🎓 11. Sınıf Biyoçeşitlilik, Ekosistem ve Madde Döngüsü Test 7 - Ders Notu ve İpuçları

Bu ders notu, 11. sınıf Biyoçeşitlilik, Ekosistem ve Madde Döngüsü konularını kapsayan bir tekrar ve pekiştirme kaynağıdır. Sınavlara hazırlanırken veya konuları gözden geçirirken başvurabileceğiniz temel bilgileri ve önemli ipuçlarını içermektedir.

🌍 Biyomlar ve Özellikleri

Biyomlar, benzer iklim ve bitki örtüsü özelliklerine sahip geniş coğrafi bölgelerdir. Her biyomun kendine özgü canlı türleri ve ekolojik koşulları bulunur.

• İğne Yapraklı (Boreal/Tayga) Orman Biyomu:
  • Soğuk ve karasal iklim bölgelerinde, özellikle Kuzey Yarımküre'nin yüksek enlemlerinde yayılış gösterir.
  • Bitki örtüsü genellikle kozalaklı ağaçlardan (çam, ladin, köknar) oluşur. Bu ağaçlar, kışın yapraklarını dökmedikleri için fotosenteze devam edebilirler.
  • Samur, vaşak, ayı, kurt gibi soğuğa dayanıklı hayvan türleri bu biyomda yaşar.
  • Biyoçeşitlilik tropikal ormanlara göre daha düşüktür.
• Tropikal Yağmur Ormanları Biyomu:
  • Ekvator çevresinde, yıl boyunca sıcak ve bol yağışlı bölgelerde (Amazon Havzası, Kongo Havzası, Güneydoğu Asya, Gine Körfezi) bulunur.
  • Yeryüzündeki en zengin biyoçeşitliliğe sahiptir.
  • Bitkiler yıl boyunca büyür ve kök sistemleri genellikle yüzeye yakındır, çünkü besin maddeleri hızlıca geri dönüştürülür ve derinlere inmez.
  • Orman tabanı genellikle karanlık ve nemlidir.
• Tundra Biyomu:
  • Kutup bölgelerine yakın, soğuk iklimin hakim olduğu yerlerde görülür.
  • Yılın büyük bir bölümü donmuş haldeki toprak (donmuş toprak veya permafrost) ile kaplıdır.
  • Bitki örtüsü kısa boylu otlar, yosunlar, likenler ve cüce çalılardan oluşur. Ağaç yetişimi zordur.
  • Biyoçeşitlilik oldukça düşüktür. Ren geyiği, kutup ayısı, kutup tilkisi gibi hayvanlar yaşar. Lama, bizon, antilop gibi hayvanlar tundra biyomunda yaygın değildir.
• Çöl Biyomu:
  • Yıllık yağış miktarının çok az olduğu, sıcaklık farklarının yüksek olduğu bölgelerdir.
  • Sıcak çöller (Sahra, Arabistan Çölü) ve soğuk çöller (Gobi, Patagonya Çölü) olarak ikiye ayrılır.
  • Her iki çöl tipinde de bitki ve hayvan çeşitliliği düşüktür. Temel ölçütler, yağış miktarının azlığı, canlının yaşamına elverişsiz sıcaklık koşulları ve tatlı su kaynaklarının yetersizliğidir.
  • Bitkiler genellikle su depolayan (kaktüs) veya derin köklü (deve dikeni) türlerdir.

💡 İpucu: Biyomların coğrafi konumlarını ve tipik canlılarını harita üzerinde çalışmak, akılda kalıcılığı artırır.

♻️ Ekosistemlerde Enerji Akışı ve Madde Döngüleri

Ekosistemler, canlı ve cansız unsurların bir araya gelerek oluşturduğu karmaşık sistemlerdir. Bu sistemlerde enerji akışı tek yönlü iken, maddeler döngüsel olarak hareket eder.

☀️ Enerji Akışı

• Ekosistemlerde enerjinin temel kaynağı Güneş'tir.
• Güneş'ten gelen enerji, fotosentez yapan üreticiler (bitkiler, algler, bazı bakteriler) tarafından kimyasal enerjiye dönüştürülür.
• Bu kimyasal enerji, besin zincirleri aracılığıyla diğer canlılara (tüketiciler) aktarılır.
• Enerji aktarımı sırasında enerjinin büyük bir kısmı ısı enerjisi olarak çevreye yayılır ve bir daha kullanılamaz. Bu nedenle enerji akışı tek yönlüdür ve her trofik düzeyde enerji kaybı yaşanır.

