Ekosistemlerin İşleyişi: Enerji Akışı ve Besin Zincirleri

Ekosistem, belirli bir alanda yaşayan canlılarla bu canlıların çevrelerindeki cansız ögelerin karşılıklı etkileşim içinde oluşturduğu sistemdir. Bir göl, bir orman, bir mera ya da bir mercan resifi birer ekosistem örneğidir. Ekosistemlerin büyüklüğü bir su birikintisinden okyanuslara kadar değişebilir; Dünya’daki bütün ekosistemlerin toplamına biyosfer denir.

Ekosistemin cansız (abiyotik) bileşenleri güneş ışığı, sıcaklık, su, toprak, hava ve mineral maddelerdir. Canlı (biyotik) bileşenleri ise bitkiler, hayvanlar, mantarlar ve mikroorganizmalardır. Bir ekosistemde yaşayan aynı türden bireylerin oluşturduğu topluluğa popülasyon, farklı popülasyonların bir arada yaşadığı birliğe ise komünite denir.

Üreticiler, güneş enerjisini fotosentez yoluyla kimyasal enerjiye dönüştürerek kendi besinini üreten canlılardır. Karada yeşil bitkiler, denizlerde ise fitoplanktonlar en önemli üreticilerdir. Ekosistemdeki bütün enerji, üreticilerin bağladığı güneş enerjisine dayanır.

Tüketiciler besinlerini başka canlılardan sağlar. Otla beslenenler birincil tüketici, bunları yiyen etçiller ikincil tüketici, onları avlayanlar üçüncül tüketicidir. Hem bitki hem hayvan yiyen canlılara hepçil denir.

Ayrıştırıcılar (bakteriler ve mantarlar), ölü canlıları ve atıkları parçalayarak içlerindeki mineralleri toprağa geri kazandırır. Ayrıştırıcılar olmasaydı madde döngüleri tamamlanamaz, topraktaki besin maddeleri kısa sürede tükenirdi.

Enerji ekosistemde tek yönlü akar: Güneş’ten üreticilere, oradan tüketicilere geçer ve sonunda ısı olarak ortama verilir. Madde ise döngüler hâlinde tekrar tekrar kullanılır. Bu ayrım sınavlarda sıkça sorulur.

Bir basamaktan diğerine geçerken enerjinin büyük kısmı canlının solunumu, hareketi ve ısı kaybı ile harcanır; bir üst basamağa ortalama yalnızca yüzde 10’u aktarılır. Bu nedenle besin piramidinin tabanında üreticiler en kalabalık ve en yüksek enerji miktarına sahip gruptur; yukarı çıkıldıkça birey sayısı ve toplam enerji azalır. Besin zincirlerinin genellikle dört–beş basamaktan uzun olmamasının nedeni de budur.

Doğada besin zincirleri tek başına değil, birbirine bağlı besin ağları şeklinde bulunur. Bir türün ortadan kalkması tüm ağı etkileyebilir; örneğin bir bölgede avcı hayvanların azalması otçulların aşırı çoğalmasına, bu da bitki örtüsünün tahrip olmasına yol açabilir.

Sağlıklı ekosistemler kendi kendini düzenleyebilir: canlı sayıları belirli sınırlar içinde dalgalanır ve sistem dengede kalır. Ancak ormansızlaşma, aşırı avcılık, kirlilik ve yabancı türlerin taşınması gibi insan etkileri bu dengeyi bozabilir.

Zirai ilaçlar gibi doğada zor parçalanan maddeler besin zinciri boyunca her basamakta birikerek yoğunlaşır. Biyolojik birikim denilen bu olay yüzünden zincirin en üstündeki yırtıcı kuşlar ve büyük balıklar zehirli maddelerden en çok etkilenen canlılardır.