Ecosystem Concept and Ecosystem Management
**
Ekosistem Kavramı ve Ekosistem Yönetimi
***
Konu Özeti
Bir ortamda yaşayan canlı organizmalar (biyotik) ve onların
içinde bulunduğu cansız çevre (abiyotik), birbirlerinden ayrılmayacak derecede
kaynaşmıştır ve etkileşim içindedir. Çeşitli canlı türlerinin yaşadığı belirli
bir alandaki canlılar (biyotik komünite), hem birbirleriyle hem de kendilerini
kuşatan fiziksel çevre ile etkileşim halindedir. Bu alandaki enerji akışı
sayesinde, sistem içinde belirli bir biyotik yapı oluşur; sistemin canlı ve
cansız bileşenleri arasında düzenli bir madde döngüsü sağlanır. İşte, canlı ve
cansız parçalan kapsayan böyle bir birime ekolojik sistem veya ekosistem denir.
Ekosistem, sadece bir coğrafi birim (veya ekobölge) değil, aynı zamanda belirli
girdileri ve çıktıları bulunan, sınırları doğal ya da isteğe bağlı olarak
belirlenebilen, işlevsel bir sistem birimidir.
Ekolojideki hiyerarşi düzeni içinde değişik birimler yer
alır. Alttan üste doğru sıralanan bu birimler arasında ekosistem, varlığını sürdürebilmek
için gerekli tüm biyolojik ve fiziksel bileşenleri içeren, yani kendi içinde
eksiksiz olan ilk birimdir. Bu nedenle, ekosistem hem kuramsal hem de
uygulamalı ekolojik çalışmaların yürütülebildiği temel birimdir.
“Bütünsellikten uzak, parça parça” olan kısa vadeli teknolojik ve ekonomik
yaklaşımların, günümüzdeki karmaşık sorunların çözümünde yeterince etkili
olamayacağı anlaşılmıştır. Bu sorunlar, ancak geniş boyutlu ve ekosistem
düzeyindeki yaklaşımlar (ekosistem yönetimi yaklaşımı) yardımıyla
çözülebilecektir. Ekosistemler işlevsel olarak açık sistemlerdir; bu nedenle,
bir ekosistem değerlendirilirken yalnızca kendi bileşenleriyle değil, girdi ve
çıktı çevreleriyle birlikte ele alınmalıdır.
Açıklamalar
Ekosistem terimi, ilk olarak 1935’te İngiliz ekolog Sir
Arthur G. Tansley tarafından önerilmiştir (Tansley 1935). Canlıların ve
çevrenin ayrılmazlığı (örn., insanın ve doğanın birliği ve bütünlüğü)
düşüncesine ilişkin ilk görüşler, yazılı tarih kadar eskiye dayanmaktadır.
Bununla birlikte, konuyla ilgili yazılı kaynaklar, Amerika, Avrupa ve Rus
ekoloji literatüründe, ancak 1800’lerin sonlarına doğru, birbirine yakın
tarihlerde ortaya çıkmaya başlamıştır. Örneğin, 1877’de Kari Möbius, Almanca
yazdığı eserde, bir istiridye resifinde yaşayan organizmaların komünitesinden,
“biocoenosis/biyosönoz” olarak söz etmiştir. Amerikalı S.A. Forbes, 1887’de,
bugün klasik bir makale olarak kabul edilen “Bir Mikrokozm olarak Göl” (The
Lake as a Microcosm) başlıklı makalesini yazmıştır. Bu konuda öncü bilim insanlarından
biri olan Rus V. V. Dokuchaev (1846- 1903) ve öğrencisi G. F. Morozov,
ekosistem anlamında “biyosönoz" kavramını vurgulamışlardır. Daha sonra bu
terim, Rus ekologlar tarafından “geobiocoenosis/jeobiyosönoz" olarak
genişletilmiştir (Sukachev 1944).
Biyologların yanı sıra hem diğer doğa bilimciler hem de
sosyal bilimciler, doğanın ve insan toplumlarınm sistemler şeklinde işlev
gördüğü görüşünü benimsemeye başlamışlardır. Bir fizikokimyacı olan A. J.
Lotka, 1925’te yazdığı, “Fiziki Biyolojinin Bileşenleri” isimli kitabında,
organik ve inorganik dünyaların bir bütün halinde, tek bir sistem olarak işlev
gördüğünü; bütünü anlamadan, onu oluşturan her bir parçanın tek başına
anlaşılmasının mümkün olmadığını belirtmiştir. Bir biyolog (Tansley) ve bir fizikokimyacının
(Lotka); birbirlerinden bağımsız olarak, ekolojik sistem düşüncesini hemen
hemen aynı yıllarda ortaya koyması, bilim tarihi açısından önemlidir.
Tansley’in önerdiği ekosistem sözcüğünün daha sonraki yıllarda kullanılmaya
devam edilmesi nedeniyle, takdir edilen kişi çoğunlukla Tansley olmuştur; oysa
bu onurun, Lotka ile Tansley arasında paylaştırılması belki daha doğru
olacaktır.
Sosyal bilimciler, 1930’larda bölgesel düzeydeki sorunların
çözümünde bütüncü yaklaşım kavramını geliştirmişlerdir. Örneğin, Howard W.
Odum, ABD’nin güney bölgelerini diğer bölgelerle karşılaştırmak için sosyal
göstergeleri kullanmıştır (H. W. Odum 1936; H. W. Odum ve Moore 1938). Son
zamanlarda da, Machlis ve ark. (1997) ile Force ve Machlis (1997), insan eko- sistemi
kavramını ortaya kovmuşlardır. Böylece, uygulamalı nitelikteki ekosistem
yönetiminin temeli, biyolojik-ekolojinin ve insan toplumlarıyla ilgili sosyal
kuramların biraraya getirilmesiyle sağlamlaştırılmaktadır.
Bertalanffy (1950, 1968) ve diğer bazı araştırmacılar XX
yüzyılın ortalarında genel sistemler kuramını geliştirmişlerdir. Hemen onu
izleyen yıllarda özellikle E. P. Odum (1953), E. C. Evans (1956), Margalef
(1958), Watt (1966), Patten (1966, 1971), Van Dyne (1969) ve H. T. Odum (1971)
gibi ekologların katkısıyla sayısal nitelikli ekosistem ekolojisi bilimdalı
gelişmeye başlamıştır. Ekosistemlerin gerçekten genel sistemler gibi ne ölçüde
etkin işlediği, kendi düzenini ve özdenetimini ne ölçüde yerine getirdiği, süregelen
bir araştırma ve tartışma konusudur. Bununla ilgili görüşlere, bu bölümde daha
sonra değinilecektir. Durum ne olursa olsun, dünyadaki çevre sorunlarının
çözümünde, ekosistem veya sistemler yaklaşımı, günümüzde daha yaygın ve ciddi
boyutlarda kullanılmaktadır.
Ekosistem terimi ile eşanlamlı olmasalar da, bütüncü
(holistik) yaklaşımı ifade etmek üzere diğer bazı terimler de önerilmiştir. Bu
terimler arasında biyosistem (Thienemann 1939), noösistem (Vemadskij 1945) ve
holon (Koestler 1969) terimleri bulunmaktadır. Biyosistemler (biyolojik
sistemler) hangi çeşit ve düzeyde olursa olsun, açık sistemlerdir; aynı durum,
ekosistemler için de geçerlidir. Başka bir deyişle, uzun zaman dilimi içinde
bir ekosistemin genel görünümü ve temel işlevleri aynı kalsa bile, bu
ekosistemle çevre arasında sürekli olarak madde alışverişi (madde giriş-çıkışı)
olmaktadır. Yukarıdaki şekilde bir ekosistemin grafik modeli verilmiştir. Bu
modele göre ilgilendiğimiz alan, yani ekosistem; tam ortada “sistem” (S) adı
verilen bir “kutu” şeklinde yer alır. Bu kutunun bir yanında sisteme girdi
sağlayan bir girdi çevresi (GÇ), diğer yanında da sistemden çıkan maddeleri
alan bir çıktı çevresi (ÇÇ) bulunur. Girdi ve çıktı çevreleri, ilgi odağımız
olan ekosistemin yan taraflarında, oldukça geniş ağızlı birer huni gibi
gösterilmiştir. Bir ekosistemin sınırları, isteğe bağlı olarak belirlenebilir.
Örneğin, bir ormanın veya bir kumsalın belirli bir bölümüne ilgi duyuyorsak;
ekosistem, bu alan ile sınırlı kalabilir. Bundan başka, ekosistemin sınırlan
doğal yapılarla ayrılan sınırlar da olabilir: Bir gölün tamamı (gölün kıyı
çizgisi sınır olacak şekilde) ya da bir su akış havzası (dağlık bir arazide,
diğer vadilerden belirgin sırtlarla ayrılan bir vadi ve bu vadinin yamaçlarını
kaplayan alan), doğal sınırlarıyla birlikte birer ekosistem olarak ele
alınabilir.
Enerji, bir sistemin çalışabilmesi için zorunlu bir
girdidir. Güneş, ekosfer için ana enerji kaynağıdır; biyosfer içindeki doğal
ekosistemlerin çoğunda, doğrudan güneşten gelen enerji kullanılır. Bunun yanı
sıra, birçok ekosistem için rüzgâr, yağmur, akarsu veya fosil yakıtlar (ki,
günümüz kentleri için başlıca kaynaktır) gibi enerji kaynakları da önem taşır.
Sisteme giren enerjinin bir bölümü, organik madde (besin ve atık maddeler) ve kirleticiler
gibi dönüştürülmüş formlar halinde, diğer bir bölümü ise ısı şeklinde sistem
dışına çıkar. Yaşam için zorunlu olan su, hava ve besin elementleri; diğer tüm
madde çeşitleriyle birlikte, sürekli olarak ekosisteme girer ve çıkarlar. Doğal
olarak, canlılar ve bunların üremeyle ilgili kısımları da (polen, yumurta,
spor, tohum vb) ekosisteme girer ve ekosistemden çıkar. Canlıların ve üreme
parçalarının belirli bir ekosisteme girmesi içe-göç (immigrasyon), ekosistemden
aynlması da dışa-göç (emigrasyon) olarak bilinir.
Ekosistem, Şekil 1’de “sistem” adı altında bir karakutu
şeklinde gösterilmiştir. Bu sistem bir birim olarak ele alınıp, karakulunun
içinde neler olduğu açıkça belirtilmeye gerek kalmadan, genel rolü veya işlevi
bakımından değerlendirilebilir. Bununla birlikte, bu karakutunun içinde hangi
bileşenler bulunduğunu, bunların nasıl düzenlendiğini ve sisteme olan girdilere
ne olduğunu bilmek, kuşkusuz yararlı olacaktır. Bir ekosistemin bileşenleri ve
aralarındaki ilişkiler,
Ekosistemde enerji akışı tek yönlüdür. Ekosisteme gelen güneş enerjisinin bir
kısmı, komünite taralından dönüşüme uğratılarak niteliği arıttırılır (yani,
güneşten gelen enerji, güneş ışığından daha yüksek nitelikli bir enerji formu olan
organik maddeye çevrilir). Buna ek olarak, ekosisteme giren enerjinin büyük bir
kısmı indirgenir, dağılır ve düşük nitelikli ısı enerjisi olarak sistemden
ayrılır (ısı kaybı). Modelde görüldüğü gibi, enerji depolanabilir; depolanan
enerjinin bir bölümü ihtiyaç halinde sistemdeki canlılar tarafından
kullanılabilir veya sistem dışına taşınabilir. Kullanılan bir enerji, hiçbir
şekilde tekrar kullanılamaz. Enerjinin aksine, yaşam için zorunlu olan besin
elementleri (örn., karbon, azot ve fosfor) ve su gibi maddeler, tekrar tekrar
(yeniden) kullanılabilir. Bu maddelerin yeniden kullanımı, sistem içinde
ekolojik döngü mekanizmalarını gerektirir. Besin elementleri döngüsünün
etkinliği ve ekosistemdeki girdi-çıktı büyüklüğü, ekosistem tipine ve
özelliklerine bağlı olarak önemli ölçüde değişir.
Sekil 2’deki her “kutu”, "enerji diline" uyacak
biçimde, ayırt edici işaretlerle gösterilmiştir. Modelde ototroflar (O),
heterotroflar (H), depolanan besin ve/veya enerji (D), ayrı ayrı kutucuklar
halinde belirtilmiştir. Bunlar arasındaki enerji akışı ve besin elementi
döngüleri de ok veya çizgilerle uygun biçimde gösterilmiştir. Bunların tümü,
bir komünitedeki besin ağını oluşturur.
