle ilişkilerini organizma ölçüsünden biyosfer ölçüsüne kadar inceleyen bilim dalıdır.
Ekosistemin tanımı, ekosistem çeşitleri Bir ekosistem örneği olarak arktik ekosistem
autekoloji (tek bir organizmanın veya bir türün ekolojisi) sinekoloji (doğal bir topluluk meydana getirmek üzere bir arada bulunan bitki ve hayvanlardan meydana gelen bir topluluğun ekolojisi) organizasyonun hiyerarşik kademeleri esas alınarak, organizma, popülasyon, topluluk, ekosistem, biyom biyosfer
sistematik taksonlar esas alınarak, bitki, hayvan, bakteri, böcek ekolojisi ekosistemler arasındaki farklara dikkat çekilerek, kara, deniz, tatlı su, haliçler, orman ekosistemleri
ÇEVREYE HOLİSTİK (bütünlükçü) BAKIŞ Tüm canlılar ve onu destekleyen hava, su, toprak ve besinler gibi Doğal sistemler İnsanların geçimlerini sağladıkları, meslek ve gelir kaynaklarını kapsayan ekonomik sistemler İnsanların kültürel bakımdan uyumlu oldukları ve birlikte yaşadıkları aile, topluluk, millet gibi sosyal ve kültürel sistemler Sosyal ve ekonomik sistemlerin doğal kaynakları kullanım şekli hakkında kararlar ve tedbirler alabilecek sosyal güce sahip politik sistemler
SUCUL EKOSİSTEMLER
Sulak alan ekosistemi nasıl çalışır? BELLİ BAŞLI SUCUL EKOSİSTEMLER Çökelen kirleticiler ve sediment Yaban habitat Boşalan Temiz su Denizel Ekosistemler Adalar Yer altı Su akıntıları Kıyı düzlükleri Kayalık kıyılar ve şelfler Kirleticileri Ayrıştıran Bakteriler Açık deniz Kıyıları Haliçler Suyu tutan doymuş toprak Yeraltına sızan su Kumullar ÖNEMLİ: Yer altı sularının aşırı kullanımı, yaz boyunca akarsuları ve sulak alanları besleyen kaynakların kurumasına neden olur.
Sulak alan nedir? En basit anlamda sulak alan sucul bitkileri destekleyen suyla kaplı alandır. Sulak alanlar periyodik olarak su basan bölgelerden gelişme mevsimi boyunca sürekli olarak doygun durumdaki topraklara kadar değişir Ramsar sözleşmesindeki tanıma göre sulak alan; doğal ya da yapay sürekli ya da mevsimsel, tatlı acı ya da tuzlu, durgun ya da akan su kütleleri bataklıklar ve turbalıklar gelgitin çekilmiş anında derinliği 6 metreyi aşmayan sulardır. Sulak alanların sazlıklardan bataklıklara ve turbalıklara kadar değişen çeşitli tipleri vardır. Ekolojik olarak sulak alanlar en zengin biyomlar arasında yer alır. Çok çeşitli omurgasız hayvan birliklerini ve kuş türlerini barındırırlar.
TERRARİUMLAR VE AKVARYUMLAR
Göl ekosistemlerinin sınırlarını belirlemek nispeten kolaydır. Okyanus Çam ormanı ekosistemi
Lagün (deniz kulağı)
mikrokosmoz mezokosmoz makrokosmoz
TATLI SU EKOSİSTEMLERİ: Sıcaklık, bulanıklık, akıntı, oksijen konsantrasyonu ve besinsel tuzların konsantrasyonu (abiyotik faktörler) bu ekosistemlerin kalitesini belirler.
Tatlı su ekosistemlerinin başlıca abiyotik faktörleri Sıcaklık (stenoterm, euriterm) Bulanıklık (fotosentetik zon) Akıntı Oksijen konsantrasyonu Besinsel elementlerin konsantrasyonu (fosfor, azot, makronutrient, mikronutrient) Stenoterm mi euriterm mi?
Balıklarda osmoregülasyon eurihalin Pembe somon
Lentik - durgun su ekosistemleri Lotik - hareketli su ekosistemleri
Oligotrofik
ötrofik
GÖL EKOSİSTEMİNDE EKOLOJİK KUŞAKLAR Yüzey suyu Işıklı zon Karışan tabaka Işıksız zon Yaz aylarında termoklinin yaklaşık derinliği