Yağmur ormanları, yıllık en az 1750-2000 mm yağışa dayalı, yüksek yağış miktarı ile karakterize ormanlardır.
Ekvator'dan itibaren kutuplara doğru 23°kuzey 27° güney enlemleri arasında yer alan tropikal yağmur ormanları, bütün seneyi kapsayan daimi sıcaklık ve nemlilik ile, devamlı surette büyüyen geniş yapraklı ağaçlar karakterize eder. Ağaçlar bütün sene yapraklarını bir taraftan dökerlerken, diğer taraftan yenilerini sürdükleri için, daimi yeşil ormanlar da denilir.
Yağmur ormanları; ilk görünüşte çok kesif bir bitki örtüsüne sahip olup, liyan ve epifit bitkiler bakımından son derece zengindir. Bu gür flora içinden güneş ışınlarının toprağa ulaşması çok yerde mümkün değildir. Bitki örtüsü yoğunluğundan dolayı ağaçların üst kısımlarına düşen güneş ışığının yalnızca % l'i ormanın alt kısımlarına ulaşabilir. Ormanların daha gevşek olduğu yerlerde ise orman altı ancak öğle vakti biraz aydınlanabilir. Ormanların içleri çok yerde zifiri karanlık ve muazzam bir sessizlik içindedir.
Hakiki yağmur ormanlarında birbirinden farklı üç kat göze çarpar. En üst kat pek devamlı değildir. Bu katı teşkil eden ağaçlar 40-50 m. yüksekliğinde olup, gövdeleri çok geniştir. Bu ağaçlar muazzam taçları ile ayrılırlar. Bu katı 25-35 m yüksekliğinde, fakat devamlılık gösteren bir orta kat takip eder. Asıl hacmin 2/3'ünü oluşturur. Buradaki ağaçlar birbirlerine girift bir şekilde karışmış haldedir. Ağaçlara uzaktan bakıldığı vakit kenetlenmiş tek bir satıh halinde görünür. Bu sıklık içinde ağaçların gövdelerini görmeye imkân yoktur. Üçüncü ve en alt kat, daha ufak ağaçlarla yüksek çalılardan meydana gelmiştir. Daha öncede bahsettiğimiz gibi birinci ve ikinci kat ağaçların çok sık yapraklan nedeni ile ışık zemine kafi derecede nüfuz edemez. Ağaçların gövdeleri hayli geniş olup umumiyetle 80 cm çapında olsalar da 23 metre çapında olan ağaçlar da bulunur.
Tropikal yağmur ormanlarını iklimi bütün sene devam eden yüksek ve muntazam bir sıcaklık, yine bütün yıla dağılmış bol bir yağış ve buna ilâveten de, pek kısa süren kurakça bir devre takip eder. Tropikal yağmur ormanlarındaki en sıcak ay ile en soğuk ay arasındaki sıcaklık farkı 2,5 ile 3°'yi pek geçmez. Tropikal yağmur ormanlarını iklim tipinin en karakteristik özelliği ise mevsimlerin arasında yağış rejimleri bakımından bir farkın olmamasıdır. Güneşin ışıldadığı ve ormanların bu ışık huzmeleri altında kaldığı, kuşlar ile diğer canlıların dallardan dallara atladıkları bir sırada aniden güneşin bir bulut tarafından örtüldüğü ve ormanın gölgelendiği görülür. Güneş ışınlarının kesilmesiyle kuşların sustuğu, böceklerin seslerini kestikleri duyulur. Kısa süren bu sessizliği şiddetlibir yağmur sesi bozar. Yağmur ağaçların dalları ve yapraklan üzerinde damla olarak düşer, damlalar sızıntılar halinde aşağılara doğru akar, alttaki dalların ve yaprakların üzerine bu sızıntılar bir çağlayan gibi dökülür; yaprak ile ince dal gibi parçalan kırar ve yere sürükler. Yağmurun başlamasından pek kısa bir zaman sonra arazi üzerinde taşkın sulardan meydana gelmiş dereler teşekkül eder; toprak su istilasına uğramış olur
Çöl Ekosistemi
Çöl, yıllık 250 mm'den az yağış alan bölgeler için kullanılan bir tabirdir. Sanılanın aksine Antartika ve Grönland'ın büyük bölümüde çöl tabirinin içine girer yani "çöl" kelimesi sadece sıcak bölgeleri değil soğuk ve kurak bölgeler için de kullanılır. Çöller birer ekosistemlerdir ve çöl atmosferinin düşük nemliliği gece ve gündüz arasında çok büyük sıcaklık farklarının oluşmasına neden olur. Çöller, aldıkları yağışın miktarında büyük değişkenlik gösterebilirler. Yağışın zamanı da öngörülememektedir. Sıcak çöllerde toprakta organik madde miktarı az olmasına karşın mineraller bol miktarda bulunur. En gelişmişlerinde bile bitki örtüşü çok seyrektir ve toprak güneş ışınlarına ve rüzgara doğrudan maruz kalır. Hem yıllık hem de çok yıllık bitkiler mevcuttur, ancak çok yıllık bitkiler olarak kaktüsler tipiktir, Kuzey kutbu'da 400'e yakın bitki türü olmasına karşın Antartika'da hiç bir bitki türü bulunmamaktadır. Bu bitkiler su kaybını azaltmak için genellikle çok küçük yapraklara sahiptir ya da hiç yaprakları yoktur. Bazı bitkiler ise yer altı organları olarak yaşarlar ve yalnızca aşırı yağışların olduğu kısa bir büyüme dönemine sahiptirler.