Her iki grafik modelde de (Şekil 1, Şekil 2), ortada yer
alan sınırlı bir sisteme (S’ye) ek olarak, buna bitişik ekosistemler de dikkate
alınmıştır. Böylece, kavramsal olarak tam bir ekosistemi belirtmek gerekirse, o
ekosistemin girdilerini sağlayan bir girdi çevresi (GÇ), çıktılarını alan bir
çıktı çevresi (ÇÇ) bulunmaktadır. Kısacası bir ekosistem =GÇ + S + ÇÇ’dir. Bu
yaklaşım, incelemek istediğimiz bir ekosistemin sınırlarının nerede ve ne
kadar büyük olacağı sorununu çözmektedir; çünkü bu modele göre, ilgi konusu
ekosistemin “kutu” kısmının nasıl sınırlandırıldığı pek de önem taşımaz. Çoğunlukla,
doğal sınırlar (gölün bittiği kıyı hattı veya ormanın bittiği sınır gibi) veya
politik sınırlar (il/ilçe veya kent sınırları gibi) kullanışlıdır. Ayrıca, bir
düzlem üzerinde geometrik olarak belirtilebildiği sürece, sınırlar isteğe bağlı
da olabilir. Modeldeki yaklaşıma göre bir ekosistem, kutuyla sınırlı değildir.
Eğer öyle olsaydı (ya da kutu, geçirgenliği olmayan bir kap gibi davransaydı),
o zaman ekosistemin (bir gölün veya bir kentin) canlı bileşenleri böyle bir
yalıtıma (izolasyona) uzun süre dayanamazdı. Bu nedenle, işlevsel veya gerçek
bir ekosistemde, mutlaka bir girdi hattı ve çoğu zaman da -kullanılmış enerji
ve dönüştürülmüş maddelerin dışarı çıkarılması için- bir çıktı hattı
bulunmalıdır.
Bir sisteme (S kutusuna) bitişik olan GÇ ve ÇÇ'nın
boyutları, çeşitli değişkenlere bağlı olarak önemli ölçüde değişebilir. Bu
etkenler şunlardır: (1) Sistemin büyüklüğü (sistem, yani S genişledikçe dışa
daha az bağımlı hale gelir, böylece GÇ ve ÇÇ küçülür). (2) Metabolik hız
(sistemin metabolik hızı yükseldikçe, girdi ve çıktı artmakla; böylece GÇ ve ÇÇ
de büyümekledir). (3) Sistemdeki ototrof-heterotrof dengesi (sistemde denge
bozuldukça -ototrof/heterotrof oranı düştükçe-, dengeyi sağlamak için GÇ
büyür). (4) Sistemin gelişim evresi (genç sistemler olgunlaşmış sistemlerden
farklıdır). Bu etkenler dikkate alınınca geniş ve ormanlık bir dağ silsilesi,
küçük bir çay veya bir kentle karşılaştırıldığında daha küçük GÇ ve ÇÇ’ye
sahiptir. Ekosistem tipine bağlı olarak ortaya çıkan bu farklılıklar, tartışılacaktır.
İnsanoğlu, tarım ve sanayi devrimlerinden önceki dönemlerde,
geçimini avcılık ve toplayıcılıkla sağlıyor; doğal ekosistemlerde
avlayabildikleri hayvanlarla ve bulabildikleri bitkilerle besleniyorlardı. ilk
insanlar, Şekil 2’deki ekosistem modelinde gösterilen besin ağının son
basamağında (predatör ve omnivor olarak en sağdaki H’de) yer alıyorlardı.
Günümüzdeki kentleşmiş endüstriyel toplum, yalnızca doğal sistemleri etkilemek
ve değiştirmekle kalmamakta; daha ileri giderek insan-egemen teknoekosistemler
denilen, tamamen yapay ve yepyeni sistemler yaratmaktadır. Ekosistem
kavramının tarihsel gelişimi hakkında daha fazla bilgi edinmek için Hagen
(1992) ve Golley (1993) tarafından hazırlanan çalışmalara bakabilirsiniz.
Ekosistemin Trofik Yapısı
Konu Özeti
Bir ekosistemdeki canlılar, beslenme ilişkileri ya da trofik
yapı (trophe: “beslenme”) bakımından iki gruba -ya da iki tabakaya- ayrılarak
incelenir: (1) Ototrofik (“kendi besinini kendisi oluşturan”, “öz beslenen”)
tabaka. Bu tabaka, klorofil içeren bitkilerin oluşturduğu “yeşil kuşak”
tabakası veya üst tabaka olarak bilinir. Bu canlılar, ışık enerjisini bağlar,
basit inorganik maddeleri kullanarak karmaşık yapılı organik maddeler
oluşturur. (2) Heterotrofik (“diğerleriyle beslenen”) tabaka. Bu tabaka toprak,
çökeltiler (sulak ekosistemlerde), çürüyen maddeler, kökler ve diğerlerinin
oluşturduğu “kahverengi kuşak” veya alt tabaka olarak bilinir. Heterotrof
canlılar, karmaşık yapılı maddeleri kullanır, onları kendi yapılarına göre
yeniden düzenler ve ayrışmayı (dekompozisyonu) sağlar. Bir ekosistemi oluşturan
bileşenler, yukarıdaki sınıflandırmadan bağımsız olarak altı grupta
incelenebilir: (1) İnorganik maddeler (C, N, COr H20 vb): Bunlar, ekosistemde
madde döngülerine girerler (2) Organik bileşikler (proteinler, karbohidratlar,
lipidler, humik maddeler vb). Bu bileşikle: sistemin biyotik ve abiyotik
parçaları arasında köprü oluştururlar. (3) Fiziksel çevre faktörleri iklimsel
etkenleri ve diğer fiziksel faktörleri kapsayan hava, su ve toprak çevresi).
(4) Üreticiler (ototrof organizmalar). Bunların çoğu, yeşil bitkilerdir ve
basit inorganik maddelerden besin üretirler (5) Fagotroflar (phago= “yemek”).
Bunlar diğer organizmalar veya partiküllü organik maddelerle beslenen
heterotrof canlılardır (örn., hayvanlar). (6) Saprotroflar (sapro= “çürümüş,
ayrışmış" ayrıştırıcılar). Bakteri ve mantarların çoğu bu gruba girer.
Bunlar, başka organizmaların ölü dokularını parçalayarak ya da diğer
canlılardan dışarı atılan veya sızan çözünmüş organik maddeyi soğurarak
(emerek) ihtiyaç duydukları enerjiyi sağlarlar. Bu nedenle, saprotroflar da
heterotrof canlılardır. Sadece ölü ve çürümüş organik maddelerle beslenen
saprotroflar, saprofaj (saprofit, ya da çürükçûl beslenen) adını alırlar.
Saprotrofların aynştırma faaliyetleri sonucunda, organik maddelerde bağlı
bulunan inorganik besin elementleri serbest hale gelir. Böylece üreticiler bu
elementleri topraktan kökleriyle emerek kullanabilirler. Saprotroflar ayrıca,
kendilerinden daha büyük yapılı heterotroflar (makrotüketiciler) için besin
kaynağıdır. Bunun dışında, saprotroflar, ekosistemin diğer biyotik
bileşenlerini dizginleyen (inhibe eden) veya uyaran (stimüle eden) maddeler
salgılarlar.
Açıklamalar
Ototrof ve heterotrof bileşenlerin etkileşim halinde olması,
ekosistemlerin evrensel özelliklerinden biridir. Bu etkileşimler; karasal,
sucul (örn., tatlısu, deniz) veya insan tasanmlı olan (örn., tarımsal bir
ekosistem) tüm ekosistemlerde görülür. Ekosistemdeki çeşitli olaylar ve bu
olaylardan sorumlu canlılar, sistem içinde konum itibariyle birbirinden kısmen
ayrılmış yerlerde bulunurlar. Örneğin, ototrof metabolizmanın büyük bir
bölümü, ışık enerjisinin kolayca kullanılabildiği üst “yeşil kuşak”
tabakasında gerçekleşir. Heterotrof metabolizma ise, yoğun olarak, organik
maddelerin biriktiği alt tabakada yer alan “kahverengi kuşak”ta (toprakta ve
çökeltilerde) yürütülür. Ayrıca, ototraflann ürettiği maddeler heterotroflar
tarafından hemen tüketilmediği için, ekosistemdeki temel işlevler zaman olarak
da birbirinden kısmen ayrılmıştır. Örneğin, bir orman ekosisteminin üst
katmanında, fotosentez diğer olaylara göre daha yoğundur. Fotosentez
ürünlerinin, üretildikleri an hemen kullanılan bölümü genellikle çok az bir
kısmıdır. Bunlar, ya doğrudan doğruya bizzat bitkinin kendisi tarafından ya da
yapraklarla ve bitkinin yeni gelişen dokularıyla beslenen herbivorlar ve
parazitler tarafından kullanılır. Dolayısıyla, ototroflar tarafından
sentezlenen materyalin çoğu (yaprak, odun, tohum ve köklerde depolanan
besinler) hemen tüketilmez. Bu maddeler birikir ve bir süre sonra -er ya da
geç- bitki kalıntıları biçiminde toprağa ulaşır. Canlı kalıntıları ve toprak
biraraya gelince, bu birliktelikten etkin bir heterotrof sistem ortaya çıkar
(bu durum sucul ekosistemlerde, çökeltilerde görülür). Ototroflar tarafından
üretilen ve biriktirilen organik maddelerin tümünün kullanılması için haftalar,
aylar veya yıllar geçmesi gerekir (biriktirilen bu maddeler -insanların
günümüzde hızlı bir şekilde tüketmekte olduğu- fosil yakıtlar şeklinde ise,
söz konusu süre binlerce yıl bile olabilir).
Organik detritus (organik döküntü, çürüntü) terimi, ayrışıp
dağılma ürünü anlamına gelir (Lat. deterere = aşınmak, dağılmak, bozulmak). Bu
terim, kayaların parçalanması sonucunda oluşan ürünleri belirtmek amacıyla
daha çok jeoloji biliminde kullanılır. Bu kitaptaki detritus terimi,
jeolojidekine paralel anlamda kullanılmıştır; ancak burada, kaya yerine organik
maddenin ayrışıp dağılması söz konusudur. Özetle, organik detritus, canlıların
dokularının öldükten sonra bozulup ayrıştırılması sonucunda ortaya çıkan tüm
organik maddeleri (çürüntüleri) ifade eder. Bu evrede, artık canlı bozulup
ayrışmıştır; ama ayrışan dokudaki inorganik maddeler henüz açığa çıkmamıştır.
İşte, canlılar dünyası ile inorganik dünya arasındaki bu ara evreyi tanımlamak
için birçok terim önerilmiştir. Bunlar arasında detritus (çürüntü) terimi, en
uygun olanıdır. Çevre kimyacılar, organik ayrışmanın fiziksel açıdan iki
farklı ürünü için partiküllü (parçacık halinde) organik madde (POM) ve çözünmüş
organik madde (ÇOM) terimlerini kullanırlar. POM ve ÇOM’un besin zincirindeki
işlevleri, ele alınacaktır. Bu ifadelere, uçucu organik madde (UOM) terimi de
eklenebilir. Bazı canlı türleri veya canlı dokuları tarafından salgılanan UOM
-örn., böcekleri vb tozlaştmcılan çeken çiçek kokuları ekosistemdeki ilgili
canlılar arasında birer “uyan işareti” olarak görev yapar.
Genel bir ilke olarak -ve bir uygulamacı gözüyle- bir
ekosistemin canlı ve cansız parçalarını birbirinden ayırmak oldukça güçtür;
çünkü canlı ve cansız bileşenler, doğanın dokusu içinde birbirine sıkıca
bağlanmıştır. Dolayısıyla, her ne kadar uygulamalı veya işlevsel
sınıflandırmalar yapılsa da, bunların hiçbiri ekosistemin biyotik ve abiyotik
bileşenlerini birbirinden net olarak ayırmada yeterli değildir.
Nitekim, yaşam için önemli olan elementler (örn., karbon,
azot ve fosfor) ve organik bileşikler (örn., karbohidratlar, proteinler,
lipitler) hem canlıların içinde hem de dışında yer alırlar. Bunun yanı sıra, bu
maddeler, canlı ve cansızlar arasında sürekli bir akış veya döngü halinde
bulunurlar. Bununla birlikte, bazı maddeler, canlı ve cansızlardan yalnızca
birine ya da diğerine özgüdür. Örneğin, yüksek miktarda enerji taşıyan ATP
(adenozin trifosjai), yalnızca canlı hücrelerin içinde bulunur veya en azından,
canlı dışında varlığı ancak geçici bir süre içindir. Öte yandan, ayrışmanın
dayanıklı bir son ürünü olan humik maddeler, hiçbir zaman hücre içinde
bulunmaz; ancak, bu maddeler tüm ekosistemlerin önemli ve tipik bileşenidir.
