ekosistem

ÇEVREDÎZGE olarak da bilinir,
belli bir birim alan içinde yaşayan tüm canlıları, fiziksel çevrelerini ve aralarındaki her türlü karşılıklı ilişkiyi içeren kavram.

Ekosistem incelemelerinin temelini oluşturan ilkeler belli bir bakış açısına dayanır: Çevre, onu oluşturan öğelerle bir bütündür. Büyüklüğü ne olursa olsun, yaşamı destekleyen doğal ya da yapay bir çevrenin öğeleri, bir ilişkiler ağma bağlı parçalardır. Bu karmaşık ağı oluşturan her öğe, öbür öğelerle dolaylı ya da dolaysız karşılıklı ilişki içindedir ve bütünü etkiler.

Ekosistem terimi ilk kez 1935’te İngiliz ekolog Arthur George Tansley tarafından önerildi. Bununla birlikte, kavramın ortaya çıkışı çok daha eskiye, insan ve doğanın birliğinden söz eden en eski dinsel metinlere dayanır. Antropologlar ve coğrafyacılar insanın çevresi üzerindeki etkisiyle yakından ilgilenirken, 19. yüzyıl sonlarında değişik ülkelerden birçok araştırmacı, canlıları çevreleriyle birlikte inceleyerek ekosistemle eşanlamlı terimler kullanmıştır. Ekosistem kavramının, giderek yerleşmesine karşın 1960’lar a değin uygulamada yeterince önemsenmediği de bir gerçektir. Çünkü uygulamalı bilimlerde orman, yabanıl hayvanlar, su, tarım, toprak koruma, zararlıların denetlenmesi gibi birçok ilgi alanı birbirinden bağımsız olarak ele alınmıştır. Bunun önemli bir nedeni de, gerçek bir ekosistem planlamasını sağlayacak bilgi birikiminin eksikliğidir. İnsan nüfusunun kaynaklar ve içinde yaşanan sistem göz önüne alınarak planlanması ise günümüzde insanlığın karşılaştığı en güç ve en büyük sorun olarak ağırlığını duyurmaktadır.

Bir ekosistem mineraller, iklim, toprak, su, gün ışığı gibi cansız bileşenler ile tüm yaşayan bireyleri içeren canlı bileşenlerden oluşur. Bu bileşenleri birbirine bağlayan temel güçler enerji akışı ve besin çevrimidir. Ekosistemdeki başlıca enerji kaynağı olan Güneş’in yaydığı ışıma enerjisi kendi-beslek (ototrof) canlılar tarafından kullanılır. Kendibeslek canlıların büyük bölümü karbon dioksit ve suyu güneş enerjisinin yardımıyla ve enerji açısından zengin basit karbonhidratlara dönüştüren, yani fotosentez yapan yeşil bitkilerdir. Basit karbonhidratlarda depolanan enerji daha sonra proteinler, lipitler ve nişastalar gibi daha karmaşık karbonhidratlar yapmak için kullanılır. Ekosistemin bu bölümü genellikle üretici basamak olarak tanınır.

Kendibesleklerin dolaylı ya da dolaysız yoldan ürettiği organik maddeler dışbeslek (heterotrof) canlılara geçer. Dışbeslekler kendi besinlerini hazırlayamadıklan için ekosistemin tüketicileridir. Bu canlılar kendibeslek canlıların yaptığı karmaşık organik maddeleri kullanır, yeniden düzenler ve sonunda ayrıştırır. Hayvanlar ve mantarların tümü, bakterilerle öteki mikroorganizmaların da önemli bir bölümü dışbeslektir.

Kendibeslekler ve dışbeslekler ekosistemin değişik beslenme basamaklarını oluşturur. Üretici basamak kendi besinini hazırlayan canlıları kapsar. Birincil tüketici basamağındaki canlılar üreticilerden beslenir. İkincil tüketici basamağındaki canlılarsa birincil tüketicilerden beslenir ve beslenme zincirinin basamakları bu biçimde birbirine eklenerek ekosistemde madde ve enerji aktarımı sağlanır. Örneğin çayır ekosistemindeki tipik bir beslenme zinciri şöyle gösterilebilir:

Ot Cüretici)—>fare (birincil tüketici)—>yılan (ikincil tüketici) —> şahin (üçüncül tüketici).