Çöllerde yaşayan hayvanlar, çok çetin koşullarla baş etmek zorundadırlar: su ve besin çok nadirdir, sıcaklık dramatik bir şekilde değişmektedir, kumda ve kalın kar tabakasında yürümek ve yuva kazmak zordur. Bu sorunları aşmak için çok çeşitli fizyolojik ve davranışsal uyumlar evrimleşmiştir. Sıcak çöllerde çoğu hayvan küçüktür, günün en sıcak saatlerini bitkilerin altında ya da yer altında geçirirler, gece avlanır ve besin ararlar. Kanguru faresi gibi hayvanlar, besinlerde bulunan ve metabolizma sonucu ortaya çıkardıkları su (metabolik su) ile canlılıklarını devam ettirirler. Canlı biyokütlesi çok düşüktür ve biyota oldukça özelleşmiştir.
Dünyaca ünlü çöller, Kutuplar'ın çevresinde bulunan çöller ve Kuzey Afrika'da Büyük Sahra, Güney Afrika'da Kalahari, Asya'da Gobi, Güney Amerika'da Atacama çölleridir. Büyük Sahra dünyadaki en büyük çöldür.
Mağara
Mağara, yüzeyle bağlantısı olan ve gün ışığı ile bağlantısı kaybolacak derinliğe ve en az bir insanın sürünerek girebilmesine olanak verecek genişlik ve yüksekliğe sahip olan yeraltı boşluklarıdır.
Bazı mağaralar lavların soğuması sırasında içlerinde bulunan boşluklardan da meydana gelebilir; fakat bu mağaralarda zehirli gaz çıkışları olması ihtimali nedeniyle girilmesi tehlikelidir. Buz içinde oluşan mağaralar da (karstik) vardır.
Kireçtaşı, dolomit, mermer, jips, tuz, kalsit çimentolu konglomera ve kumtaşı gibi erimeye uygun karbonatlı ve sülfatlı kayaların, yeraltı suları tarafından eritilerek aşındırılmasıyla meydana gelen mağaralara karstik mağaralar denir. Bu tür mağaralar oluşum açısından en zengin mağaralardır.
Çayır
Çayır Alm. Wiese (f), Weide (-land n) (f), Fr. 1. tar. Herbe (f), 2. coğ Prairie (f), 3, tar Pre (m), İng. Meadow; pasture. Tabii olarak teşekkül etmiş veya insan eliyle tesis edilmiş çeşitli ot bitkilerinden meydana gelmiş yer.
Çayırlar, genel olarak düz ve taban suyu yakın olan arazilerde, sık ve uzun boylu bitkilerden meydana gelir. Umumiyetle, hayvanlara hazır ot gayesiyle biçilirler veya hayvanlar otlatılır. Toprak erozyonunun önlenmesinde de önemli ve faydalıdırlar.
Yeni kurulacak çayır toprağının hazırlanması: Sonbaharda yapılacak ekim için, sulanmayan yerlerde tezeksiz ve otsuz bir nadas hazırlanır. Sulanan yerlerde ise çabuk yetişen bir çapa bitkisi yetiştirilir. Mahsul kaldırıldıktan sonra, iki defa sürüm yapılır ve merdane veya hafif sürgü geçirilerek ince bir tohum yatağı hazırlanır. İlkbaharda ekim yapılacaksa, toprağın sonbaharda derin sürülmesi ve kışı bu halde geçirmesi gereklidir. Bu suretle, toprak olgunlaşır ve baharda ekime hazır duruma getirilir.
Gübrelenmesi: Çayırlık kurulacak topraklara, bir evvelki bitkiye verilmek suretiyle, dekara 4-6 ton kadar çiftlik gübresi verilir. Yeşil gübreleme yapılırsa, takviye olarak, sun’i gübrelerden, süperfosfat’tan dekara 25-30 kilo, % 40 potaslılardan 15-20 kilo verilmesi lüzumludur.
Yalnız başına sun’i gübre verilecek olunursa, dekara 25-45 kg süperfosfat, 20-30 kg potaslı ve 30-45 kg amonyum sülfat verilir. Yalnız, baklagil yem bitkilerinde amonyum sülfatı kullanmak gerekmez.
Tohumluk olarak, temiz ve çimlenme gücü yüksek tohumları kullanmalıdır. Dekara atılacak tohum miktarı, ekilecek çeşit, miktar ve oranlarına göre değişmektedir. Bunun hesabı ziraat mütehassısına yaptırılır.
Sonbaharda erken, ilkbaharda ise geç ekim iyi netice verir. Ekim zamanında toprağın sıcaklığı 3,5-4 derece olmalıdır. Çok iyi hazırlanmış toprakta, ekimden önce ve sonra merdane geçirilir. Ufak çayır tohumları, üç misli kül veya elenmiş toprakla karıştırılır. Bu karıştırma işi ile ekiminde ve çimlenmesinde düzgünlük sağlanmış olur.
Ekim yapıldıktan sonra, iklim, mevsim, toprak ve bitkinin durumuna göre gerekli zamanlarda sulama yapılır.
Çayırların biçimi: Çayır otlarının erken biçilmeleri ve geç biçilmeleri doğru değildir. Otların kuru maddelerinin yükselmiş ve vasıflarında da iyi bir durumda bulunduğu zaman biçilmeleri lazımdır. Ot çeşitlerine göre değişmekle birlikte, genel olarak, çiçeklenmenin tamamlanmasına yakın bir zamanda biçilmeleri doğrudur.
Çayırlar, genel olarak düz ve taban suyu yakın olan arazilerde, sık ve uzun boylu bitkilerden meydana gelir. Umumiyetle, hayvanlara hazır ot gayesiyle biçilirler veya hayvanlar otlatılır. Toprak erozyonunun önlenmesinde de önemli ve faydalıdırlar.