Canlılar için anahtar görev yapan DNA (deoksiribonükleik asit) ve klorofil gibi
diğer bazı karmaşık biyotik yapılar, canlıların hem içinde hem de dışında
bulunur; ancak, hücre dışında iken işlevlerini kaybederler.
Ekolojide canlılar sınıflandırılırken, genellikle sistemdeki
işlevleri dikkate alınır. Ekolojik sınıflandırmaya göre, canlılar üç ana grupta
[üreticiler, fagotroflar (tüketiciler), ayrıştırıcılar] değerlendirilir. Bu
gruplama, tür sınıflandırması değil, işlevsel bir sınıflandırmadır. Ekolojik sınıflandırmada
bazı türler ara formlarda (geçiş formlarında) yer alırlar. Diğer bazı türlerin
de beslenme şekli ve işlevi, çevre koşullarına bağlı olarak değişebilir.
Heterotrofların büyük (makro) ve küçük (mikro) tüketiciler şeklinde ayrılması,
isteğe bağlıdır. Aslında doğada, makro- ve mikro-canlıların vücut ölçüleri ile
yaptıkları işlerin önem derecesi arasında belirli bir ilişki yoktur. Her
birinin araştırılmasında kullanılan yöntemler farklıdır; büyük-küçük
sınıflandırması, uygulama açısından yarar sağlamaktadır. Heterotrof
mikrotüketiciler (bakteri, mantar vb) oldukça hareketsizdir (genellikle,
ayrıştırılan ortamın içine yerleşmiştir); çok küçük yapılıdır ve ayrıca,
metabolizmaları ve yaşam döngü hızları yüksektir. Bunların işlevsel
özelleşmesi, morfolojik özelliklerinden daha çok, biyokimyasal açıdan
belirgindir. Dolayısıyla, ekosistemdeki rolleri, genellikle, gözleme dayalı
bazı doğrudan değerlendirmeler veya sayımlarla belirlenemez. Makrotüketiciler
olarak tanımlanan canlılar, parçalar halindeki organik maddeleri dışarıdan
alarak ve onları sindirerek (heterotrof beslenme biçimiyle) enerji sağlar. Bu
canlılar, genellikle “hayvanlardır. Bu üst formlar, karmaşık yapılı
duyu-nöromotor, sindirim, solunum ve dolaşım sistemlerinin gelişmesi
sayesinde, aktif besin aramaya veya herbivorluğa morfolojik olarak uyum
sağlamışlardır. Mikrotüketiciler (saprotroflar) ise, ayrıştırıcılar olarak
adlandırılır. Bununla birlikte, şu konuyu da belirtmek gerekir: Ayrışma olayı,
sadece canlıları değil, birçok cansız (abiyotik) ortamı ve olayı kapsayan bir
işlevdir; bu nedenle, doğada ayrıştırıcı olarak yalnızca belirli bir canlı
grubunun nitelendirilmesi, eksik bir tanımlama olur.
Ekolojiye ilgi duyanların, ekosistem kavramı ile ilgili
olarak aşağıda belirtilen eserleri okumalarını öneririz. Bunlardan Aldo
Leopold’un “The Land Ethic” adlı makalesinde, çevre etiği, ekosistem
kavramıyla birlikte ele alınmıştır (eserin ilk baskısı 1933’te yapılmış; daha
sonra yazarın 1949’da yayınlanan ve “en çok satan kitap” düzeyine erişen “A
Sand County Almanac: And Sketches Here and There” isimli kitabı içinde de bir
bölüm halinde yer almıştır). “The Land Ethic” makalesinden pek çok alıntı
yapılmış ve esere pek çok atıfta bulunulmuştur. Önerebileceğimiz diğer bir
eser, George Perkins Marsh’ın (1864) yazdığı Man and Nature (İnsan ve Doğa)dır.
Yazar, eski uygarlıkların çöküş nedenlerini değerlendirdiği ve gelecekle ilgili
öngörülerde bulunduğu çalışmasında, dünyaya “ekosistematik” bir açıdan
bakılmadığı sürece, modem toplumların da benzeri bir felâketle karşı karşıya
olduğunu belirtmektedir. Daha 19. yüzyıl ortalarındayken ortaya koyduğu
öngörüleri nedeniyle, George Perkins Marsh, halk nezdinde aziz mertebesine
yükseltilmiş ve Vermont Azizi (ABD’nin Vermont Eyaleti’nde yaşadığı için) sıfatıyla
anılmaya başlanmıştır. B. L. Turner (1990), aynı konuyu ele alarak, geçtiğimiz
300 yıl boyunca insan etkinlikleri sonucu Yerküre’nin nasıl değiştiğini ortaya
koymaktadır. Goldsmith (1996) ise, ekolojik açıdan gittikçe artan bir
tehlikeyle karşı karşıya olan Yerküre ile ilgili olarak, indirgeyici bilim ve
tüketim ekonomisi yaklaşımından, daha bütüncü ve uzun vadeli bir yaklaşım olan
ekosistem yaklaşımına geçiş yapılması gerekliğini belirtmektedir. Leopold
felsefesi üzerinde görüşlerini ve yorumlarım ortaya koyan Flader ve Callicott
(1991) ile Callicott ve Freyfogle (1999)’un eserlerinin de okunması, özellikle
önerilir.
Gradientler ve Ekotonlar
Konu Özeti
Çevresel faktörler, biyosferdeki bitişik bölgeler ve/veya
yöreler boyunca, genellikle kademeli bir değişim veya zonlaşma gösterir. Bir
çevresel faktörün bir hat boyunca kademeli bir şekilde değişmesi, kısaca
“gradient” olarak belirtilir (sıcaklık gradienti, nem gradienti gibi). Örneğin,
Yerküre’de en kuzey (Arktik) veya en güney (Antarktik) bölgelerden Tropikal
bölgelere; dağların zirvesinden ovalara doğru gidildikçe, hava sıcaklığı
kademeli olarak artar. Başlıca iklim kuşaklarında yağışlı bölgeden kurak
bölgeye doğru, nem faktörü kademeli bir şekilde azalır. Deniz veya göllerde
sahilden derinlere doğru inildikçe, başta ışık şiddeti olmak üzere, derinliğe
bağlı olarak su içindeki birçok faktör değişir. İşte, çeşitli çevresel
faktörler biyosferde belirli bir hat boyunca derece derece değişirken, canlı
türleri de bu koşullara uyum sağlayacak şekilde değişim göstermektedir. Bazı
noktalarda ise, özellikle farklı habitatların veya ekosistem tiplerinin yan
yana bulunduğu yerlerin sınır noktalarında, çevresel faktörlerin değişimi
kademe kademe değil, ansızın ortaya çıkabilir. Birbirinden belirgin şekilde farklı
iki veya daha fazla habitat veya ekosistemin sınır zonunda yer alan böyle
alanlara ekoton adı verilir. Bu kavrama göre, farklı ekosistemlerin kavuşma
noktası olan ekoton zonunda, ekosistemler arasında (veya ekosistemler içindeki
arazi parçaları arasında) yoğun bir etkileşim görülmekte; bunun sonucunda da,
bu geçiş zonlarında, komşu ekosistemler- de bulunmayan yeni özellikler ortaya
çıkmaktadır (Naiman ve Decamps 1990).
Açıklamalar ve Örnekler
Biyotik komünitelerde çevresel faktörlerin zonlaşmasıyla
ilgili dört örnek verilmiştir. Karasal biyomlarda, özellikle iklim faktörleri
ile ilgili kademeli değişim (zonlaşma) oldukça belirgin ve yaygındır. Bir
bölgenin doğal vejetasyon yapısındaki değişim, iklimsel faktörlerdeki değişimle
oldukça dengeli (uyumlu) seyreder. Bunların birlikte değişimi kolayca
tanımlanabilir ve haritalanabilir. Yeşil bitkilerin az olduğu ve gözle
görülemediği büyük su kütlelerinde (örn., göller, denizler ve okyanuslarda)
zonlaşma, genel olarak fiziksel veya jeomorfolojik özelliklere bağlı olarak
ortaya çıkar. Bir göletteki zonlaşma, verimlilik/solunum oranına veya termal
tabakalaşmaya bağlı olarak ortaya çıkabilir.
Denizin kıyı zonu, bir geçiş zonu ve bir ekoton ömeği olarak
eşsiz özelliklere ve değişik türlere sahiptir. Kıyı zonundaki gel-git etkisi
(denizin dönüşümlü olarak yükselip alçalması), yalnızca bu ekotona özgü bir
özelliktir. Hem kara tarafında hem de açık deniz tarafında bulunmayan pek çok
canlı türü, yalnızca bu geçiş zonunda bulunur. Estuarinler (akarsuların denize
döküldüğü dalyan vb yerler) ile step-orman zonları da birer ekoton örneğidir.
Peki, ekotonlar nasıl oluşur ve sürekliliği nasıl sağlanır? Ekotonlar, bazı dış
ya da iç faktörlerin (olayların) etkisiyle meydana gelir. Örneğin, deniz kıyı
zonundaki ekotonları belirleyen başlıca dış etken, denizin gel-git
hareketleridir. Diğer taraftan, ekoton içindeki bazı iç faktörler de ekotonun
varlığını sürdürmede etkili olurlar. Sediment yığılması, köklerin yoğunlaşma
alanları, bazı özel toprak-su koşulları, dizginleyici (inhibitor) kimyasallar
veya hayvanların değişik etkinlikleri (örn., kunduzlar tarafından su bendi
yapılması) gibi iç faktörler, sınırın iki tarafındaki komünitelerden tamamen
farklı bir ekoton oluşmasına katkıda bulunur. Karasal ekotonlar, hem bazı nadir
ve endemik türleri içerebilir hem de tür çeşitliliği bakımından daha zengin
olabilir. Ekotonlar, bazen daha homojen bir yapıda olan komşu komünitelerin iç
kısımlarına göre daha çok çeşitlilik gösterir (biyolojik çeşitliliğin fazla
olması). Yaban hayatı yöneticileri, ekotonlarda görülen canlı türü zenginliğim
kenar etkisi olarak tanımlar ve tür sayısını (öm., av hayvanlan ve kuşlar)
arttırmak için, örneğin tarla ve orman arasında özel düzenlemeler yapılmasını
önerirler. Bu kenar habitatlarda (ekotonlarda) yaşayan türler, genellikle kenar
türler adım alır. İki habitat arasında kesin bir sınır ya da ani ve net bir
kenar (örn., ormanda traşlama kesilmiş bir alan ile kesilmemiş bir alan
arasındaki kesin sınırlarda olduğu gibi) arzu edilmez. Çünkü, böyle ani ve net
sınırlar, tür çeşitliliğinin azalmasına yol açar. Ayrıca, insan etkisiyle
değiştirilmiş ve parçalara ayrılmış peyzajda, doğal habitatlar azalmış (veya
yok edilmiş), buna karşın keskin kenarlar arttırılmıştır. Kenarların bu şekilde
çok fazla olması da, çeşitliliği azaltır ve arzu edilmez. İlerideki konularda
görüleceği gibi, insanoğlu içinde yaşadığı peyzajı, bloklar ve şeritler halinde
ve kesin sınırlarla parçalara ayırmakta; dolayısıyla, çevresel faktörlerin
kademeli değişiminden ve ekotonlardan uzaklaşılmaktadır. Janzen (1987), insanın
bu davranışını “peyzajın sivrileştirilmesi” olarak adlandırmaktadır
(“sivri”lik, sosyal anlamda olduğu gibi ekolojik anlamda da istenmeyen bir
durumdur).
Ekosistem Örnekleri
Ekoloji konusunda bilgi edinmenin etkin yollarından biri,
küçük bir göleti veya bir kırsal alanı incelemektir. Gölet, bir sucul
ekosistemi; kırsal alan da bir karasal ekosistemi temsil eder. Ekosistemin
temel özellikleri, her iki ortamda da en uygun biçimde incelenebilir. Ayrıca,
bu iki ortamda ekolojik çalışmalar yapılarak, sucul ve karasal ekosistemler
karşılaştırılıp bunların benzerlik ve farklılıkları ortaya konulabilir. Bu
nedenle, öğrencilerin ekosistem düzeyinde arazi/laboratuvar çalışmaları için
küçük bir gölet veya bir kırsal alan seçilmesi ideal olur. Bu kısımda ekosistem
örnekleri olarak dört farklı ekosistem ele alınmıştır: Gölet, kırsal alan (veya
çayırlık), su akış havzası ve tarım alanı (agroekosistem). Kent ekosistemi
ise, teknoekosistem adı altında incelenecektir.