⚠️ Dikkat: Enerji akışı döngüsel değildir, sürekli olarak Güneş'ten sisteme girer ve ısı olarak çıkar. Madde döngüleri ise döngüseldir.

💨 Karbon Döngüsü

• Karbon, tüm organik moleküllerin temel yapı taşıdır ve atmosfer, okyanuslar, yer kabuğu ve canlılarda bulunur.
• Atmosfere Karbon Veren Olaylar:
  • Canlıların solunumu: $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + \text{6O}_2 \rightarrow \text{6CO}_2 + \text{6H}_2\text{O} + \text{Enerji}$
  • Ayrıştırıcıların (bakteri ve mantarlar) organik maddeleri parçalaması.
  • Yanardağ patlamaları.
  • Fosil yakıtların (kömür, petrol, doğalgaz) yanması.
• Atmosferden Karbon Alan Olaylar:
  • Fotosentez: Klorofilli canlılar (bitkiler, algler) atmosferdeki karbondioksiti kullanarak organik madde üretir: $\text{6CO}_2 + \text{6H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{ışık enerjisi}} \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + \text{6O}_2$
  • Okyanuslarda karbondioksitin çözünmesi.
• Bitkiler, karbon döngüsünde en önemli etmenlerden biridir çünkü atmosferdeki karbondioksiti organik maddeye dönüştürerek döngünün temelini oluştururlar.

🌬️ Oksijen Döngüsü

• Oksijen, atmosferde serbest halde ($\text{O}_2$) ve su ($\text{H}_2\text{O}$), karbondioksit ($\text{CO}_2$) gibi bileşiklerin yapısında bulunur.
• Atmosfere Oksijen Sağlayan Olaylar:
  • Klorofilli canlıların fotosentez süreci.
  • Atmosferde suyun fotolizi (yüksek enerjili ışınlarla $\text{H}_2\text{O}$'nun $\text{H}_2$ ve $\text{O}_2$'ye ayrışması).
• Atmosferden Oksijen Alan Olaylar (Tüketim):
  • Canlıların solunum yapması.
  • Yanma olayları.
  • Organik moleküllerin oksidasyonu (çürüme).
• 💡 İpucu: İnsanların solunum yapması atmosfere oksijen sağlamaz, aksine oksijen tüketir ve karbondioksit verir.

🌱 Azot Döngüsü

• Azot, proteinler, nükleik asitler (DNA, RNA) gibi yaşamsal moleküllerin temel yapı taşıdır. Atmosferin yaklaşık %78'i serbest azot ($\text{N}_2$) gazıdır.
• Bitkiler atmosferdeki serbest azotu doğrudan kullanamazlar; azotun nitrat ($\text{NO}_3^-$) veya amonyum ($\text{NH}_4^+$) tuzlarına dönüştürülmesi gerekir. Bu sürece azot fiksasyonu denir.
• Azot Fiksasyonu Yapan Etmenler:
  • Azot bağlayıcı bakteriler: Özellikle baklagillerin köklerinde yaşayan Rhizobium bakterileri ve siyanobakteriler.
  • Şimşek ve yıldırım düşmesi: Yüksek enerji, atmosferik azotu oksijenle birleştirerek nitratlara dönüştürür.
• Ammonifikasyon: Ölü organizmalar ve atıklardaki organik azotun ayrıştırıcılar tarafından amonyağa ($\text{NH}_3$) dönüştürülmesi.
• Nitrifikasyon: Amonyağın nitrit ($\text{NO}_2^-$) ve ardından nitrata ($\text{NO}_3^-$) dönüştürülmesi. Bu süreç nitrifikasyon bakterileri tarafından gerçekleştirilir.
• Denitrifikasyon: Nitratın denitrifikasyon bakterileri tarafından tekrar serbest azota ($\text{N}_2$) dönüştürülerek atmosfere verilmesi.
• ⚠️ Dikkat: Volkanik patlamalar ve kasırgalar azot döngüsünde doğrudan azot fiksasyonu veya denitrifikasyon gibi biyolojik/kimyasal dönüşümlerde etkili değildir.
• Ayrıştırıcılar: Hem azot hem de karbon döngüsünde, ölü organik maddelerdeki azot ve karbonu inorganik formlara dönüştürerek atmosfere ve toprağa geri kazandırılmasında kritik rol oynarlar.