Yeni kurulacak çayır toprağının hazırlanması: Sonbaharda yapılacak ekim için, sulanmayan yerlerde tezeksiz ve otsuz bir nadas hazırlanır. Sulanan yerlerde ise çabuk yetişen bir çapa bitkisi yetiştirilir. Mahsul kaldırıldıktan sonra, iki defa sürüm yapılır ve merdane veya hafif sürgü geçirilerek ince bir tohum yatağı hazırlanır. İlkbaharda ekim yapılacaksa, toprağın sonbaharda derin sürülmesi ve kışı bu halde geçirmesi gereklidir. Bu suretle, toprak olgunlaşır ve baharda ekime hazır duruma getirilir.
Gübrelenmesi: Çayırlık kurulacak topraklara, bir evvelki bitkiye verilmek suretiyle, dekara 4-6 ton kadar çiftlik gübresi verilir. Yeşil gübreleme yapılırsa, takviye olarak, sun’i gübrelerden, süperfosfat’tan dekara 25-30 kilo, % 40 potaslılardan 15-20 kilo verilmesi lüzumludur.
Yalnız başına sun’i gübre verilecek olunursa, dekara 25-45 kg süperfosfat, 20-30 kg potaslı ve 30-45 kg amonyum sülfat verilir. Yalnız, baklagil yem bitkilerinde amonyum sülfatı kullanmak gerekmez.
Tohumluk olarak, temiz ve çimlenme gücü yüksek tohumları kullanmalıdır. Dekara atılacak tohum miktarı, ekilecek çeşit, miktar ve oranlarına göre değişmektedir. Bunun hesabı ziraat mütehassısına yaptırılır.
Sonbaharda erken, ilkbaharda ise geç ekim iyi netice verir. Ekim zamanında toprağın sıcaklığı 3,5-4 derece olmalıdır. Çok iyi hazırlanmış toprakta, ekimden önce ve sonra merdane geçirilir. Ufak çayır tohumları, üç misli kül veya elenmiş toprakla karıştırılır. Bu karıştırma işi ile ekiminde ve çimlenmesinde düzgünlük sağlanmış olur.
Ekim yapıldıktan sonra, iklim, mevsim, toprak ve bitkinin durumuna göre gerekli zamanlarda sulama yapılır.
Çayırların biçimi: Çayır otlarının erken biçilmeleri ve geç biçilmeleri doğru değildir. Otların kuru maddelerinin yükselmiş ve vasıflarında da iyi bir durumda bulunduğu zaman biçilmeleri lazımdır. Ot çeşitlerine göre değişmekle birlikte, genel olarak, çiçeklenmenin tamamlanmasına yakın bir zamanda biçilmeleri doğrudur.
Tundra Ekosistemi
Tundraların hakim olduğu alanlar, İzlanda'dan Kamçatka'ya olan kuzey kesimler ve Sibirya'dır. Tundralarda iklim çok değişkendir. Kuzey Kutup bölgesinin bozkır kısımlarında yazın sıcaklık 15 °C'ye varırken, kışın -32 °C ye kadar düşer. Alp tundrasında iklim daha ılımandır. Bu bölgede en fazla yağış yaz aylarında görülür. Yaz aylarının yağışlı oluşu dolayısıyle bölge bataklık ve turbalık bakımından da zengindir.
Kutuplara yakın bölgelerin bitki örtüsü ve bu bitkilerle kaplı geniş alan, kutup bozkırı.
Kutup Ekosistemi
Kutuplarda güneş yatay hareket ediyor, geceler aylar boyunca sürüyor ve soğuk rüzgarların etkisi sürekli olarak hissediliyor. Kuzey kutbunun ince tabakasının hem altında hem üstünde değişik canlılar yaşıyor. Güney Kutbu’ndaki buz tabakası yaklaşık 2 bin 200 metre derinliğinde. Bu, tüm dünyadaki buzların yüzde 90’ına, tatlı su kaynaklarının da yüzde 70’ine eşit. Araştırmacılar, kutuplarda su altında yaşayan bambaşka canlılar keşfetti.
Buzun altında yaşayan canlılar arasında kanlarının donmasını engelleyen özel bir maddeye sahip balık türleri ve 15 metreye varan deniz anaları var. Deniz tabanındaki sessiz ormanda da mikroskobik canlılar bulunuyor.
Bilimadamları kutupların hem dünyadaki yaşama hem de diğer gezegenlere ışık tutabileceği görüşünde.
Bilimadamları kuzey ve güney kutuplarını yeryüzünde yaşamın önemli bir parçası olarak görüyor. Uzmanlar dünyanın bu ıssız bölgelerinde yapılacak yeni ve kapsamlı araştırmaların yeryüzünde hayatın nasıl başladığına ışık tutacağına inanıyor.
Güneş, su ve buz dengesi, dünyayı etkileyen son derece önemli bir unsur. Küresel ısınma, buzulların hızla erimesine yol açtığından, uzmanlar bu bölgelerdeki araştırmalarını hızlandırıyor. Amerika Uzay ve Havacılık Dairesi NASA gibi kuruluşlara göre Dünya 1900 yılından bu yana 2 derece ısındı. Bu çok yüksek bir rakam gibi görünmese de, mevsimleri etkilemeye yetiyor. Son yapılan araştırmalar da, küresel ısınma devam ederse bu yüzyılın sonuna kadar deniz seviyesinin birkaç metre yükselebileceğini ortaya koyuyor.
Kutuplara Yakın Bölgelerde Bitki Örtüsü;
Alpin ve arktik kuşak, orman sınırının ötesinde sert iklimin hakim olduğu alanlardır. Bu alanlarda yaşayan bitkiler zor şartlara ekolojik olarak uyum sağlamış türlerdir. Bu ekolojik uyumlar arasında yapılarındaki suyu azaltma, anti-friz proteinleri, koyu renkli pigment gibi adaptasyonlar söylenebilir. Bununla beraber arktik ve alpin bitkileri değişik şekillerde dış etkenlerden olumsuz etkilenmektedirler. Ormanlar, kutuplara ve yüksek dağların zirvelerine doğru gidildikçe belli bir noktadan sonra gelişme göstermezler. Kutuplara doğru, orman sınırlarının ötesinde sert bir iklime sahip olan bu alanlar "arktik tundra" olarak adlandırılır. Yüksek dağlardaki orman sınırının yukarısında da tundralara benzer iklim şartları hüküm sürer.