Bir Gölet ve Bir Kırsal Alan Ekosistemi
Bir gölet veya bir kırsal alanı araştırma yapmak üzere
seçtiğimizde, daha ilk bakışta, her iki ortamda da, canlı (biyotik) ve cansız
(abiyotik) çevrenin birbirinden ayrılmaz bir bütün olduğunu görürüz. Bitkiler,
hayvanlar ve mikroorganizmalar, gölet ve kırsal alanda (tarla veya çayırlıkta)
bir yandan yaşamlarını sürdürürken; diğer yandan da, yaşadıkları ortamın
fiziksel çevresini oluşturan su, toprak ve havanın kimyasal yapısını da
değiştirirler. Bir şişe göl suyu, bir kepçe dip çamuru veya çayır toprağını
alıp bakalım: Her birinde canlılar (bitki ve hayvanlar), organik ve inorganik
bileşikler karışmış ve kaynaşmış halde bulunurlar. Nispeten iri yapılı hayvan
ve bitkilerin bazıları, bu örnekten çıkarılıp ayrılır ve sayılabilir; ancak,
çok sayıdaki küçük canlıları, cansız parçalar arasından tamamen ayırmak güçtür.
Bunları ayırabilmek için cansız ortamın (su veya toprağın) doğal özelliklerinin
değiştirilmesi gerekir. Nitekim su, dip çamuru veya toprak örneği,
otoklavlandığında geriye yalnızca cansız materyal kalır ve bu cansız maddelerin
de özellikleri tümüyle değişir: Su, artık bir gölet suyu; toprak da bir tarla
toprağı değildir. Her biri, orijinal yapısından tamamen farklı görünüş, özellik
ve işlevlere sahiptir.
Sucul ve karasal ekosistemlerin temel bileşenleri, aşağıda
ele alınmıştır.
Abiyotik Maddeler
Abiyotik maddeler arasında su, karbon dioksit, oksijen,
kalsiyum, azot, kükürt ve fosfor tuzları, amino asitler ve humik asitler gibi,
çeşitli inorganik ve organik bileşikler vardır. Yaşam için gerekli olan
besinlerin ya da besin elementlerinin çok az bir kısmı, canlıların hemen
kullanabileceği formda, yani çözünmüş haldedir. Bunların çok büyük bir bölümü
ya parçalar halinde ya da organizmaların bünyesinde yedek olarak tutulur (Şekil
2-2'de “D” ile gösterilen depolanmış maddeler). Örneğin, New Hampshire’daki bir
ormanda, azotun yaklaşık %90’ı topraktaki organik madde içinde, %9.5’i
biyokütlede (odun, kök ve yapraklarda) bulunurken; yalnızca %0.5’i bitki
kökleri tarafından hemen alınabilecek formda, yani toprak suyunda çözünmüş
haldedir.
Bir bütün olarak bir ekosistemin günlük işleyiş hızı,
değişik etkenler tarafından kontrol edilir. Bu etkenler arasında en önemlileri
şunlardır: Besin elementlerinin katı bileşiklerden salınma (serbest hale
geçme) hızı, güneş enerjisi (miktarı ve kalitesi), sıcaklık, gün uzunluğu ve
diğer iklim faktörleri.
Çevredeki kimyasal maddelerin tam olarak
değerlendirilebilmesi için, uygun örnekler alınması ve bunların laboratuvarda
ayrıntılı olarak analiz edilmesi zorunludur. Örnegin, bir ortamın asitlik veya
alkalilik derecesi, o ortamda çoğunlukla hangi çeşit canlıların yaşayabildiğini
gösterir. Bu da, ancak alman örneklerde pH derecesinin (hidrojen iyonu
derişiminin) ölçülmesiyle belirlenir. Asidik toprak ve sular (pH<7.0),
genellikle, püskürük ve metamorfik kayaların bulunduğu bölgelerde görülür.
Alkali su (“sert” su) ve alkali topraklar ise, ana-kaya olarak kireçtaşı ve
benzeri maddelerin bulunduğu bölgelerde yaygındır.
Üretici Organizmalar
Bir gölette, üreticiler iki ana tipte olabilir:
(l)Makrofitler (phyto= “bitki”). Bunlar genellikle sığ sularda yetişen köklü
veya yüzen, nispeten büyük bitkilerdir. (2)Fitoplanktonlar (plankton= “suyun
hareketine bağlı olarak sürüklenen”). Bunlar genellikle algler, yeşil
bakteriler veya protozoonlardır. Çıplak gözle görülemeyen, suda pasif olarak
yüzen, klorofilli bu çok küçük yapılı canlılar, suda ışığın ulaşabildiği
derinliğe kadar yayılış gösterir. Fitoplanktonlann bol bulunması halinde, su
yeşilimsi renk alır. Yeterince geniş ve derin gölet, göl, deniz ve okyanuslarda
fitoplanktonlar, ekosistem için temel besin üretimi açısından köklü bitkilerden
çok daha önemli yere sahiptir.
Bir tarla veya çayırlık gibi karasal komünitelerde ise; kökü
ve iletim sistemi olan, ileri yapılı büyük bitkiler (makrofitler) çok daha
baskındır. Bununla birlikte, algler, yosunlar ve likenler gibi küçük yapılı
(mikrofiıler) fotosentetik canlılar karasal ekosistemlerde de bulunur. Bunlar
ağaç gövdesi, toprak ve kayaların üzerinde yetişir. Bu mikroüreticiler,
bulundukları ortamda nem ve ışık yeterli olduğunda, karasal ekosistemde de
organik madde üretebilirler.
Tüketici Organizmalar
Bir ekosistemde, değişik özelliklere sahip tüketiciler
bulunur. Büyüklüklerine göre (tıpkı üreticilerde olduğu gibi) makrotüketiciler
ve mikrotüketiciler diye ayrılırlar. Besin kaynaklarına ve beslenme tarzlarına
göre ise herbivor, kamivor, omnivor, detritivor olarak dört grupta
incelenebilir. Herbivorlar (otçullar), doğrudan canlı bitki, bitki
dokusu/bitkisel ürünlerle beslenir (herba = ot; vorare = yemek). Bitki
kısımlarıyla doğrudan beslendikleri için herbivorlara birincil (primer, birinci
sıradaki) tüketiciler de denir. Bir gölette, iki çeşit mikrotüketici bulunur:
zooplankton (hayvansal plankton) ve bentos (zeminde yaşayanlar). Bir tarladaki
(veya kırsal alandaki) otçullar, büyüklüklerine göre iki farklı grupta
toplanabilir: (l)otçul küçük böcekler ve diğer küçük omurgasızlar; (2)otçul
büyük kemiriciler ve toynaklı hayvanlar. Karnivorlar (etçiller) genelde
birincil tüketicileri (herbivorlan) ve/veya diğer kamivorlan yiyerek
beslenirler (carnis = et). Bunlara ikincil (ikinci sıradaki, sekonder)
tüketiciler adı da verilir. Kamivorlara örnek olarak, göletlerde predator
böcekler ve balıklar gösterilebilir. Bu canlılar, suda kendi isteklerine göre
serbestçe hareket edebilir ve bu nedenle nekton adım alırlar (nektos = yüzme).
Tarla ve çayırlıklardaki karnivor örnekleri ise, avlarını yakalayarak beslenen
predatör böcek, örümcek, kuş ve memeli türleridir. Bunlar, birincil veya diğer
ikincil tüketicilerle beslenir, ikincil tüketicilerle beslenen karnivorlara
üçüncül (üçüncü sıradaki, tersiyer) tüketiciler denir. Omnivorlar hem otçul hem
de etçil olarak beslenen canlılardır (ormnis - hep, her çeşit). Ekosistemdeki
önemli başka bir tüketici de detritivorlardır. Bunlar, üstteki ototrofik
tabakalardan dökülen, bozulmuş organik döküntülerle beslenirler (deterere =
aşınmak, bozulmak). Kamivorlar, hem otçulları hem de detritivorları tüketir.
Pek çok detritivor hayvan türü (örn., toprak solucanları), enerjisinin çoğunu,
döküntü parçacıklan arasında yerleşen ve orada ayrışmayı sağlayan
mikroorganizmaları yiyerek temin eder.
Ayrıştırıcı Organizmalar
Aynştırıcı olan klorofilsiz (yeşil olmayan) bakteriler,
flagellatlar ve mantarlar, tüm ekosisteme yayılmıştır. Bununla birlikte, sucul
ekosistemlerde çamurla suyun buluşma noktalarında; karasal ekosistemlerde de
döküntülerle toprağın biraraya geldiği yerlerde özellikle yoğun olarak
bulunurlar. Bakteri ve mantarların bir kısmı patojeniktir; yani, canlı
bireylerde hastalık oluşturabilirler. Büyük bir bölümü ise, canlı birey
öldükten sonra onun dokularında aktif hale gelir ve ayrıştırma işlemine başlar.
Bazı mikroorganizma çeşitleriyle bitkiler arasında, karşılıklı yarara dayalı
(mutualistik) bir işbirliği kurulabilir. Bazen bu işbirliği öylesine gelişir
ki, kök veya diğer bitki dokularıyla mikroorganizmalar, iç içe girmiş bir yapı
oluşturur. Sıcaklık ve nem koşullan uygun olduğunda, ayrışmanın ilk aşamaları
hızla gerçekleşir. Canlı artıklan ve ölü dokular, bütünlüklerini çok uzun süre
koruyamaz; döküntüyle beslenen (detritivor) mikroorganizmaların ve fiziksel
çevrenin ortak etkisiyle, kısa sürede bozulup, yakılırlar. Böylece, bu
parçacıkların içinde tutulan bazı besin elementleri, ekosistemde tekrar
kullanılmak üzere serbest hale gelir. Döküntünün selüloz, lignin (odun) ve
humus gibi dayanıklı bileşenleri ise bozulmaz. Bu parçacıklar, toprak ve
sedimentlere süngerimsi bir yapı kazandırır ve böylece bitki kökleri ve toprak
canlıları için uygun bir habitat oluşumuna katkı sağlar. Bir sucul ekosistemde
ise döküntünün bozulmayan bileşenleri bentik zona iner, oradaki zemine
süngerimsi bir yapı kazandırarak pek çok küçük omurgasız hayvan için uygun bir
habitat oluşmasına zemin hazırlar. Bazı ayrıştırıcılar da, atmosferik azotu
bağlayarak, onu bitkiler tarafından kullanılabilen formlara dönüştürür (azot
bağlanması). Bunun yanı sıra, bu canlılar, önemli birçok işlemin yürütülmesinde
rol alarak hem kendilerine yarar sağlar hem de tüm ekosistemin gelişmesine
katkıda bulunur.
Komunite Metabolizmasının Ölçülmesi
Bir su ekosisteminde suyun üst tabakası, genellikle üretim
zonudur. Alt tabakalar ise ayrışmanın gerçekleştiği yani besin elementlerinin
açığa çıkıp sisteme geri dönüşümünün sağlandığı zondur. Bu kısmi tabakalarıma,
bir göletin su katmanlarında, günlük (24 saatlik, diurnal) oksijen değişimleri
ölçülerek gösterilebilir. Tüm sucul komünite metabolizmasını ölçmek amacıyla,
“açık renkli-koyu renkli şişe” tekniği kullanılabilir. Bunun için, öncelikle,
farklı derinliklere ait su örneklerinin konulacağı şişeler hazırlanır.
Şişelerden biri (koyu rengi sağlamak için) siyah bant veya alüminyum folyo ile
kaplanır ve ışığın girişi tümüyle önlenir. Deney başlangıcında, seçilen su
derinliklerindeki oksijen derişimi (konsantrasyonu), kimyasal bir yöntemle veya
çok daha pratik bir şekilde elektronik oksijen probları yardımıyla ölçülür.
Yirmi dört saat sonunda, şişeler yukarı çekilir; her bir şişedeki oksijen
derişimi saptanır ve başlangıçtaki derişimle karşılaştırılır. Koyu renkli
şişede, oksijen derişimindeki azalma, sudaki üretici ve tüketicilerin (total
komünite) solunum miktarını gösterir; açık renkli şişedeki oksijen değişimi
ise, solunumla tüketilen oksijen ve fotosentezle üretilen oksijenin net
sonucunu yansıtır. Deney süresince, koyu renkli şişedeki solunum (respiration,
R) ve açık renkli şişedeki net üretim (production, P) toplanarak, total
fotosentez (brüt birincil üretim) hesaplanır (başlangıçta, iki şişedeki oksijen
derişimlerinin eşit olduğu varsayılmaktadır).
