Dogadaki Karbon Dongusu

Karbon Döngüsü, Doğadaki Karbon Döngüsü

Karbonun atmosferdeki kaynağını CO2 gazı oluşturmaktadır. CO2in atmosferdeki oranı mevsimsel ve günlük değişimler göstermekle beraber ortalama %0.032 civarındadır. Atmosferdeki C02 ile sulardaki çözünmüş CO2 arasında difüzyonla sürekli bir değişim söz konusudur. Bu alışveriş su-hava temas yüzeyinde gerçekleşir ve faaliyet, rüzgâr ve dalga etkisiy­le artar. Burada C02in akışı, okyanus yüzünden atmosfere ve atmosfer­den suya doğru iki yönde olur. Sulardaki CO2 su ile birleşmek suretiyle karbonik asit (H2CO3) şeklinde bulunur. Karbonik asit de iyonize olarak hidrojen ve bikarbonat iyonlarına ayrılabilir. Görüldüğü gibi atmosfer­den bikarbonat iyonları oluşuncaya kadar olan süreçler geri dönüşüm­lüdür. Sudaki bikarbonat iyonları, sucul üreticiler tarafından fotosentez­de kullanıldıkça, konsantrasyon azalacağından atmosferden suya doğru CO2in geçişi söz konusudur. Atmosferik CO2 azaldığında ise geçiş at­mosfere doğru olur.

Atmosferik C02 <--->sulardaki CO2 + H20 <--> H2CO3 <--> H+ + HCO3

Organizmaların kuru ağırlıklarının %49’unu teşkil eden karbon, su­dan sonra en önemli maddedir. Canlıların yapısına katılan organik mad­delerin temel iskeletini oluşturmaktadır. Karbon döngüsünün temelini, karbonun atmosferik kaynaktan üreticilere ve tüketicilere, her ikisinden ayrıştırıcılara ve sonra kaynağına yani atmosfere ulaşması oluşturmak­tadır. Karbon döngüsü, karbonun atmosferden alındığı hızla, atmosfere iadesinin söz konusu olduğu kusursuz bir döngüdür.

Üretici ve tüketicilerin solunumu, organik bileşikler halinde özüm-senmiş olan karbonun, CO2 gazı olarak atmosfere dönüşünde önemli de­recede etkilidir. Bununla birlikte, karbonun canlı unsurlardan atmosfere geçişini sağlayan en önemli yol, ayrıştırıcıların bütün beslenme basamaklarındaki canlıların ölü kalıntı ve organik artıklarını parçalama süreçle­rindeki solunumlarıdır.

Karbonun atmosfere geçişindeki yollardan biri de, canlı kökenli orga­nik maddelerin biyolojik olamayan süreçlerle yanmalarıdır. Bu yolla ge­çişe örnek olarak orman yangınları, yakıt olarak odun kullanımı, vs. verilebilir.

Karbonun yerkabuğundaki kaynağını, bitkisel ve hayvansal materyal­lerin uzun süreçler sonundaki tortulaşmasıyla oluşan kömür ve petrol gibi fosil yakıtlar ve kalker kayalıklar oluşturmaktadır. Bu şekillerde jeolojik olarak bağlı olan karbon, kalker kayalıkların aşınması ve çözünme­si, fosil yakıtların yanması ve volkanik aktivitelerle, atmosferdeki ve su­lardaki deposuna dönmektedir.

Karbonun ekosistemdeki canlı unsurlara katılımını sağlayan tek yol ise üretici organizmalar tarafından gerçekleştirilen fotosentezdir. Yani fotosentez, karbon döngüsünde kilit öneme sahiptir. Bitki örtüsünün tahribatı ile karbondioksitin atmosferdeki miktarının değişmesi, örneğin fazlaca artması, iklim üzerinde artan sera etkisine yol açmaktadır. Bu açıdan da şemadaki dolaşımın aksamadan dengeli şekilde devamı önem­lidir.
Oksijen (O2) Döngüsü

Oksijen, canlıların aldıkları besinleri enerjiye dönüştürebilmeleri için mutlak gereklidir. Atmosferik oksijen miktarı %21 civarındadır. Oksijen ayrıca sularda da çözünmüş olarak bulunmaktadır. Oksijen döngüsü ile karbon döngüsü arasında sıkı sıkıya bir ilişki bulunmaktadır. Oksijen, her türlü biyolojik ve biyolojik olmayan yanma işlemleri sırasında at­mosferden alınıp kullanılırken, bu işlemler sonucunda atmosfere kar­bondioksit ve karbon monoksit gibi gazlar verilmektedir. Bitkisel orga­nizmalar tarafından yapılan fotosentezde CO2 temel ham madde olarak kullanılırken, oksijen oluşmakta ve atmosfere verilmektedir. Oksijenin, karbona aksi yöndeki bu dolaşımına oksijen döngüsü denir.