"Alpin tundra" olarak adlandırılan bu alanlarda sert iklim şartlarının yanında pek çok olumsuz şart hüküm sürer. Bunlar arasında havadaki gazların basınçlarının düşük olması, ultraviyole ışınlarının çokluğu sayılabilir. Bu tip ortamlara ekolojik bakımdan uyum sağlamış yegane bitkiler olan alpin ve arktik bitkiler, düşük sıcaklıklarda metabolizma yapma, gelişme ve üreme özellikleri bakımından çok ilginçtirler. Dolayısıyla bu tür yerlerdeki bitki örtüsü, toprağın yapısına ve dağın topoğrafik yapısına bağlı olarak değişmektedir. Bu tür alanlardaki bitkilerin çoğuna aynı anda hem Alplerde hem de Arktik tundralarda rastlanılabilir.
Tundraların en dikkat çekici özelliği ağaçların olmamasıdır. Tundralarda otsu bitkiler ile yosun ve likenler hakimdir. Kuzey Kutup bölgesinde Betula , Arctostaphylos ve Salix gibi çalıların boyu 1m’nin altındadır. Otsu bitkilerden ise en çok Carex’e rastlanır. Geniş yapraklı otlar tundra vejetasyonun diğer bitkilerini oluştururlar. Ayrıca buralarda Potentilla, Saxifraga, Silene, Petasites ve Ranunculus gibi birçok yıllık çift çenekli bitkiler de bulunmaktadır. Bazı kısımlarda ise Cassiope lycopodioides, Vaccinium vitis-idaeu, Empetrum nigrum, Dryas octopetala ve Rhododendron gibi bitkiler bulunur .
Arktik ve Alpin Bitkiler Aşırı Soğuğa Nasıl Dayanıyor?
Alpin tundralarındaki bitkilerin dayanmak zorunda olduğu fiziksel etkenlerin başında; düşük sıcaklıklar, güçlü rüzgarlar ve düşük nem oranı gelmektedir. Rüzgarlar aşındırıcı etki yaparken, buharlaşma-terleme yoluyla su kaybını arttırır. Su kaybı ise toprağın donmuş halde olduğu zamanlarda sorun oluşturur. Işte bu şartlar altında bitkiler ya kar biriken (karla kaplanarak rüzgarda daha az etkilenecek şekilde) kuytu yerlerde yetişirler; ya da kısa boylu olurlar.
Tundra bitkilerinin biçimsel ve işlevsel olarak çevreye uyum içinde olduğu görülür. Özellikle bu durum onlarda metabolik faaliyetlerin yavaşlamasıyla gerçekleşir. Bu bitkilerin düşük sıcaklıklarda bünyelerindeki su miktarı azalır ve böylece donmaya karşı korunmuş olurlar. Esnekliği sağlayan suyun azalması aynı zamanda dokuların serleşmesini sağlar. Kimi bitkiler de soğuğa karşı fiziksel yapılarıyla korunurlar. Büyük ve tüylerle kaplı yünsü yaprakların kavis yaparak içeri büküldüğü, böylece bitkilerin büyüme konisinin ucu örtülerek soğuktan korunduğu gözlenir. Donmaya karşı korunma mekanizmalarından bir diğeri ise fazla miktardaki doymamış yağ asitleridir. Soğuğa dirençli bitkilerin zar yağları genellikle soğuğa hassas bitkilerinkinden daha yüksek oranda doymamış yağ asitlerine sahiptir. Düşük sıcaklıklarda desaturaz enzimi aktivitesi doymamış yağların oranını arttırır. Bu değişiklik, zardaki yağların sıvıdan yarı-kristal faza dönüşmeleri sonucunda zarların sıvı kalmalarını sağlar. Yine hücre dışı buz oluşumunun sınırlanması donma toleransına katkıda bulanabilir. Ayrıca anti-friz proteinlerinin soğukta uyarılmasıyla buz kristallerinin yüzeyine bağlanması kristal oluşumunu engeller. Soğuk dönem geçiren ve yavaş su kaybına uğrayan bitkilerin böylece dondurucu soğuklara karsı dirençli oldukları görülür. Bu bitkilere örnek olarak, Salix (söğüt türleri), Betula papyrifera (huş ağacı), Populus tremuloides (kavak türü) verilebilir. Dondurucu şartlara karşı tolerans görülmesi hücre öz suyundaki şeker içeriğinin artmasıyla da ilgilidir. Şekerlerin dondurucu şartlarda anti-friz görevi yapan çeşitli moleküllere dönüştüğü düşünülmektedir. Düşük sıcaklıklara karşı korunmada, bazı tundra bitkilerinde güneş ışınlarının emilerek yaprak ve gövde sıcaklıklarının artmasını sağlayan koyu renkli pigmentler üretildiği ve bu sayede ilkbaharda büyüme oranlarının arttığı tespit edilmiştir. Kırmızı bir pigment olan antosiyanin, klorofille birlikte bulunduğunda çok koyu bir kırmızı renk oluşturur. Bu koyu renkli pigment, güneş ışığını emer ve bitkinin sıcaklığının artmasını sağlar. Örneğin, yastık formunda büyüyen bir bitki türünde, bu koyu renkli pigment sayesinde, bünye sıcaklığı yakın çevresinden 15oC daha fazladır. Kutup ve alpin likenlerinin birçok türü ve bazı kara yosunları da aynı nedenle koyu kahverengi veya siyahtırlar. Ayrıca, yaprak ve gövdelerinde ısı kaybını azaltmaya yardımcı olan beyaz renkli tüyler de bulunur.