Açık renkli-koyu renkli şişe deneyini; verimli, sığ bir
gölette, ılık ve güneşli bir günde yaptığımızda; ilk 2-3 metre derinlikte,
fotosentezin solunumdan daha fazla olması beklenebilir ki, bu durum, açık
renkli şişede oksijen derişiminin daha yüksek olmasıyla anlaşılır. Üretimin
solunumdan daha fazla olduğu (P/R>1), göletin bu üst bölgesi, limnetik zon
olarak adlandırılır. Verimli bir gölette üç metrenin altında, ışık şiddeti etkin
bir fotosentez için, genellikle çok düşüktür; dolayısıyla, bu derin kısımlarda,
yalnızca solunum gerçekleşir. Gölette, solunumun üretimden daha fazla olduğu bu
dip kısımları (P/R<1), profundal zon olarak isimlendirilir. Bir ışık
gradientinde, bitkilerin besin üretimi ile kullanımının dengelendiği bu nokta
(yani, açık renkli şişede, oksijen miktarında değişimin gözlenmediği),
dengelenme (kompensasyon) derinliği olarak adlandırılır. Bu geçiş zonu,
ototrofik ve heterotrofik tabakalar arasında üretim ile tüketimin denge halinde
olduğu işlevsel sınırı gösterir (P/R = 1).
Günlük olarak, solunumda harcanan oksijen miktarından 5 - 10
g O2/m2 (5 - 10 ppm) kadar daha fazla üretim, ekosistemin sürdürülebilirliği
açısından önemlidir. Gerek dip canlılarının beslenmesi gerekse ışık ve
sıcaklığın çok elverişli olmadığı koşullarda tüm organizmaların tüketebileceği
yedek besin, ancak bu durumda üretilebilmektedir. Eğer gölet, organik maddeyle
kirletilirse, O, tüketimi (solunum), 02 üretiminden (fotosentez) önemli ölçüde
fazla olacağı için, ortamdaki oksijen kısa sürede tükenir. Dengesizliğin devam
etmesi halinde, anaerobik (oksijensiz) koşullar egemen olur ki, bu da,
balıkların ve pek çok diğer hayvanın ölümüne yol açar. Oksijen derişimi, 4
ppm’in altına düştüğünde, balıklar gibi serbest hareket eden canlıların
(nekton) çoğunda, yıkıcı etkiler görülür. Bu nedenle, bir su ekosisteminin
“sağlıklı” olup olmadığının değerlendirilmesinde, sudaki oksijen derişiminin
ölçülmesi, (insanda nabız ölçülmesi gibi) önemli bir göstergedir. Sudaki
oksijen miktarının bilinmesi, yalnızca hayatta kalmanın bir gereği olarak
değil, aynı zamanda, günlük ve yıllık döngüde, üretim ve tüketim (solunum)
arasındaki değişim hızının ve dengenin belirlenmesi açısından da gereklidir.
Laboratuvarda inkübe edilen su örneklerinde biyokimyasal oksijen ihtiyacının
(BOD: Biochemical Oxygen Demand) ölçülmesi de, kirlilik tespiti için diğer bir
standart yöntemdir; ancak, bu yöntem, komünitenin metabolizma hızı hakkında
yeterli bilgi veremez.
Akarsuların (örn., bir derenin) komünite metabolizması, açık
renkli-koyu renkli şişe yöntemindeki gibi, akarsuyun üst ve alt kesimlerindeki
günlük oksijen değişimlerinden yararlanılarak belirlenebilir. Gece boyunca
görülen değişim, “koyu renkli” şişedeki gözleme eşdeğerdir; 24 saatlik değişim
ise, “açık renkli” şişedeki duruma denk gelir. Ekosistemlerde metabolizmanın
ölçümü için kullanılan diğer bazı yöntemler de bulunmaktadır.
Sucul ve karasal ekosistemler, sistem olarak aynı temel
yapıya ve benzer işlevlere sahiptir. Bununla birlikte, bu iki tip ekosistemdeki
beslenme ilişkilerinin (trofik bileşenlerinin) biyotik kompozisyonu ve
büyüklüğü farklıdır. En dikkat çekici farklılık, daha önce de değinildiği
gibi, yeşil bitkilerin büyüklük veya boyutlarındadır. Karadaki ototroflar,
sayıca daha az olmakla birlikte hem birey olarak hem de birim alana düşen
biyokütle bakımından, çok daha büyük yapılıdır. Bu zıtlık, bir okyanus ile bir
yağmur ormanı karşılaştırıldığında çok daha iyi anlaşılır (örn., okyanustaki
fitoplanktonlar, yağmur ormanındaki ağaçlar). Sığ su komüniteleri (gölet, göl,
deniz, okyanus ve bataklıkların kıyı zonları), çayırlıklar ve çöller, bu
uç-değerler arasında yer almaktadır.
Karasal ototroflar (üreticiler), sucul canlıların aksine,
enerjilerinin önemli bir kısmını, destek dokuları için kullanmak zorundadır.
Bunun nedeni, hava yoğunluğunun (ve dolayısıyla da, destekleme kapasitesinin)
suyunkinden çok daha az olmasıdır. Bu destekleyici doku, yüksek oranda selüloz
(bir polisakkarit) ve lignin (odun) içerir. Bu maddeler tüketicilerin çoğuna
karşı dayanıklı olduğundan, bunlann korunması ve bakımı için daha az enerji
gerekir. Dolayısıyla, karadaki bitkiler, sudakilere göre, ekosistemin yapısal
matriksine daha fazla katkıda bulunmakta; kara bitkilerinde, birim hacim veya
ağırlık başına metabolizma hızı çok daha düşük olmaktadır. Bu nedenle, bu iki
ekosistemde yenilenme hızı veya devir (turnover) farklıdır.
Devir, genel olarak, bir ortamda yeni üretilen madde
miktarının mevcut miktara oranı anlamına gelir. Devir olayını daha net bir
şekilde açıklamak için iki kavram kullanılır. Bunlardan biri devir hızı, diğeri
de devir süresidir. Bunların değerleri, birbirinin tersi olan basit bir
matematik işlemle bulunur.
Hem karasal hem de sucul ekosistemlerde, güneş enerjisinin
çok büyük bir kısmı, suyun buharlaştırılması için tüketilir. Yüzeye gelen
enerjinin çok az bir kısmı ise (yıllık süre temel alınınca, genellikle %1’den
azı) fotosentezle bağlanır. Suyun buharlaşması, besinlerin taşınması ve
sıcaklığın dengede tutulması açısından gereklidir. Ancak, bu gereklilik
derecesi karasal ve sucul ekosistemler arasında farklılık gösterir. Örneğin,
çayırlık veya orman ekosistemlerinde, bağlanan her bir gram C02 için, bitki
dokuları aracılığıyla topraktan 100 gram kadar suyun alınıp taşınması ve bitki
yüzeylerinden buharlaştırılması gerekir. Fitoplankton veya sudaki diğer
bitkilerin üretiminde ise, bu kadar fazla miktarda su kullanılmaz.
Su Akış Havzası Kavramı
Bir gölet veya bir çayırlık ekosisteminin biyolojik
bileşenleri, kendine yeten bir görüntü sergilemekle birlikte; gerçekte, bunlar
açık sistemlerdir ve daha büyük su akış havzası sistemlerinin birer parçası
konumundadır. Bu alanlara su akış havzasının diğer kısımlarından su, çeşitli
diğer maddeler ve canlılar girip çıkar. Bunların bir gölet ya da çayırlık
ekosistemine giriş veya buradan çıkış hızları, ekosistemin uzun süre içindeki
işlevlerinin ve nispi dengesinin ne olacağını belirler. Maddelerin ekosistem
içine net akışı; su hacmi küçük olduğunda, sistemden dışarı akış
kısıtlandığında, ekosisteme kanalizasyon ya da endüstriyel atıklar karıştığında
görülür. Böyle bir durumda, gölet dolar ve bir bataklık haline dönüşür; burada
birikmiş olan organik maddelerin bir kısmı, periyodik su çekilmeleri veya
yangınlar sonucunda uzaklaştırılabilir. Aksi halde, sucul ekosistem, zamanla
karasal bir habitata dönüşür.
Kültürel ötrofikasyon (“kültürel zenginleştirme”), insan
etkinliklerinin yol açtığı organik kirlilik için kullanılan bir terimdir.
Bozulmuş bir orman veya kötü yönetilen bir tarım arazisindeki toprak erozyonu
ve besin elementlerinin kaybı, hiç kuşkusuz bu ekosistemleri zayıflatır. Ayrıca
bu etkiler, “akıntı yönünde” yer alan akarsu, göl ve denizlerde ötrofikasyon
veya diğer olumsuz etkilere yol açar. Dolayısıyla, insanın ekosistemi anlaması
ve kaynak yönetiminin etkili olabilmesi için, en küçük ekosistem birimi olarak
-yalnızca bir su kütlesi veya bir orman parçası değil- tüm drenaj havzası ele
alınmalıdır. Pratik bir yöntem olarak, bir ekosistem birimi, mevcut bir su kütlesinin
yüzey alanının (metrekare veya hektar başına) en az 20 katı kadar karasal
havzayı kapsamalıdır. Yöredeki yağış rejimi, tabandaki kayaların jeolojik
yapısı ve yörenin topografyası, su yüzeyinin su akış havzasına oranını önemli
ölçüde değiştirebilir. Başka bir deyişle, geniş kırsal alanlar, tarlalar,
ormanlar, su kütleleri ve kentler, bir dere veya nehir sistemiyle birbirine
bağlı olabilir. Belirtilen alanlar, kalkerli arazilerin yoğun olduğu bir
bölgede ise, bu alanlar çoğu kez yeraltı su ağları ile birbirleriyle etkileşim
halinde bulunur. Bunlar hep birlikte hem araştırma hem de yönetim amaçlan
açısından bütünsel bir birim oluşturur. İşte, belirli bir dere, çay veya nehir
tarafından suları akıtılıp boşaltılan ve bütünsel bir birim oluşturan karasal çevrenin
tamamına su akış havzası adı verilir. Bir peyzajdaki birçok küçük su akış
havzası bir araya gelerek, daha büyük bir su akış havzasını oluşturabilir.
Likens ve Bormann (1995), bir peyzajda, birbirinden bağımsız küçük su akış
havzalarını araştırmışlardır. Geliştirdikleri bir su akış havzası tekniği
yardımıyla, her bir küçük havzaya giren ve buradan çıkan kimyasal maddelerin
miktarını ölçmüşlerdir.
Su akış havzası kavramı, karşılaştığımız sorunları ve
anlaşmazlıkları belirli bir bakış açısından irdelememize ve böylece pek çoğunu
çözmemize yardımcı olur. Örneğin, su kirliliğinin nedenlerini ve çözüm
yollarını araştırırken, yalnızca kirlenmiş suyu incelemek yeterli değildir.
Genellikle, suyun kirlenmesine ve su kaynaklarının zarar görmesine yol açan başlıca
neden, su akış havzasının uygun bir şekilde yönetilememesidir [örn., geleneksel
tarım uygulamalarında, tarım alanlarına (çoğu kez gereksiz ve aşırı oranda)
atılan gübrenin yüzeysel akışla tarladan uzaklaşması; sonra da bunların yer
altı sularına ve/veya akarsulara ulaşması gibi]. Bu nedenle, su kaynaklan söz
konusu olduğunda, drenaj veya su tutma havzasının tamamı, tek bir yönetim
birimi olarak ele alınmalıdır. Güney Florida’daki Everglades Milli Parkı’nın
idari sınırları, doğal kaynak yöneliminde tüm drenaj havzasını dikkate almanın
gerekliliğini gösteren çarpıcı bir örnektir. Büyük bir alanı kapsamasına
karşın, parkın eşsiz ekolojisinin korunmasında yardımcı olan ve güney yönünde
drenaj sağlayan bir tatlısu kaynağı, park sınırı içinde değildir. Başka bir
deyişle, park, su akış havzasının bütününü kapsamamaktadır. Park sınırı dışında
kalan tatlısu kaynakları, tarım alanlarına ve Florida’nın yeni kentleşmeye
başlayan Gold Coast bölgesine yönlendirilmiştir. Everglades’i eski haline
getirmek için son dönemlerde sürdürülen çabalar, bu tatlısu kaynaklarının
yeniden Milli Park’a yönlendirilmesi ve suyun kirlilikten arındırılması
üzerinde yoğunlaşmıştır.