Öte yandan birçok canlı değişik beslenme kaynaklarını kullanabildiğinden ekologlann beslenme ağı dediği, iç içe geçmiş bir yapı oluşur.
Doğal ekosistemler iki kuşak içerir: Üstte, Güneş’ten gelen enerjiyi toplayan yeşil kuşak, onun altında da kahverengi kuşak yer alır. Organik maddeler, yeşil kuşakla iç içe geçmiş olan kahverengi kuşakta toplanıp toprakta ve çökellerde ayrışır. Bu istiflenme biçimine uygun olarak kara ve sığ su ekosistemlerinde bitki örtüsünün ya da üretici basamağın altında yer alan tüketici basamak, karmaşık bileşikleri yeşil bitkilerin kullanabileceği maddelere dönüştürür. Okyanus gibi derin deniz ekosistemlerinde, yüzen alglerin bulunduğu üstteki ışıklı bölge yeşil kuşağı, alttaki karanlık bölge ise çökellerle birlikte kahverengi kuşağı oluşturur.

Beslenme basamaklarında enerji aktarımı sırasında önemli kayıplar ortaya çıkar. Örneğin otlarda depolanan enerjinin yalnızca yüzde 10 kadarı bu bitkileri yiyen hayvanın vücudunda kalır. Geriye kalan yüzde 90’ı ya kullanılamaz ya da metabolizmanın çalışması sırasında ısı enerjisine dönüşerek kaybolur.
Enerjinin ekosistemden sürekli kaybolmasına karşın besinler biyojeokimyasal çevrim içinde kalır. Başlıca biyojeokimyasal çevrimler arasında su, karbon, oksijen, azot, fosfor, kükürt ve kalsiyum çevrimleri yer alır. Bu çevrimlerin birçoğunda çürükçül canlılar elementleri öbür canlıların kullanabileceği duruma getirerek ekosistemde önemli rol oynarlar.

Toprak örtüsünden yoksun kay açların ya da lav akıntısının bulunduğu bölgelerde, var olan ekosistemin orman yangını gibi etkenlerle bozulduğu durumlarda ya da başka nedenlerle verimsizleşmiş alanlarda canlıların yer edinmesi ekolojik ardıllık denen bir düzen içinde gerçekleşir. Ekosistemlerin ardıllığında genellikle iki evre vardır: Gelişme ya da başlangıç evresi ve olgunluk evresi. Gelişme evresindeki az sayıda türe ve kısa beslenme zincirine karşılık, olgunluk evresinde daha karmaşık bir canlı yaşamı gözlenir. Bu gelişim, ekosistemde büyük bir tür çeşitliliği, karmaşık beslenme ağı ve güçlü bir denge olgusunun ortaya çıktığı ekolojik doruk durumunu yaratır.

İnsanlar ekosistemlerin gelişimini önemli ölçüde etkilemektedir. Örneğin tarım, olgunlaşmamış bir ekosistemin doğal gelişmesini engelleyerek yüksek verim elde edilmesini amaçlar. Ekosistemde en uygun besin üretimine yönelik bir düzenlemeye giderken beslenme zinciri içindeki karşılıklı ilişkiler ile genç ve olgun ekosistemlerin belirleyici özellikleri göz önünde tutulmalıdır. Toprağı işleyerek ve gübreleyerek ekosisteme ek enerji sağlanması, kısa süreli üretimde yüksek verime yol açabilir. Ama üretimi gelişigüzel artırma çabası uzun dönemde çeşitli olumsuz etkiler yaratır. Bunlar arasında gübre ve tarım ilaçlarının yarattığı kirlenme, yalnız yüksek verim düşünülerek geliştirilen ürünlerin doğal etkilere dayanıksızlığı ve dengesiz üretim sayılabilir. Son yıllarda ekosistem üzerine yapılan araştırmalar sistem ekolojisinin gelişmesini sağlamış, sanayileşmenin ve tarımsal gelişmenin çevre üzerindeki etkilerini belirleme ve denetleme yolunda önemli adımlar atılmıştır. Sistem ekolojisi, kimyasal madde birikimi ve radyoaktif atıkların etkileri ya da fosil yakıtların (petrol, kömür, doğal gaz) atmosfere yaydığı karbondioksit ve öbür tanecikler yoluyla iklimi etkilemesi gibi konulan incelemekte, ekosistemde enerji akışını ve beslenme zincirini bozmayan tekniklerin geliştirilmesine katkıda bulunmaktadır.