Alpin tundralarındaki bitkilerin dayanmak zorunda olduğu fiziksel etkenlerin başında; düşük sıcaklıklar, güçlü rüzgarlar ve düşük nem oranı gelmektedir. Rüzgarlar aşındırıcı etki yaparken, buharlaşma-terleme yoluyla su kaybını arttırır. Su kaybı ise toprağın donmuş halde olduğu zamanlarda sorun oluşturur. Işte bu şartlar altında bitkiler ya kar biriken (karla kaplanarak rüzgarda daha az etkilenecek şekilde) kuytu yerlerde yetişirler; ya da kısa boylu olurlar.
Tundra bitkilerinin biçimsel ve işlevsel olarak çevreye uyum içinde olduğu görülür. Özellikle bu durum onlarda metabolik faaliyetlerin yavaşlamasıyla gerçekleşir. Bu bitkilerin düşük sıcaklıklarda bünyelerindeki su miktarı azalır ve böylece donmaya karşı korunmuş olurlar. Esnekliği sağlayan suyun azalması aynı zamanda dokuların serleşmesini sağlar. Kimi bitkiler de soğuğa karşı fiziksel yapılarıyla korunurlar. Büyük ve tüylerle kaplı yünsü yaprakların kavis yaparak içeri büküldüğü, böylece bitkilerin büyüme konisinin ucu örtülerek soğuktan korunduğu gözlenir. Donmaya karşı korunma mekanizmalarından bir diğeri ise fazla miktardaki doymamış yağ asitleridir. Soğuğa dirençli bitkilerin zar yağları genellikle soğuğa hassas bitkilerinkinden daha yüksek oranda doymamış yağ asitlerine sahiptir. Düşük sıcaklıklarda desaturaz enzimi aktivitesi doymamış yağların oranını arttırır. Bu değişiklik, zardaki yağların sıvıdan yarı-kristal faza dönüşmeleri sonucunda zarların sıvı kalmalarını sağlar. Yine hücre dışı buz oluşumunun sınırlanması donma toleransına katkıda bulanabilir. Ayrıca anti-friz proteinlerinin soğukta uyarılmasıyla buz kristallerinin yüzeyine bağlanması kristal oluşumunu engeller. Soğuk dönem geçiren ve yavaş su kaybına uğrayan bitkilerin böylece dondurucu soğuklara karsı dirençli oldukları görülür. Bu bitkilere örnek olarak, Salix (söğüt türleri), Betula papyrifera (huş ağacı), Populus tremuloides (kavak türü) verilebilir. Dondurucu şartlara karşı tolerans görülmesi hücre öz suyundaki şeker içeriğinin artmasıyla da ilgilidir. Şekerlerin dondurucu şartlarda anti-friz görevi yapan çeşitli moleküllere dönüştüğü düşünülmektedir. Düşük sıcaklıklara karşı korunmada, bazı tundra bitkilerinde güneş ışınlarının emilerek yaprak ve gövde sıcaklıklarının artmasını sağlayan koyu renkli pigmentler üretildiği ve bu sayede ilkbaharda büyüme oranlarının arttığı tespit edilmiştir. Kırmızı bir pigment olan antosiyanin, klorofille birlikte bulunduğunda çok koyu bir kırmızı renk oluşturur. Bu koyu renkli pigment, güneş ışığını emer ve bitkinin sıcaklığının artmasını sağlar. Örneğin, yastık formunda büyüyen bir bitki türünde, bu koyu renkli pigment sayesinde, bünye sıcaklığı yakın çevresinden 15oC daha fazladır. Kutup ve alpin likenlerinin birçok türü ve bazı kara yosunları da aynı nedenle koyu kahverengi veya siyahtırlar. Ayrıca, yaprak ve gövdelerinde ısı kaybını azaltmaya yardımcı olan beyaz renkli tüyler de bulunur.
Arktik ve Alpin Bitkiler Tehdit Altında
İnsanlar, kutup ve alpin tipi biyomları** değişik şekillerde etkilemektedir. Bu tür alanlar diğer doğal yaşam alanlarını tehdit edebilecek her türlü tahribattan etkilenir. Çevre kirliliğinin üst sınırlara ulaştığı günümüzde havanın, toprağın ve suyun kirlenmesinin çeşitli sonuçlarına doğrudan veya dolaylı olarak maruz kalmaktayız. Dolayısıyla bugün bütün dünyayı tehdit eden küresel ısınma yeryüzündeki bütün biyomlar gibi alpin ve arktik biyomları da tehdit etmektedir. Ayrıca insanların müdahalesiyle de bu alanlarda tahribat meydana gelebilmektedir. Rekreasyon adı verilen tatil ve eğlence etkinlikleri, hayvan otlatma, maden çıkarma ve kereste üretme gibi insan müdahaleleri kutup ve alpin biyomlarına yerel ve bölgesel ölçekte zararlar verirler. Son yıllarda tatil evleri ve dağ otellerinin yapılması, bu ekosistemlerin bozulmasında önemli etken olmuştur. Tundra ekosistemleri kırılgandır ve çevrede ortaya çıkan zararın eski haline dönmesi onlarca yıl alabilir. Örneğin; Kuzey Alaska’dan güneydeki bir limana petrol taşımak için bir boru hattı inşa edilmiştir. Bu boru hattının, donmuş haldeki toprak suyunun erimesine engel olacak şekilde yapılması gerekirdi. Yine bu bölgelerde yapılan elmas madenciliği de tonlarca toprağın yerinden kazılıp yıkanmasıyla yerel olarak ekosisteme zarar verebilmektedir. Ayrıca kayalık dağlardaki alanlarda yapılan hayvan otlatılması da erozyonun artmasına neden olmuştur. Bu alanlarda insan aktivitelerinin azaltılması zararı en aza indirecektir.
