Atık sorunu, dünyanın çeşitli yerlerindeki insanlar için korkutucu bir şeydir. Yoksul ülkelerin, sanayileşmiş ülkelerden atık ihraç etmek için acı hapı yutması alışılmadık bir durum değildir. Doğal olarak ayrıştırılması çok zor olan plastik atıkların yanı sıra kimyasal ve toksik atıklar da çeşitli ülkeleri ziyaret etmektedir.
Ancak dünyada bu atıkları geri dönüştürebilen ve ekonomik faydaları olan pek çok ülke var. Doğanın, kimyasalları ve biyojeokimyasal döngü adı verilen diğer kimyasalları geri dönüştürebilen organizmalar da sağladığını biliyor musunuz? Biyojeokimyasal döngü nedir ve türleri nelerdir?
Biyojeokimyasal döngü, canlıları içeren kimyasalların ve diğer kimyasal maddelerin geri dönüştürülmesidir. Biyo, organizmalar veya canlılar anlamına gelir ve jeo, kaya, hava veya sudur. Yani genel olarak biyojeokimya, kimyasal elementlerin biyotik bileşen ortamından çevreye geri sirkülasyonu olarak tanımlanabilir ve süreç tekrar tekrar ve sonsuz olarak gerçekleşir.
Bir organizma ölürse, organizmanın vücudunda bulunan organik madde inorganik maddelere ayrılacak ve çevreye geri dönecektir. Bu biyojeokimyasal döngü aynı zamanda besin döngüsü veya besin döngüsü olarak da bilinir.
Biyojeokimyasal döngü, dünyadaki her şey tarafından kullanılmış olan tüm kimyasal elementleri, hem biyotik hem de abiyotik bileşenleri geri döndüren, böylece dünyadaki yaşamın sürdürülebilmesini sağlayan bir malzeme döngüsü olarak işlev görür.
Su döngüsü, fosfor döngüsü, kükürt döngüsü, nitrojen döngüsü ve karbon döngüsü dahil olmak üzere 5 tür biyojeokimyasal döngü döngüsü vardır.
Su Döngüsü veya Hidroloji döngüsü
Su döngüsü veya hidrolojik döngü, suyun yeryüzünden atmosfere ve sürekli olarak bir sirkülasyon oluşturarak tekrar dünyaya geri dönmesidir. Bu su döngüsü, buharlaşma adı verilen okyanuslarda, nehirlerde ve göllerde suyu buharlaştıran güneş ışığı ile gerçekleşir.
Su, su buharı haline gelecek ve buz parçacıkları veya su damlacıkları haline gelmek için atmosfere yükselecektir, bunun nedeni atmosferdeki sıcaklığın çok düşük olmasıdır. Bu su parçacıkları, yoğunlaşma olarak bilinen bir bulut oluşturacaktır. Hava bu su damlacıklarına dayanamadığı zaman yağış olarak adlandırılan yağmur veya kar olarak düşer.
(Ayrıca şunu okuyun: Kimyada Sabit Karşılaştırma Yasası)
Bu düşen suyun bir kısmı bitkiler ve toprak tarafından emilecek, bir kısmı göller veya göletler şeklinde yeryüzünde durgunlaşacak, ayrıca bir kısmı nehirlere ve okyanuslara akacak.
Fosfor Döngüsü
Fosfor döngüsü, fosforun atmosferden dünyaya ve tekrar atmosfere geri dönerek bir sirkülasyon oluşturmak için hareketidir. Fosfor, yüksek enerjili kimyasal bağlar oluşturma özelliğine sahiptir ve bu fosfor, tüm organizmaların enerji dönüşümünde çok önemlidir.
Fosfor döngüsü, bitkiler tarafından emilen toprakta inorganik fosfatın varlığıyla başlar. Bitkileri yiyen hayvanlar, yedikleri bitkilerden fosfor alırlar. Ek olarak, ölü bitkiler veya hayvanlar ya da hem idrar hem de dışkıda bulunan bakterilerin ayrıştırılarak topraktaki hayvan dışkısı kalıntıları, organik fosfatı bozarak ekosisteme salınacak olan inorganik fosfata dönüşecektir.
Sülfür Döngüsü
Bir sonraki biyojeokimyasal döngü kükürt döngüsüdür. Bu, kükürdün atmosferden toprağa ve tekrar atmosfere geri dönerek sürekli olarak sirkülasyon oluşturarak hareketidir. Organizmaların vücudunda kükürt, proteinin kurucu bir elementidir, oysa doğada kükürt veya kükürt toprakta toprak mineralleri şeklinde ve atmosferde kükürt dioksit gazı şeklinde bulunur.
Atmosferdeki kükürt dioksit gazı, oksijen ve su ile reaksiyona girerek, yere düştüğünde sülfat iyonları oluşturacak ve bitkiler tarafından bünyelerinde protein oluşturmak için emilecek olan sülfürik asit oluşturur. Yani insanlar ve hayvanlar bitkileri yediğinde, bitkiden hayvana veya insan vücuduna kükürt elementleri aktarılır.
Azot Döngüsü
Azot döngüsü, nitrojenin atmosferden dünyaya ve tekrar atmosfere geri dönerek bir sirkülasyon oluşturmak için hareketidir. Doğada nitrojen, üre, protein ve nükleik asitler gibi organik bileşikler veya amonyak, nitrit ve nitrat gibi inorganik bileşikler şeklinde bulunur.
Nitrojen elementler halinde değil, yüzde 78 azot içeren dünyanın atmosferindeki bileşiklerde gereklidir. Bu nitrojen döngüsü, aşağıdakiler dahil birkaç işleme bölünmüştür:
- Fiksasyon, bitkiler tarafından kullanılabilen nitrojen bileşiklerine havadan serbest nitrojeni sabitleme veya alma işlemi.
- Amonyaklaştırma, sabitlenmiş nitrojenden monyum oluşturma süreci
- Nitrifikasyon, nitrifikasyon bakterilerinin sahip olduğu nitrojenaz enziminin aktivitesi ile amonyumu nitrata dönüştürme işlemi
- Bitkilerde fotosentez sürecinde nitratın kullanılması süreci olan asimilasyon
- Nitrojeni havaya geri salma süreci olan denitrifikasyon
Karbon döngüsü
Bu karbon döngüsü, CO2'nin bitkiler tarafından kullanılmasıyla başlar ve fotosentez süreciyle onu organik bileşiklere, yani glikoza dönüştürür. Ayrıca, glikoz nişasta halinde düzenlenir ve diğer şeker bileşiklerine, yağlara, proteinlere ve vitaminlere dönüştürülür. Bitki ve hayvanların solunum sürecinde CO2 yeniden üretilir.
Hayvanlar bitkileri yedikten sonra karbon alırlar ve ölü hayvanların ve bitkilerin vücutları ayrıştırıcılar tarafından karbondioksit, su ve minerallere ayrılır. Oluşan karbondioksit atmosfere salınır, normal bir ekosistemde karbon ve oksijen döngüsü arasında bir denge vardır.