Bir ekosistemin belirlenmesinde büyüklük ölçü olarak kullanılamaz. Cangılm bir kilometre karesi, çölün bir metre karesi, bir havuz, bir orman parçası, bir kent, bir çiftlik, hatta bir akvaryum bir ekosistemi oluşturabilir. Bütün ekosistemler, en büyük ekosistem olan ekosferin içinde yer alır; ekosfer de Yer’i (jeosfer) ve bütün biyolojik bileşenlerini (biyosfer) içerir. Yalnızca yapay ekosistemlerin sınırları kesin biçimde ayrılmıştır. Doğal ekosistemlerse, ormanların kenarı ya da deniz kıyısı gibi, ekoton denen geçiş bölgelerinde birbirine karışır.

Ekosistemlerin incelenmesinde kara ve su olmak üzere başlıca iki büyük sistem ayırt edilebilir. Bir su ekosistemi en küçük su birikintisinden okyanusa kadar değişen ortamlardaki karşılıklı ilişkileri kapsar. Ortamların farklılığına karşın, suyun canlılar üzerindeki etkisi bu ekosistemde yaşayan canlılarda benzer özellikler yaratmıştır. Hem su, hem çok daha karmaşık yaşam biçimlerinin gözlendiği kara ekosistemlerini tek tek incelemek olanaksızdır. Bu sistemlerin topluca incelenmesi ise birçok önemli ayrıntının, fiziksel ve kimyasal bileşenlerin, canlıların değişik çevrelerin özelliklerine göre geliştirdiği uyum biçimlerinin, enerji akışı ve besin çevriminde ortaya çıkan özelliklerin göz ardı edilmesine yol açar. Bu nedenle canlıların yaşadığı çevreler belli tipler altında toplanarak incelenir. Genellikle su ekosistemleri deniz suyu ve tatlı su (ya da denizler ve iç sular) olarak ayrılabilir. İç sular da kendi içinde durgun sular (göller) ve akarsular olmak üzere iki alt bölüme ayrılır. Kara ekosistemleri yaşama ortamlarına ya da kara çevrelerine göre kutup bölgeleri ve tundra, kuzey ve ılıman bölge ormanları, çayır, otlak, çöl ve yarı çöl alanlar, cangıllar ve yağmur ormanları, savanlar ve öbür astropik ormanlar biçiminde ayrılır. Egemen bitki örtüsü temelinde belirlenen bu tiplerin yanı sıra değişik ölçütlere dayanarak farklı sınıflandırmalar da yapılmaktadır.

ekoton

birbirine komşu olan orman ve çayır gibi değişik iki bitki topluluğu arasındaki geçiş bölgesi. Ekoton, bu bölgenin iki yanında yer alan bitki topluluklarından her ikisinin de bazı özelliklerini taşır ve genellikle aralarında geçiş bölgesi olmayan topluluklardan daha zengin bir tür çeşitliliği gösterir. Ekotonlar ya geniş bir kuşak halinde uzanır ya da ormanların içindeki açıklık yerler gibi küçük bir alan oluşturur. Bir ekoton, gerek tür sayısı, gerek aynı türden bireylerin yoğunluğu açısından, iki yanındaki bitki topluluklarından hemen her zaman daha zengindir. Bazı hayvanlar kur yapmak, çiftleşmek, yuva kurmak ve yiyecek aramak için böyle bir geçit bölgesini yeğler.