Agroekosistemler
Agroekosistem terimi, tarımsal ekosistem ifadesinin
kısaltılmış şeklidir. Agroekosistemler, tamamıyla güneş enerjisine bağlı olan
doğal veya yan-doğal ekosistemlerden (örn., göller ve ormanlardan) üç temel
yönden farklılık gösterir: (l)Agroekosistemlerde, güneş enerjisi girdisinin
yanı sıra (destekleyici olarak), insanoğlunun kontrolü altında olan yardımcı
enerji kaynaklan da kullanılır. Bu yardımcı enerjiler arasında, insan ve
hayvan gücü, gübreler, pestisitler, sulama, yakıtla çalışan tarım makineleri
sayılabilir. (2) Agroekosistemlerdeki canlı türü ve ürün çeşitliliği, insan
tarafından önemli ölçüde azaltılmıştır. Buradaki amaç, belirli ürünlerin
veriminin en yüksek değere ulaştırılmasıdır. (3)Agroekosistemlerde yoğunluklu
olarak yetiştirilen bitki ve hayvanların belirlenmesi, doğal seçilimden daha
çok, yapay seçilime göre olmaktadır. Başka bir deyişle, agroekosistemlerin asıl
amacı; güneş enerjisi ve diğer yardımcı enerjilerin, mümkün olduğu ölçüde gıda
maddelerine veya pazarlanabilir diğer ürünlere dönüştürülmesini sağlamaktır. Bu
amaca ulaşmak için agroekosistemlerin işletilmesinde iki yöntemden
yararlanılır: (l)Doğal ekosistemlerde düzenin kurulması ve sürekliliğin
sağlanması, güneş enerjisi sayesinde olmaktadır. Agroekosistemlerde ise,
yardımcı (destek) enerjiden yararlanılır; böylece, güneş enerjisinin daha fazla
oranda doğrudan besine dönüştürülmesi sağlanır. (2)Besin elde edilen bitkiler
ve hayvanlar; özel bakım altında ve enerji-destekli çevrede en iyi ürün verecek
şekilde, genetik seçilime tabi tutulur. Bunların sonucunda verim arttırılır;
ancak, yoğun ve özelleşmiş tarımsal uygulamaların tümünde olduğu gibi, bu çeşit
uygulamaların sağladığı yararların yanı sıra, birçok zararı da vardır. Toprak
erozyonu, pestisit ve gübrelerden kaynaklanan su ve çevre kirliliği, yakıtların
yüksek maliyeti, biyoçeşitliliğin azalması, genetik olarak ıslah edilmiş canlı
türünün direnç kaybı (hava koşullarına ve zararlılara karşı daha duyarlı hale
gelmesi) gibi olumsuz etkiler, monokültürün ve özelleşmiş tarımın
dezavantajlarıdır.
Buzullarla kaplı alanlar hariç, Yerkürenin yaklaşık %10’u
tarım arazisidir. Bu alanların çoğu doğal çayırlıklar ve ormanlardan, bir kısmı
da bozkırlar ve sulak alanlardan dönüştürülerek sağlanmıştır. Yerküre’nin
%20’sini meralar oluşturur; burada bitkisel ürün yerine, hayvansal ürün eldesi
ön plandadır. Bu durumda, karasal ekosistemlerin yaklaşık %30’unun tarımsal
etkinliklere ayrıldığı görülür. Dünyada gıda üretiminin ne durumda olduğunu
değerlendiren son çalışmalarda, en iyi arazilerin (yani mevcut teknolojiyle
kolayca işlenebilen arazilerin) tümünün kullanılmakta olduğu bildirilmektedir.
Son dönemlerde tarımsal uygulamalar, endüstriyel tarım uygulamalarından,
alternatif (veya sürdürülebilir) tarıma doğru bir yöneliş göstermektedir [bkz.
National Research Council (NRC) 1989].
Agroekosistemler, oldukça sadeleştirilmiş halde, üç büyük
gruba ayrılabilir.
1.Sanayileşme öncesi tarım: Kendine yeterli ve emek-yoğun
bir tarım şeklidir (yardımcı enerji desteği, hayvan ve insan iş gücüyle
sağlanır). Üretim fazla değildir: Genel olarak çiftçi ve ailesine yetecek
miktarda besin üretilir. Pazarlarda satmaya veya takas etmeye yetecek kadar
ürün elde edilebilir; ancak, dış satıma yetecek kadar üretim
gerçekleştirilemez.
2.Endüstriyel tarım (günümüzün geleneksel tarımı): Yoğun
olarak mekanize, yakıt-destekli tarım şeklidir (yardımcı enerji desteği
makineler ve kimyasallarla sağlanır). Ürün verimi, genellikle destek artışına
paralel olarak artabilir. Üretim yerel ihtiyaçtan fazladır, dış satım ve ticari
amaçla kullanılır.
3.Alternatif tarım: Düşük girdili sürdürülebilir tarımdır
(NRC 1989). Toprak erozyonunun azalması ve biyoçeşitliliğin arttırılması
hedeflenir. Amaç, bir yandan ürün verimi ve kazançların sürdürülmesi; öte
yandan da fosil yakıt, pestisit ve gübre gibi destek girdilerinin
azaltılmasıdır.
Dünyadaki tarım alanlarının yaklaşık %60’ı, sanayileşme
öncesi tarım grubu içinde yer alır. Bunların büyük bir kısmı, Asya, Afrika ve
Güney Amerika’nın kalabalık ve daha az gelişmiş ülkelerinde bulunur.
Sanayileşme öncesi tarım şekli bazı alt gruplar içerir; bunlar, önemli ölçüde bölgedeki
toprak, su ve iklim koşullarına uyum sağlamıştır. Bunlar arasında yaygın olan
üç alt grubu ayrıca açıklamakla yarar vardır. Bunlar: (1) Pastoral (kırsal)
sistemler; (2) Değişimli veya değiştirilen (kes-yak-ek) tarım; (3) Taşkınlarla
sulanan ve makine kullanılmayan diğer sistemlerdir.
Pastoralizm, otlaklara ve hayvan otlatmaya dayalı tarım
şeklidir. Bu sistemde insanlar geçimlerini büyükbaş veya diğer hayvanları
otlaklarda güderek sağlar; bu hayvanlardan süt, et, deri gibi ihtiyaçlarını
karşılar. Daha çok kurak ve yan kurak bölgelerde (özellikle de Afrika’nın savan
ve çayırlık bölgelerinde) yaygındır. Değişimli tarım, ormanın bir bölümünde
ağaçların kesilmesi, biriktirilip yakılması ve sonra da açılan alanda tarım
yapılması temeline dayanır. Bir zamanlar tüm dünyada uygulanmış bir tarım
şeklidir. Günümüzde halen Tropiklerin ormanlık bölgelerinde uygulanmaktadır.
Kesilen ağaçlar yakıldığı gibi, bir kısmı da alanda malç (toprak örtü maddesi)
olarak bırakılır. Açılan alanda ancak birkaç yıl süreyle tarım ürünleri
yetiştirilebilir; çünkü, kısa sürede topraktaki besin elementlerinin tamamı ya
ekilen bitkiler tarafından tüketilir ya da topraktan yıkanarak yitirilir.
Fakirleşen toprak, birkaç yıl sonra terk edilir ve çiftçi aynı işlemi başka bir
orman alanında tekrarlar. Terk edilen alanın yeniden ormanlaşarak eski haline
gelmesi uzun yıllar alır. Makine kullanılmayan kalıcı tarım, Güneydoğu Asya ve
diğer yerlerde yüzyıllarca devam etmiş ve milyonlarca insanın beslenmesini
sağlamıştır. Makine ile desteklenmeyen bu tarım şeklinin taşkınlarla sulanması
ise, en verimli agroekosistemleri ortaya çıkarmıştır. Taşkın sulaması; nehir
boylanndaki arazilerde ve verimli deltalarda doğal yolla mevsimsel taşkınlarla
olabildiği gibi, kontrollü yapay sulamayla da (örn., çeltik tarımında eskiden
yapılan kanal sulamasıyla) gerçekleştirilir.
Sanayileşme öncesi agroekosistemler -uyumlu, kalıcı ve
enerji açısından verimli olanlar bile- büyük kentlere yetecek kadar besin
üretememektedir. Mekanize tarıma dayanan endüstriyel tarım, geçmişte oldukça
ucuz yakıt, gübre ve tarımsal kimyasallar sayesinde gelişmiştir. Ne var ki, hem
gübre hem de kimyasalların eldesi için fazla miktarda yakıt gerekmektedir. Bu
süreçte ileri teknolojiden, yalnızca çiftliklerde değil, aynı zamanda, genetik
yolla tohum ıslahı, besinlerin işlenmesi ve pazarlanmasında da
yararlanılmıştır. Başta ABD olmak üzere diğer sanayileşmiş ülkelerdeki tarım;
inanılamayacak kadar kısa sürede (tarımın uzun, tarihsel geçmişi dikkate
alınınca), küçük arazi parçalarında sürdürülen aile çiftliklerinden, geniş
arazilerde daha fazla üretim yapılan büyük şirket çiftliklerine dönüşmüştür.
Buna bağlı olarak, önceki yıllarda nüfusun büyük bir oranı geçimini küçük
çiftliklerden sağlayıp kırsal alanda yaşarken, günümüzde çiftçilikle uğraşan
insanların oranı (ABD’de) %3’e kadar düşmüştür. İnsan populasyonu gittikçe
artmakta ve bir bakıma nüfus artışı ile besin üretimi arasındaki ümitsiz yarış
sürmektedir. Dünyadaki tarım alanlarının yaklaşık %40’ında uygulanan
yakıt-destekli agroekosistemler, açlığı önlemede az da olsa bir rahatlama
sağlamıştır. Bununla birlikte, gün geçtikçe, bir yandan tarım alanlarına
sağlanan yardımcı enerjinin maliyeti artmakta; bir yandan da birçok ülke,
kendini besleyemeyez duruma düşmektedir. Bu ülkelerin çoğu, ABD gibi üretim
fazlası olan ülkelerden ithalat yapmak zorunda kalmaktadır. Görülen o ki, bu
yarışın sonu, açlık ve acımasızlıkla sonuçlanacaktır. Yoğun tarım, bir yandan
üretim artışı sağlarken bir yandan da çevrenin bozulmasına yol açmaktadır. Örneğin,
lowa’da endüstriyel tarım uygulaması yapılan bir arazi, önce büyük makineler
kullanılarak pullukla; sonra da, tohum ekimi öncesinde, birkaç kez tırmıkla
işlenmektedir. Bütün bu ağır mekanizasyon sonucunda, arazide, özellikle rüzgâr
ve yağmur etkisiyle büyük ölçüde toprak erozyonu görülecektir. Toprak
erozyonunu önemli ölçüde azaltan, toprakta biyotik çeşitliliği arttıran ve
besin elementi (döküntü) döngüsünü artırıp hızlandıran, koruyucu toprak işleme
yöntemleri de bulunmaktadır.
Gelişmiş ülkelerde, çiftçilerin sayısı dramatik olarak
azalmış olsa da, çiftlik hayvanlarının sayısı azalmamıştır. Bitkisel
ürünlerdeki artışa paralel olarak, hayvansal ürünlerin üretim yoğunluğu da
artmıştır. Böylece, merada otlatılan sığırların yerini, tahılla (mısır, arpa vb)
beslenenler almıştır. Tavuklar, yapay ışıklı ortamlarda kafesler içinde
tutulan, büyüme hızlandırıcı besin karışımları ile beslenen ve ilaçlar
uygulanan, birer yumurta ve et üretim makinesine dönüştürülmüştür. ABD’de,
mısırın (ve diğer tahıllar ile soya fasulyesinin) büyük bir kısmı, hayvanlan
beslemek için kullanılmaktadır. Bu hayvanlar da, bir üst trofik düzeyde yer
alan dünyanın varlıklı insanlarını -belki de, aşırıya varan derecede-
beslemektedir (bkz. Science dergisi, 7 Şubat 2003, “Obezite” başlıklı özel
sayısı).
Günümüzde, dünyadaki insan nüfusu 6 milyarı aşmıştır. Çevre
ve doğal kaynaklar üzerindeki populasyon baskısı söz konusu olunca, yalnızca
insan nüfusu değil, hayvan sayısı da dikkate alınmalıdır. Nitekim tüm dünyada
hayvan sayısının insan nüfusundan çok daha fazla olduğu ve bu hayvanların
(ortalama olarak) insanlardan yaklaşık beş kat daha fazla kalori harcadığı
unutulmamalıdır. Dolayısıyla, bu hayvanların (sığır, at, domuz, koyun, kümes
hayvanları) biyokütlesi, populasyon eşdeğeri olarak, insanlarınkinin yaklaşık
beş katıdır (populasyon eşdeğeri, ortalama bir insanın tükettiği kalori
miktarına dayanan bir değerdir). Belirtilen bu değer, “evcil” olarak beslenen
ve önemli miktarda besin tüketen köpek, kedi, kuş gibi hayvanları kapsamamaktadır.