Dünyada, toprağa karışmış halde bulunan tüm karbon miktarının yaklaşık %25’i, donmuş kutup toprakları ve turba bataklıkları içinde yer almaktadır. Karbon ekolojik döngü içinde çok büyük öneme sahip olan bir elementtir. Karbon değişik formlarda biyosfer (canlı tabaka), atmosfer, okyanuslar ve geosfer(taş küre) arasında dolaşır. Atmosferle bitki örtüsü arasındaki karbon değişiminde bitkiler karbon dioksiti fotosentez ile atmosferden alır ve solunum sırasında atmosfere bırakırlar. Karbondioksitin diğer büyük değişimi atmosfer ve okyanuslar arasında meydana gelir ki burada da okyanuslarda çözünmüş karbondioksit deniz canlılarının fotosentezinde kullanılır. Küresel ısınma, toprakta bağlı tutulan bu karbonun atmosfere karışmasına yol açarsa, yerküre sıcaklığının bundan daha da etkilenmesi kaçınılmazdır. Çünkü tundra ve tayga, global karbon döngüsü için önemlidir. Çünkü bu alanlar bataklık bölgelerde biriken çürümeye dayanıklı organik karbonun depolandığı alanlardır. Özellikle bu alanlarda nemli bölge yosunu olan Sphagnum yaygın bulunmaktadır. Sphagnum, turba olarak bilinen, tamamen çürümemiş geniş organik materyal katmanlarını oluşturur. Bu yosunlar çok soğuk ve çok kuru habitatlarda yaşayabilirler. Ayrıca bu turba bataklıklarına özgü düşük sıcaklık ve besin düzeyleri de mikrobiyal çürüme aktivitesini engeller. Karbon depoları olarak bilinen turbalıklar yeryüzünün atmosferik karbondioksit seviyesini ve iklimini düzenlemede çok önemli rol oynarlar. Atmosferdeki karbondioksit seviyesi düştüğünde yosun gelişmesi yavaşlar; ve bunun sonucunda daha az karbondioksit organik turbaya dönüşür. Dolayısıyla, atmosferde karbondioksit artmaya başlar. Böyle olunca hava biraz ısınır; çünkü karbondioksit, "sera etkisi" yapan bir gazdır. Karbondioksit atmosferdeki ısıyı emdiği için, tıpkı bir serayı örten camın yaptığı işlev gibi, ısının uzağa kaçmasını engeller ve atmosferin ısınmasına neden olur. Atmosferdeki karbondioksit seviyesi yükseldiğinde bu kez yosunlar tekrar daha bol miktarda yetişirler. İşte yosunların büyüme hızında olan bu değişmeler, küresel iklimin aşırı uçlar arasında büyük oranda kaymalarına engel olur. Bu da dünya üzerindeki ekosistemlerin ve ekosistemlerdeki canlıların yaşamlarını devam ettirmelerinde çok önemli bir etkendir. İşte Alpin ve Arktik biyomlar bu marifetli yosunlara oldukça uygun yaşam alanları oluştururlar ve bu alanların ekolojik bakımdan korunması canlı sağlığı açısından büyük önem taşımaktadır.
**Biyom: Çok geniş canlı topluluklarının bulunduğu alan
Kaynaklar
1. Akman, Y., Darıcı, C., 1998-Bitki Fizyolojisi (Beslenme Ve Gelişme Fizyolojisi). Kariyer Matbaacılık, Ankara.
2. Billings. W.D., Godfrey, P. J., Chabot, B. F. and Bourque D. P., Metabolic acclimation to temperature in arctic and alpine ecotypes of Oxyria digyna, Arctic and Alpine Research 4, 227-289, 1971 Canada.
3. Enviroment and Plant Ecology J. R. Etherington Universty College Cardiff
4. Karakaya, H., Kılınç, M., Çambası Yaylası(Ordu)’nun Subalpin ve alpin vejetasyonu üzerinde fitososyolojik bir araştırma, Doğa- Tr. J. Of Botany, 16, 195-206, 1992.
5. Kılınç, M., Kutbay , H.G., Bitki Ekolojisi, Palme Yayıncılık Ankara, 2004, 330-300
6. Kocataş, A., 1992. Ekoloji ve Çevre Biyolojisi, Ege Üniversitesi Fen Fak. Yay. No:142.
Kutuplardaki hayvanlar nasıl yaşıyorlar?
Bütün memelilerin vücutlarının ısı derecesi 35 - 38 derece aralığındadır. Uçabilenlerde bu birkaç derece daha yüksektir, insan ısıya karşı çok hassastır. Hava sıcaklığı 30 derece olunca denize girer de, 5 derecede üzerine palto giyer. Oysa hayvanların giysileri yoktur. Köpekler eksi 40 derecede kutuplarda kızak çeker, buzlu sularda balıklar çırılçıplak yüzerler.
Aslında ısıdan etkilenmek sadece insana mahsus değildir. Güneşin bulut arkasına girmesi ile havadaki iki derecelik ısı düşüşü uçan sineği zor yürür hale getirebilir. Öğlen güneşinde zıp zıp zıplayan çekirge, sabah serinliğinde hareketleri ağırlaştığm-dan çok rahat yakalanabilir.
Kendi vücut ısısından çok daha düşük ısı koşullarında yaşayabilmek için canlıların iki silahı vardır. Biri vücut ısılarını ayarlamaları, diğeri de kürk denilen vücut örtüleridir. Kutup bölgesinde yaşayan bir canlı, tropik bölgede yaşayana nazaran on kat daha fazla ısı meydana getirmek veya vücut örtüsü on kat daha fazla koruyucu olmak zorundadır.