🌿 Biyoçeşitlilik ve Dağılışını Etkileyen Faktörler

Biyoçeşitlilik, bir bölgedeki genlerin, türlerin ve ekosistemlerin çeşitliliğini ifade eder. Biyoçeşitliliğin dağılışı birçok faktörden etkilenir.

• Fiziksel (Abiyotik) Faktörler:
  • İklim: Sıcaklık ve yağış koşulları biyoçeşitliliğin en önemli belirleyicileridir. Genellikle sıcaklık ve yağışın elverişli olduğu bölgelerde biyoçeşitlilik daha fazladır (örn: Ekvator çevresi, Akdeniz iklimi).
  • Yükselti: Yükselti arttıkça sıcaklık düşer, bitki örtüsü ve dolayısıyla hayvan türleri değişir.
  • Toprak: Toprağın yapısı, besin içeriği ve pH değeri bitki türlerini, dolayısıyla hayvan türlerini etkiler.
  • Su: Tatlı su kaynaklarının varlığı ve kalitesi, özellikle karasal ekosistemlerde biyoçeşitlilik için hayati öneme sahiptir.
  • Coğrafi Konum: Kıtaların kayması gibi jeolojik olaylar, farklı kıtalardaki benzer bitki ve hayvan türlerinin dağılışını açıklayabilir. Afrika'nın batı kıyıları ile Güney Amerika'nın doğu kıyılarındaki benzerlikler, kıtaların bir zamanlar birleşik olduğunu gösterir.
• Beşerî (Biyotik) Faktörler:
  • İnsan faaliyetleri (sanayileşme, şehirleşme, ormansızlaşma, kirlilik) biyoçeşitlilik üzerinde olumsuz etkilere sahiptir. Sanayi, doğrudan fiziksel bir faktör değildir; insan kaynaklı bir etkendir.
• Buzul Dönemleri ve Biyoçeşitlilik:
  • Buzul dönemlerinde yaşanan iklim değişiklikleri, birçok bitki ve hayvan türünün yok olmasına neden olurken, bazı türler daha ılıman veya korunaklı bölgelere sığınarak varlıklarını sürdürmüştür.
  • Kuzeydeki (Norveç, Kanada) ve çöl iklimine sahip (Mısır) bölgeler, buzul dönemlerinden veya aşırı iklim koşullarından dolayı bitki ve hayvan türlerinde daha fazla tahribat yaşamış olabilir. Ekvatoral bölgeler (Brezilya) ise genellikle daha az etkilenmiştir.

🏞️ Akarsu Ekosistemleri ve Biyoçeşitlilik

Akarsular, kaynaklarından denize döküldükleri ağız kısımlarına kadar farklı ekolojik özellikler gösterir ve bu durum biyoçeşitliliği etkiler.

• Akarsuyun Yukarı Çığırı (Kaynak Bölgesi):
  • Yatak eğimi fazla, akış hızı yüksek, su soğuk ve oksijen oranı genellikle yüksektir.
  • Canlı türü ve sayısı genellikle azdır, akıntıya dayanıklı türler yaşar.
  • Hidroelektrik enerji potansiyeli yüksek olan akarsular genellikle bu özelliklere sahiptir: yatak eğimleri ve akış hızları fazladır, dar ve derin vadiler içinde akarlar, taşıdıkları yük miktarı fazladır.
• Akarsuyun Orta Çığırı:
  • Eğim ve akış hızı azalmaya başlar, su sıcaklığı artar.
  • Yukarı çığıra göre biyoçeşitlilik artmaya başlar.
• Akarsuyun Ağız Bölgesi (Denize Döküldüğü Yer):
  • Yatak eğimi en az, akış hızı en düşük, su sıcaklığı yüksek ve oksijen oranı düşüktür.
  • Biyoçeşitliliğin en fazla olduğu yerdir. Bunun temel nedeni, tatlı su ile tuzlu suyun birbirine karışmasıyla oluşan acı su bölgelerinin (haliçler) oluşmasıdır. Bu bölgeler, hem tatlı su hem de tuzlu su türleri için uygun yaşam alanı sunar ve besin maddeleri açısından zengindir.
  • Bol miktarda alüvyon taşınması ve birikmesi de bu bölgenin verimliliğini artırır.

💡 İpucu: Bir akarsuyun denize döküldüğü ağız kısmı, farklı ekosistemlerin (tatlı su, tuzlu su) kesişim noktası olduğu için biyoçeşitlilik açısından genellikle en zengin yerdir.