Özetle, endüstriyel tarım, birim alan başına düşen besin ve
lifli ürün üretimini büyük ölçüde arttırmıştır. Bu durum, teknolojinin aydınlık
olan yüzüdür; ancak, iki tane de, karanlık yönü bulunmaktadır: (1) Dünya
genelinde, pek çok küçük çiftlik alanı kapatılmakta ve iş hayatından
çekilmektedir. Bu küçük çiftlikleri işleten aileler, kentlere göç etmekte ve
köyünde besin üreticisi iken, kentte başkasına bağımlı besin tüketicisi
olmaktadır. (2) Endüstriyel tarım, yaygın kirlenmeyi (noktasal olmayan kirlenmeyi)
ve toprak erozyonunu önemli ölçüde arttırmıştır. Bu İkincisini önlemek
amacıyla, düşük-girdili sürdürülebilir tarım adı verilen yeni bir teknoloji,
giderek artan ölçüde kullanılmaktadır. Agroekosistem ekolojisi ile ilgili daha
fazla bilgi için, Edwards ve ark. (1990), Barrett (1992), Soule ve Piper
(1992), WAV. Collins ve Qualset (1999), Ekbom ve ark. (2000), NRC (2000a),
Gliessman (2001) ve Ryszkowski (2002) incelenebilir.
Ekosistem Çeşitliliği
Konu Özeti
Ekosistem çeşitliliği; genetik çeşitlilik, tür çeşitliliği,
habitat çeşitliliği ve işlevsel çeşitliliğin toplamı olarak tanımlanabilir.
İşlevsel çeşitlilik, karmaşık sistemlerin işlemesini ve sürekliliğini sağlaması
yönünden önemlidir. “Çeşitlilik” kavramını (biyolojik, fiziksel, sosyal anlamda)
açıklarken iki bileşenin vurgulanması gerekir: (1) Çeşitlililiğin zenginlik
veya çeşit bileşeni: Bu bileşen, birim alanda (birim işlemde ya da birim
kültürde) var olan “çeşit”, tip, grup ya da birimlerin sayısı ile belirtilir
(tür çeşidi sayısı, genetik varyete sayısı, arazi kullanım kategorileri sayası,
biyokimyasal işlem sayısı gibi). (2) Çeşitliliğin nispi bolluk veya oranlama
bileşeni. Birim alanda (birim işlemde ya da birim kültürde) var olan
“çeşitlerdeki” (gruplardaki ya da birimlerdeki) bireylerin bolluk derecesi veya
toplam içindeki oranı ile belirtilir. Bir sistemin görevini yapabilmesi ve
sistemdeki tüm anahtar işlevsel nişlerin (birimlerin) çalışabilmesi için,
sistemdeki çeşitliliğin orta veya yüksek düzeylerde sürdürülmesi arzu edilir.
Ayrıca çeşitlilik, sistemin kendi kendini yenileyebilmesinin ve baskılara karşı
koyabilmesinin de bir güvencesidir. Örneğin, er ya da geç onaya çıkabilen
stresli etkenlere (fırtına, yangın, hastalıklar veya sıcaklık değişmeleri gibi)
karşı ekosistemlerin direnç gösterebilmesi ve kendini tekrar toparlayabilmesi
açısından, çeşitlilik ayrı bir önem taşır.
Açıklamalar
Bir ekosistemde “zenginlik” bileşeninin yanı sıra, “nispi
bolluk” (oranlama) bileşeninin de dikkate alınması gereklidir. İki ayrı
ekosistem, aynı sayıda “çeşit”e (grup ya da taksona) sahip olabilir; ancak, bu
grupların bütündeki oranları değişik olduğu için, ekosistemler birbirinden çok
farklı özellikler taşıyabilir. Örneğin, tür sayısı bakımından eşit zenginliğe
sahip iki ayn ekosistemi ele alalım: Bu iki ekosistemdeki komünitelerden her
birinde 10’ar adet tür bulunduğunu varsayalım. Komünitelerden birinde her türde
eşit sayıda birey (örn., 10 birey/tür) bulunuyorsa, düzenli bir çeşitlilik
(yüksek düzenlilik) vardır. Diğer komünitede ise bir veya birkaç türün çok
sayıda (diğer türlerin az veya çok az sayıda) olduğunu düşünelim; bu durumda,
sadece birkaç tür, baskın (yaygın, dominant) durumdadır ve düzensiz bir
çeşitlilik söz konusudur (düşük düzenlilik). Doğal ekosistemlerin çoğu,
çeşitlilik bakımından orta derecede düzenliliğe sahiptir. Başka bir deyişle,
her trofik düzey veya taksonomik grup için birkaç yaygın tür ve çok sayıda
ender tür bulunur. Genel olarak, insan etkinlikleri -doğrudan veya dolaylı
olarak- bir ekosistemde baskınlığı arttırıcı; düzenliliği ve zenginliği ise
azaltıcı yönde etkiler yapar.
Hanski (1982), türlerin dağılış ve bolluk dereceleri
arasındaki ilişkiye dikkat çekmiş; bu ilişkiyi açıklamak amacıyla, ana türler
- uydu türler hipotezini ileri sürmüştür. Ana türler (merkezi türler), yaygın
olan ve geniş alanlarda dağılış gösteren türleri; uydu türler de nadir olan,
sınırlı ve yerel dağılış gösteren türleri ifade etmektedir. Bir frekans dağılım
grafiğinde, yatay eksende dağılış alanı büyüklüğünü, dikey eksende de her bir
büyüklüğe denk düşen toplam tür sayılarını (veya frekanslarını) gösterelim: Bu
hipoteze göre, yayılma alanı büyüklüklerinin frekans dağılımı;- ana türler için
geniş alan kaplayan bir zirve; uydu türler için de, dar alan kaplayan ikinci
bir zirve içermelidir. Nitekim, arazi gözlemlerine dayalı bazı verilerin
dağılış alanı büyüklükleri, bu beklentiye (bimodal dağılıma) uymaktadır
(Gotelli ve Simberloff 1987); ancak, verilerin çoğu, ana türler - uydu türler
hipotezini desteklememektedir (Nee ve ark. 1991).
Çeşitlilik derecesinin sayısal bir değer ile belirtilmesi ve
farklı sistemlerin çeşitlilik derecelerinin istatistiksel olarak
karşılaştırılması için, iki temel yol izlenebilir: (1) Çeşitlilik indeksi: Bu
değer, bütünü oluşturan birimlerin (parçaların) bütüne oranlanmasıyla (niN)
bulunur. Burada n terimi, her bir parçanın üstünlük değerini (mutlak sayı veya
yüzde olarak) belirtir. Bu değerin hangi özelliğe dayanılarak elde edileceği,
çalışılan parçaların özelliğine bağlı olarak değişir (örn., bu değer; sayı,
biyokütle, bazal alan, verimlilik vb ölçüt alınarak belirtilebilir). İndeks
formülündeki N ise, bütünü oluşturan parçaların üstünlük değerlerinin
toplamıdır. (2) Baskınlık-çeşitlilik eğrileri. Bunlar, yarı-logaritmik grafik
profilleridir. Grafiğin yatay ekseninde gruplar, en çok olandan en az olana
doğru sıralanır. Yan logaritmik ölçekli olan dikey eksende ise her bir bileşene
denk gelen sayı veya yüzdeler belirtilir. Ortaya çıkan eğri ne kadar dik
olursa, çeşitlilik o derece az demektir.
Örnekler
Çeşitlilik (tür veya diğer düzeylerde) iki bileşene
ayrılarak değerlendirilir: (l)Zenginlik, (2)oranlama (nispi bolluk). Bir
ekosistemdeki tür zenginliği ölçütü olarak iki indeks kullanılır: (a) Birim
alandaki (m2 veya hektar) toplam tür sayısı, (b) Margalef çeşitlilik indeksi.
Alandaki nispi bolluk (oranlama) ölçütü olarak da değişik indeksler vardır ve
bunlardan en çok kullanılan ikisi: (a) Shannon indeksi, H, (Shannon ve Weaver
1949) ve (b) Pielou düzenlilik indeksi, e (Pielou 1966).
Ekosistemin Araştırılması
Konu Özeti
Ekologlar, geçmişte, göller ve ormanlar gibi geniş, karmaşık
ekosistemlerin incelerken, iki yaklaşımdan yararlanmışlardır: (1) Bütüncü
(hololojik; holos = “bütün”) yaklaşım. Bu yaklaşımda, ekosistemdeki “girdiler”
ve “çıktılar” ölçülür; bütünün ortak özellikleri ve yeni doğan özellikleri
değerlendirilir. Daha sonra, bütünün bileşenleri gereken şekilde incelenir. (2)
Parçasal (merolojik; meros = “parça”) (ya da indirgeyici) yaklaşım. Bu
yaklaşımda önce ana parçalar üzerinde çalışılır ve elde edilen bilgiler daha
sonra sistemin bütünü içinde değerlendirilir. Her iki yaklaşım da, aranan tüm
yanıtların bulunmasını sağlayamadığı için, günümüzde, çok basamaklı bir
yaklaşım öne çıkmıştır: Burada, temeli, biyolojideki hiyerarşik teoriye dayanan,
“yukarıdan-aşağı” ve “aşağıdan-yukarı” yaklaşımları birbirini izleyecek şekilde
sırayla kullanılmaktadır. Nitekim, hiyerarşik düzenin değişik kademelerinde
ortaya atılan hipotezleri test etmek için, deneysel modelleme ve coğrafi bilgi
sistemleri (GIS) teknikleri giderek daha fazla kullanılır hale gelmiştir.
Açıklamalar ve Örnekler
E.A. Birge, 1915’te bir gölde ısı bütçesini değerlendirmek
için yaptığı çalışmada, gölde gerçekleşen olaylardan ziyade, bir bütün olarak
göldeki enerji giriş ve çıkışlarının ölçümü üzerinde durmuştur. Ayrıca, Stephen
A. Forbes, 1887’de, “Bir Mikrokozm Olarak Göl” başlıklı bir makale
yayınlamıştır. Forbes, bu makalede daha çok sistemin (yani gölün) parçalan
üzerine odaklanmış ve parçalardan yola çıkarak bütünü yorumlamaya çalışmıştır.
Ünlü Amerikalı ekolog G.E. Hutchinson, 1964’te yayınlanan “Göl Mikrokozmu’na
Yeniden Bakış” başlıklı klasik makalesinde, bu iki çalışmaya karşılaştırmıştır:
Birge’nin çalışmasının bütüncü yaklaşımın öncüsü bir araştırma olduğunu,
Forbes’in çalışmasının da indirgeyici bir yaklaşım izlediğini belirtmiştir.
Karmaşık bir sistemin davranışı, sadece onu oluşturan
parçaların davranışlarını bilmekle ne oranda açıklanabilir? Bu konuyla ilgili
tartışmalar devam ediyor olsa da, ekologlar, birbirlerine zıt görünen bütüncü
(hololojik) yaklaşım ve indirgeyici (parçasal/merolojik) yaklaşımın, karşıt
olmadığını, tam aksine birbirlerinin tamamlayıcısı olduğunu ileri
sürmektedirler (bkz. E. P. Odum 1977; Ahi ve Ailen 1996). Eğer bileşenleri
kapsayan bir “bütün” veya bir “sistem” yoksa, bileşenler tanınamaz ve ayırt
edilemez; aynı şekilde bileşenler yoksa bir bütün oluşamaz. Bileşenler
arasındaki bağ çok güçlü ise, bu bileşenler bir araya geldiği zaman yeni bazı
özellikler (yeni doğan özellikler) ortaya çıkar ki, bunlar sadece “bütün”
düzeyinde kendilerini gösterir. Parçasal yaklaşımlar tek başına
kullanıldığında, bu yeni doğan özellikler gözden kaçabilir (bkz. Bölüm 1).
“Yukandan-aşağı” ve “aşağıdan-yukan” yaklaşımları ile ilgili olarak şu
kaynaklara başvurulabilir: Hunter ve Price (1992), Power (1992), S. R.
Carpenter ve Kitchell (1993), Vanni ve Layne (1997).
Özet olarak, belirli bir canlı türünün davranışları değişik
sistemlerde oldukça farklı olabilir. Bu farklılığın derecesi, ilgili canlının
sistemin diğer bileşenleriyle nasıl etkileştiğine bağlıdır. Örneğin, pek çok
böcek türü, tarımsal alanlarda zararlı olmakla birlikte, doğal habitatlannda
zararlı değillerdir. Bunun nedeni, aynı böceklerin doğal ortamlarda başka
bileşenlerle (örn., parazitler, rekabetçiler, predatörler veya kimyasal
inhibitörlerle) değişik etkileşimler içinde bulunması ve bunlar tarafından
kontrol edilmesidir.