Çok soğuk iklimlerde yaşayan hayvanların yaşam nedenleri araştırılırken hep kürkleri üzerinde durulmuştur. Halbuki burada yaşayan hayvanların kürkleri ile ılıman bölgelerde yaşayan hemcinslerinin kürkleri arasında çok ciddi bir fark yoktur. Üstelik domuzlar hiç kürkleri olmamasına rağmen deri altı yağ tabakaları sayesinde vücut ısılarından 20 derece daha düşük ısı ortamlarından hiç etkilenmezler.
Zaten dünyamızda üzeri tamamen kürkle kaplı hiçbir hayvan yoktur. Çoğunun ayak ve burun gibi kısımları görevlerini yapabilmek için açıkta bırakılmıştır. Ancak buralarda vücuda sıcak kan ileten atar damarlar kılcal damarlar vasıtası ile deriye daha yakın olan toplar damarları ısıtırlar. Bu sayede buzun üstünde yürüyen bu tür hayvanların ayaklan üşümez. Ama bu da, hayvanın tüm vücudunun üşümeden bu soğuk ortamda nasıl yaşayabildiğini açıklayamaz.
Kutuplarda, buzlu sularda yaşayan balıkların, sıfır ve sıfır altı derecedeki ortamda donmamalarının sırrının, bu balıkların derilerindeki buz kristallerinin donma derecesini düşüren bir protein olduğu tespit edilmiş, hatta genetik mühendisleri laboratuar ortamında bu proteini üreten geni yaratmayı başarmışlardır.
Bilim insanları bu örnekten yararlanarak, meyve ağaçlarını dondan, uçak kanatlarını ve yolları buzdan kurtarabileceklerini düşündüler ama henüz geniş çaplı üretimi zor görülmektedir. Ne yazık ki, sıcak kanlı hayvanların kendilerini çok soğuk ortama nasıl adapte ettiklerinin sırrı hala tam çözülmüş değil.
İnsanlar, kutup ve alpin tipi biyomları** değişik şekillerde etkilemektedir. Bu tür alanlar diğer doğal yaşam alanlarını tehdit edebilecek her türlü tahribattan etkilenir. Çevre kirliliğinin üst sınırlara ulaştığı günümüzde havanın, toprağın ve suyun kirlenmesinin çeşitli sonuçlarına doğrudan veya dolaylı olarak maruz kalmaktayız. Dolayısıyla bugün bütün dünyayı tehdit eden küresel ısınma yeryüzündeki bütün biyomlar gibi alpin ve arktik biyomları da tehdit etmektedir. Ayrıca insanların müdahalesiyle de bu alanlarda tahribat meydana gelebilmektedir. Rekreasyon adı verilen tatil ve eğlence etkinlikleri, hayvan otlatma, maden çıkarma ve kereste üretme gibi insan müdahaleleri kutup ve alpin biyomlarına yerel ve bölgesel ölçekte zararlar verirler. Son yıllarda tatil evleri ve dağ otellerinin yapılması, bu ekosistemlerin bozulmasında önemli etken olmuştur. Tundra ekosistemleri kırılgandır ve çevrede ortaya çıkan zararın eski haline dönmesi onlarca yıl alabilir. Örneğin; Kuzey Alaska’dan güneydeki bir limana petrol taşımak için bir boru hattı inşa edilmiştir. Bu boru hattının, donmuş haldeki toprak suyunun erimesine engel olacak şekilde yapılması gerekirdi. Yine bu bölgelerde yapılan elmas madenciliği de tonlarca toprağın yerinden kazılıp yıkanmasıyla yerel olarak ekosisteme zarar verebilmektedir. Ayrıca kayalık dağlardaki alanlarda yapılan hayvan otlatılması da erozyonun artmasına neden olmuştur. Bu alanlarda insan aktivitelerinin azaltılması zararı en aza indirecektir.
Dünyada, toprağa karışmış halde bulunan tüm karbon miktarının yaklaşık %25’i, donmuş kutup toprakları ve turba bataklıkları içinde yer almaktadır. Karbon ekolojik döngü içinde çok büyük öneme sahip olan bir elementtir. Karbon değişik formlarda biyosfer (canlı tabaka), atmosfer, okyanuslar ve geosfer(taş küre) arasında dolaşır. Atmosferle bitki örtüsü arasındaki karbon değişiminde bitkiler karbon dioksiti fotosentez ile atmosferden alır ve solunum sırasında atmosfere bırakırlar. Karbondioksitin diğer büyük değişimi atmosfer ve okyanuslar arasında meydana gelir ki burada da okyanuslarda çözünmüş karbondioksit deniz canlılarının fotosentezinde kullanılır. Küresel ısınma, toprakta bağlı tutulan bu karbonun atmosfere karışmasına yol açarsa, yerküre sıcaklığının bundan daha da etkilenmesi kaçınılmazdır. Çünkü tundra ve tayga, global karbon döngüsü için önemlidir. Çünkü bu alanlar bataklık bölgelerde biriken çürümeye dayanıklı organik karbonun depolandığı alanlardır. Özellikle bu alanlarda nemli bölge yosunu olan Sphagnum yaygın bulunmaktadır. Sphagnum, turba olarak bilinen, tamamen çürümemiş geniş organik materyal katmanlarını oluşturur. Bu yosunlar çok soğuk ve çok kuru habitatlarda yaşayabilirler. Ayrıca bu turba bataklıklarına özgü düşük sıcaklık ve besin düzeyleri de mikrobiyal çürüme aktivitesini engeller. Karbon depoları olarak bilinen turbalıklar yeryüzünün atmosferik karbondioksit seviyesini ve iklimini düzenlemede çok önemli rol oynarlar. Atmosferdeki karbondioksit seviyesi düştüğünde yosun gelişmesi yavaşlar; ve bunun sonucunda daha az karbondioksit organik turbaya dönüşür. Dolayısıyla, atmosferde karbondioksit artmaya başlar. Böyle olunca hava biraz ısınır; çünkü karbondioksit, "sera etkisi" yapan bir gazdır. Karbondioksit atmosferdeki ısıyı emdiği için, tıpkı bir serayı örten camın yaptığı işlev gibi, ısının uzağa kaçmasını engeller ve atmosferin ısınmasına neden olur. Atmosferdeki karbondioksit seviyesi yükseldiğinde bu kez yosunlar tekrar daha bol miktarda yetişirler. İşte yosunların büyüme hızında olan bu değişmeler, küresel iklimin aşırı uçlar arasında büyük oranda kaymalarına engel olur. Bu da dünya üzerindeki ekosistemlerin ve ekosistemlerdeki canlıların yaşamlarını devam ettirmelerinde çok önemli bir etkendir. İşte Alpin ve Arktik biyomlar bu marifetli yosunlara oldukça uygun yaşam alanları oluştururlar ve bu alanların ekolojik bakımdan korunması canlı sağlığı açısından büyük önem taşımaktadır.