Bir ekosistemi anlamanın en etkili yolu, onun üzerinde
deneyler yapmaktır. Başka bir deyişle, ortaya atılan hipoteze göre ekosistemde
bazı değişiklikler yapılarak (örn., parça çıkarılarak veya konularak) hipotez
test edilir; tepkiler gözlenir ve bunlara dayanarak sonuçlar çıkarılır. Son
yıllarda stres ekolojisi veya tedirginlik (taciz) ekolojisi, önemli bir
araştırma alanı haline gelmiştir (konu, bu bölümde daha sonra ele alınacaktır).
Gerçek ekosistemleri yöneterek araştırma yapmanın yanı sıra, modeller
kullanılarak da bilgi edinilebilir.
Jeokimyasal (Fiziksel) Çevrenin Canlılar Tarafından Kontrol
Edilmesi: Gaia Hipotezi
Konu Özeti
Her canlı, yaşamak ve neslini sürdürmek için, fiziksel
(abiyotik) çevreye uyum sağlamak zorundadır. Bu arada, canlılar bulundukları
çevreye uyum sağlarken, bir yandan da -birbirine sinerjik etki yapan
davranışları sayesinde- fiziksel çevrelerini biyolojik ihtiyaçlarım
karşılayacak yönde değiştirirler. Güneş Sistemi’ndeki diğer gezegenlerle
karşılaştırılınca, Yerküre’nin fiziksel çevresinin çok farklı olduğu görülür.
Örneğin, atmosferin özgün kimyasal yapısı, güneş ışınlarına ve sıcaklık
değişmelerine karşı etkin bir şekilde tamponlanan fiziksel çevre ve çok çeşitli
canlılardan oluşan oksijenli (aerobik) yaşam şekli, yalnızca Yerküre’ye
özgüdür, işte, Yerküre ile diğer gezegenler arasındaki bu belirgin farklılık,
Gaia hipotezinin ortaya atılmasına yol açmıştır. Gaia hipotezine göre, başta
mikroorganizmalar olmak üzere Yerküre’de yaşayan tüm canlılar, fiziksel
çevreleriyle birlikte değişip evrimleşmişler; böylece yaşam için uygun koşullan
sağlayan, karmaşık yapılı ve kendini kontrol eden bir sistem oluşturmuşlardır
(Lovelock 1979).
Açıklamalar
Fiziksel çevrenin, canlıların yapı ve davranışlarını
etkilediği ve onları kontrol ettiği bilinmektedir. Oysa canlılar da, değişik
yollarla fiziksel çevreyi etkilemekte ve kontrol etmektedir [burada “fiziksel
çevre” deyimi, abiyotik çevre ya da jeokimyasal çevre ile eş anlamda
kullanılmıştır; bkz. kısım 2-1]. Örneğin, fiziksel çevredeki cansız maddelerin
doğal (fiziksel ve kimyasal) yapısı, organizmalar tarafından, özellikle de
bakteriler ve mantarlar tarafından sürekli olarak değiştirilmektedir. Böylece, çevreye
yeni bileşikler ve yeni enerji kaynakları kazandırılmaktadır. Deniz
canlılarının etkinlikleri, denizin ve dip çamurunun içeriğini önemli ölçüde
değiştirmektedir. Bir kumul tepeciği üzerinde yetişen bitkiler, zamanla
orijinal kumuldan son derece farklı yapıda bir toprak oluştururlar. Canlıların
abiyotik çevreyi nasıl değiştirdiğini açıklayan çarpıcı bir örnek olarak, Güney
Pasifik’te oluşan herhangi bir mercan adasını ele alalım. Burada, deniz suyunda
tipik olarak bulunan hammaddeler kullanılarak, hayvan (mercanlar) ve bitkilerin
birbirini destekleyen etkinlikleriyle, adalar oluşturulmaktadır. Bunun yanı
sıra, atmosferimizin kimyasal bileşimi de değişik canlıların ortaklaşa
etkinlikleri tarafından kontrol edilmektedir.
Canlıların fiziksel çevreyi kontrol ettiğine ilişkin, pek
çok örnek vardır. Bu örneklerin küresel düzeyde yaygın olması, James
Lovelock’un Gaia hipotezinin temelini oluşturmaktadır [Gaia, Yeryüzü
tanrıçası/Dünya koruyucusu demektir (Yun)]. Lovelock, temel bilimci, mucit ve
mühendistir; Gaia hipotezini açıklamak üzere, mikrobiyolog olan Lynn Margulis
ile birlikte çalışmıştır. Bu konu üzerinde, bir dizi makale ve kitap
yayınlanmıştır (Lovelock 1979, 1988; Lovelock ve Margulis 1973; Margulis ve
Lovelock 1974; Lovelock ve Epton 1975; Margulis ve Sağan 1997). Lovelock ve
Margulis şu görüşü savunmaktadır: Yerküre atmosferinde oksijen/karbon dioksit
oranı çok yüksektir (atmosferde %20.9 02, %0.03 C02 bulunur); ayrıca, yüzeydeki
sıcaklık ve pH değerleri de orta düzeylerdedir. Yaşam için uygun bir ortam
oluşturmak üzere bu koşulların kontrol altında tutulması ve dengelenmesi
gerekir. İlk yaşam formlarının (ilkin canlıların) son derece önemli
tamponlayıcı etkinlikleri, bitkiler ve mikroorganizmalar arasındaki uyumlu ve
sürekli sinerjik etkileşimler sayesinde bu koşullar korunabilmektedir.
Organizasyonu gelişmiş olan canlı sistemlerin yokluğunda, fiziksel
faktörlerdeki dalgalanmalar kaçınılmazdır ve elverişli yaşam koşullarının
sürekliliğini sağlamak mümkün değildir. Örneğin, mikroorganizmalar tarafından
üretilen amonyak, toprak ve sedimentlerde (su kütleleri dibindeki
çökeltilerde), çeşitli canlılar için uygun olan pH aralığının sağlanması için
önemlidir. Bu organizmaların katkısı (ve hizmeti) olmasaydı, ortam pH’ı
öylesine düşerdi ki (asidik olurdu); Yerküre’de ancak çok az sayada tür
yaşayabilirdi.
Dünya, Mars ve Venüs atmosferleri karşılaştırılır ise, Mars
ve Venüs’te yaşam olsa bile, buradaki canlıların atmosferi kontrol etmediği
söylenebilir. Yerküre atmosferinin, yaşamın sürdürülebilirliğini sağlaması ve
kendi yapısını düzenleyebilir özelliğe ulaşmasında, sadece fiziksel güçlerin
tesadüfi etkileşimleri rol oynamamıştır. Yaşam da, hazır olarak bulduğu bu
koşullara uyum sağlayacak şekilde gelişmemiş; tam tersine, organizmalar,
başlangıçtan itibaren, kendilerine uygun olan jeokimyasal çevrenin gelişiminde
ve kontrol altında tutulmasında etkin olmuştur. Lovelock ve Margulis’e göre,
“kahverengi kuşak”taki mikroorganizma yaşam ağı, karmaşık bir kontrol sistemi
oluşturmakta ve salınım durumundaki homeorhetik dengeyi sağlamak üzere
işlemektedir. Bu kontrol sistemi (Gaia), Yerküre’yi; karmaşık, ancak bir bütün
olarak işleyen sibernetik bir sistem haline getirmektedir. Bilim insanlarının
çoğu, canlıların atmosferin şekillenmesinde etkin bir rol oymadığını (atmosfer
üzerinde güçlü bir biyolojik etki olduğunu) kabul eder; ancak, pek çok şüpheci
biliminsanına göre, bunların tümü fazlasıyla hipotetik veya sadece metafordur.
Lovelock, “Gaia’nın araştırılıp ortaya çıkarılması”nın gerçekten çok zor olduğunu
ve bunun uzun zaman alacağını kabul etmiştir. Gerçekten de, bu kapsamda bir
araştırma yapabilmek için, Yerküre büyüklüğündeki bir entegre kontrol
mekanizmasında yer alan yüzlerce etkeni incelemek gerekmektedir.
Gaia hipotezi çerçevesinde, insanın fiziksel çevre
üzerindeki etkisine kısaca değinelim. Günlük ihtiyaçlarını karşılamak
amacıyla, insanoğlu diğer türlere kıyasla, fiziksel çevresini daha çok
değiştirmekte; üstelik, bu sırada, ileri görüşlü olmaktan ne yazık ki gün
geçtikçe uzaklaşmaktadır. Çevre faktörleri insan etkinlikleriyle değiştikçe
fizyolojik varlığımız için zorunlu olan biyolojik bileşenler zarar görmekte,
küresel dengeler bozulmakta ve değişmektedir. Bu olumsuzlukların tümü, küresel
iklim değişimi olarak adlandmlabilir. İnsan, karmaşık yapılı besin ve enerji
zincirlerinin son halkalarında yer alan, heterotrof bir canlıdır. Bu nedenle,
teknolojide ne kadar ilerlemiş olursa olsun, doğal çevreye muhtaç ve ona
bağımlıdır. Yaşam-destek kaynaklarını (hava, su, yakıt ve besin gibi doğal ve doğaya
bağımlı kaynakları) düşündüğümüzde, insan top- lumlarınm yoğun olduğu kentler,
biyosferin “parazitler”i kabul edilebilir. Kentler genişledikçe, teknolojik
olarak ilerledikçe; çevredeki kırsal (ve/veya sulak) alanlar üzerindeki baskı
ve doğadaki sermayenin (natural capital) zarar görme tehlikesi gittikçe
artmaktadır (insanların, doğal ekosistemlerden sağladığı yararlar hakkında bkz.
Daily ve ark. 1997).
Örnekler
Ekoloji ile ilgilenenlerin okumasını önerdiğimiz klasik
makalelerden biri, Alfred Redfield’ın 1958’de yayınlanmış olan “Çevredeki
Kimyasal Faktörlerin Biyolojik Kontrolü” (The Biological Control of Chemical
Factors in the Environment) başlıklı eseridir. Redfield’a göre, canlılar,
havadaki oksijen ile denizdeki nitrat oluşumunda ve bunların kontrol
edilmesinde rol oynamakta; aynca, denizdeki bu hayati bileşenlerin miktarları,
fosforun biyolojik döngüsüyle belirlenmektedir. Denizdeki bu düzenleyici
sistem, mühendislik bilgisi kullanılarak yapılan duyarlı bir saate
benzetilebilir. Sistemlerin her ikisi de karmaşıktır; bununla birlikte, saat
hakkında yeterince bilgimiz olduğu halde, denizdeki sistemin detayları henüz
pek az aydınlatılabilmiştir. Lovelock’un kitaplan, Redfield’in hipotezini
küresel ölçeğe taşımaktadır. Aynca, Jantsch (1980)’ın “Kendini Düzenleyen
Evren” (The Self-Organizing Universe) isimli eserini de incelemenizi öneririz.
Tennessee Eyaleti’ndeki Copperhill bakır havzası ve Kanada,
Ontario’da Sudbury yakınlarındaki tahrip edilmiş bölge, küçük ölçekte de olsa,
yaşamın bulunmadığı bir alanın neye benzediğini bütün açıklığıyla
göstermektedir (Gunn 1995). Bu alanlarda, bakır ve nikel arıtım fırınlarından
çıkan sülfürik asit dumanlan nedeniyle, köklü bitkilerin tümü yok olmuştur.
Uzaydan görülebilecek büyüklükteki bu alanlar, Yerküre üzerinde birer yara izi
gibi görünmektedir. “Kavurma işlemi” olarak bilinen bir çeşit fırınlamada;
maden filizi, yaş odun ve kok kömüründen oluşan büyük yığınlar yakılır. Bu
yığınların uzun süre, için için yanması sırasında, asidik dumanlar açığa çıkar.
Bu etkinlikler sonucunda, çevredeki toprağın büyük bir kısmı erozyona uğramış
ve Mars yüzeyi gibi korkunç bir “çöl” görüntüsü ortaya çıkmıştır. Her iki
yörede de maden ocakları kapatıldığı halde, arazinin doğal yolla düzelmesi çok
yavaş seyretmektedir. Copperhill’de yoğun gübreleme ve/veya atıksu arıtma
tesislerindeki dip çamuru kullanımı ile birlikte yürütülen ağaçlandırma
çalışmalarında kısmen başarıya ulaşılmıştır. Bu tip fakir topraklarda, çam
fidanları dikilirken, köklere simbiyotik kök mantarları aşılanır. Bu simbiyotik
mantarlar, topraktaki besin elementlerinin daha etkin biçimde alınmasına,
bitkinin daha yüksek oranda yaşayıp gelişmesine, dolayısıyla da gübrenin
yararlı olmasına yardımcı olmaktadır (E. P. Odum ve Biever 1984). Bu ve benzeri
örnekler, yerel olarak zarar gören ekosistemlerin, çok büyük çaba ve
harcamalarla ancak sınırlı ölçüde eski haline getirilebileceğini göstermektedir
Yorumlar
Yorum Gönder