**Biyom: Çok geniş canlı topluluklarının bulunduğu alan
Kaynaklar
1. Akman, Y., Darıcı, C., 1998-Bitki Fizyolojisi (Beslenme Ve Gelişme Fizyolojisi). Kariyer Matbaacılık, Ankara.
2. Billings. W.D., Godfrey, P. J., Chabot, B. F. and Bourque D. P., Metabolic acclimation to temperature in arctic and alpine ecotypes of Oxyria digyna, Arctic and Alpine Research 4, 227-289, 1971 Canada.
3. Enviroment and Plant Ecology J. R. Etherington Universty College Cardiff
4. Karakaya, H., Kılınç, M., Çambası Yaylası(Ordu)’nun Subalpin ve alpin vejetasyonu üzerinde fitososyolojik bir araştırma, Doğa- Tr. J. Of Botany, 16, 195-206, 1992.
5. Kılınç, M., Kutbay , H.G., Bitki Ekolojisi, Palme Yayıncılık Ankara, 2004, 330-300
6. Kocataş, A., 1992. Ekoloji ve Çevre Biyolojisi, Ege Üniversitesi Fen Fak. Yay. No:142.
Kutuplardaki hayvanlar nasıl yaşıyorlar?
Bütün memelilerin vücutlarının ısı derecesi 35 - 38 derece aralığındadır. Uçabilenlerde bu birkaç derece daha yüksektir, insan ısıya karşı çok hassastır. Hava sıcaklığı 30 derece olunca denize girer de, 5 derecede üzerine palto giyer. Oysa hayvanların giysileri yoktur. Köpekler eksi 40 derecede kutuplarda kızak çeker, buzlu sularda balıklar çırılçıplak yüzerler.
Aslında ısıdan etkilenmek sadece insana mahsus değildir. Güneşin bulut arkasına girmesi ile havadaki iki derecelik ısı düşüşü uçan sineği zor yürür hale getirebilir. Öğlen güneşinde zıp zıp zıplayan çekirge, sabah serinliğinde hareketleri ağırlaştığm-dan çok rahat yakalanabilir.
Kendi vücut ısısından çok daha düşük ısı koşullarında yaşayabilmek için canlıların iki silahı vardır. Biri vücut ısılarını ayarlamaları, diğeri de kürk denilen vücut örtüleridir. Kutup bölgesinde yaşayan bir canlı, tropik bölgede yaşayana nazaran on kat daha fazla ısı meydana getirmek veya vücut örtüsü on kat daha fazla koruyucu olmak zorundadır.
Çok soğuk iklimlerde yaşayan hayvanların yaşam nedenleri araştırılırken hep kürkleri üzerinde durulmuştur. Halbuki burada yaşayan hayvanların kürkleri ile ılıman bölgelerde yaşayan hemcinslerinin kürkleri arasında çok ciddi bir fark yoktur. Üstelik domuzlar hiç kürkleri olmamasına rağmen deri altı yağ tabakaları sayesinde vücut ısılarından 20 derece daha düşük ısı ortamlarından hiç etkilenmezler.
Zaten dünyamızda üzeri tamamen kürkle kaplı hiçbir hayvan yoktur. Çoğunun ayak ve burun gibi kısımları görevlerini yapabilmek için açıkta bırakılmıştır. Ancak buralarda vücuda sıcak kan ileten atar damarlar kılcal damarlar vasıtası ile deriye daha yakın olan toplar damarları ısıtırlar. Bu sayede buzun üstünde yürüyen bu tür hayvanların ayaklan üşümez. Ama bu da, hayvanın tüm vücudunun üşümeden bu soğuk ortamda nasıl yaşayabildiğini açıklayamaz.
Kutuplarda, buzlu sularda yaşayan balıkların, sıfır ve sıfır altı derecedeki ortamda donmamalarının sırrının, bu balıkların derilerindeki buz kristallerinin donma derecesini düşüren bir protein olduğu tespit edilmiş, hatta genetik mühendisleri laboratuar ortamında bu proteini üreten geni yaratmayı başarmışlardır.
Bilim insanları bu örnekten yararlanarak, meyve ağaçlarını dondan, uçak kanatlarını ve yolları buzdan kurtarabileceklerini düşündüler ama henüz geniş çaplı üretimi zor görülmektedir. Ne yazık ki, sıcak kanlı hayvanların kendilerini çok soğuk ortama nasıl adapte ettiklerinin sırrı hala tam çözülmüş değil.
