EKOLOJİ MUCİZESİ

EKOLOJİ MUCİZESİ-2

ALPEREN GÜRBÜZER

Ekosistem
Bitkilerin bütününe flora, hayvanların tamamına ise fauna diye isimlendirilir. İster adına flora densin isterse fauna tüm bitkilerin ve hayvanların bir arada oluşturdukları birlikler devamlı olarak çevrelerince veya habitatlarınca kontrol edilirler. Zira canlılar çevreye uyum sağladıkları takdirde canlı kalabilmektedirler. Böylece bitki, çevre ve hayvan üçü bir arada mükemmel bir organizasyonu temsil ederler. İşte temsil edilen canlı ve cansız varlıkların sınırlı bir çerçevede tabiatta teşkil ettikleri bu sisteme ekosistem adı verilmektedir. Hiç şüphesiz insan bu sistem içerisinde eşrefi mahlûkat olarak temsil edilir. Yukarıda belirttiğimiz üzere canlı varlıkların ekosistemin bulunduğu yeryüzü, hatta havayı da kapsayan büyük bir yaşama alanı biyosfer olarak adlandırılır. Yani biyosfer denilen canlı ortam zaman zaman sakin, zaman zaman hızla gelişen, zaman zamanda gerileyen bir durum gibi gözükse de masmavi denizler, koyu mavi okyanuslar, bembeyaz kutuplar, buzullar, çöller, ırmaklar, ormanlar, bulutlar vs. el ele gönüle vermiş halde hayat döngüsü adına durmak yok yola devam diyorlar zaten. Zira Kuranı Kerimde; “Ey Muhammed, sana indirdiğimiz bu kitap kutludur. Ayetlerini düşünsünler, aklı olanlar ibret alsın”(Sad, 29) beyan buyurarak biz kullara Allah birdir, tüm âleme hayat veren O’dur mesajını vermektedir.
Ekolojik faktörler
Bütün organizmalar bulundukları ortamın klimatif, edatif, biyotik, fiziki ve kimyevi gibi ekolojik faktörlerin etkisi altındadır. Dolayısıyla canlı varlıkların hayat devrelerinin en az bir fazını direk olarak etkileyen çevrenin her elemanına ekolojik faktör diye tarif edilir. Kaldı ki ekolojik faktörler de başıboş değildirler, belli kanunlara tabiidirler. Bu kanunlar genel itibariyle iki kategoride değerlendirilir:
1-Minumum Kanunu
Bu kanun 1840 yılında Liebig tarafından ortaya atılmıştır. Bu kanuna göre ortamdaki esas maddelerden hangisi en az miktarda ise o madde sınırlayıcı olarak kabul edilmektedir. Yani canlıların yaşayabilmeleri için gereken besin kaynağı minimum seviyelerde olsa bile o maddenin alınması icap etmektedir. Ki; bu noktada fotosentezin çok büyük rolü vardır. Öyle ki fotosentez sayesinde kazandığımız hayat enerjisi can simidimiz olmaktadır. Zira bitkiler aldıkları ışığın ancak yarısı kadarını yapraklarında yer alan yeşil tanecikli klorofille özümlemekte olup (asimilasyon), böylece emilen ışığın sadece az bir bölümünü hammadde besin kaynağı niteliğinde glikoza dönüştürmektedirler. Tabii dönüşmekle kalmayıp elde edilen glikoz işlenerek karbonhidrat, aminoasit, yağ, vitamin gibi organik maddeye çevrilmektedir. Demek ki başlangıçta bitki içerisinde yaşanan değişim ve dönüşüm işlemleri esnasında elde edilen brüt miktarın bir kısmını bitki kendisi için kullanmakta, diğer geriye kalan net üretimi ise hetetrof canlıların hizmetine sunmak üzere kendi iç bünyesinde depo etmektedir. İlginçtir depo edilen net üretim brütün % 90’nına tekabül etmektedir ki insanoğlu pratik hayatta; “Önce can, sonra canan” derken, bitkiler ise kendi dışında hazırladığı net üretimle birlikte “önce canan sonra can” demektedirler. O halde bitkilerden ibret alıp; “Halka hizmet, Hakka hizmet” sözünü söz olmaktan çıkarıp uygulamaya dökmeli.
2-Ekolojik hoş görürlülük (Tolerans kanunu)
Tolerans fikri ilk defa 1911 yılında Shelford tarafından ileri sürülmüştür. Bu kanuna göre canlı varlıklar optimum (uygun olan) sınırın her iki yanında bulunan maksimum ve minimum sınırlar içerisinde yer alan mevcut faktörlere olan toleransları sayesinde hayatiyetlerini devam ettirebilmektedirler. Bu arada tolerans kavramını zikretmişken bir gerçeği vurgulamakta fayda var. Şöyle ki; gerek bitkiler gerekse hetetrof canlıların alt kademelerinde yer alan canlıların üst kademede bulunan canlılara nispeten hoşgörü seviyesinin daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Nitekim onların üretkenliği sayesinde üstekiler beslenebilmektedirler. Yani çevremizde envai türlü yaratıklar birbirlerine gıda olup karınlarını doyurmaktalar. Böylece hayatın sistematik bir şekilde doğmak, büyümek, çoğalmak ve günü geldiğinde ise ölmek olduğunu farkediyor, derken sonu ölümle sonlanan sözkonusu hoşgörü hiyerarşisine ait besin zincirinin nesilden nesile aktarıldığını anlıyoruz. Öyle bir sistem kurulmuş ki ölen canlıların cesetleri bile israf edilmeden toprak altında bakteriler tarafından parçalanıp, böylece diğer bir canlının besin ihtiyacı karşılanıyor. Herşeyden öte her türlü canlı cesetlerine ait pis kokular toprak altı faaliyetleri sayesinde bertaraf edilip korunmaya alınıyoruz. Yüce Allah; “Biz yeri, dirilere de, ölülere de bir toplantı yapmadı mı?” diye beyan buyurmaktadır. Demek ki fotosentez metoduyla gıda maddesi üreten besin zincirinin ilk ayağını üretici konumunda bulunan yeşil bitkiler, ikinci ayağını bitkilerle beslenen canlılar, üçüncüsünü ise her ikisini tüketen canlılar oluşturmaktadır. Kim bilir belki de bu trofik zincirin dördüncüsü de var, ama biz bilmiyoruz. En iyisi mi biz bunu yeni bir enerji nakli araştırma konusu olarak bilim adamlarına havale edelim. Çünkü bu boyut bizi aşar.
Canlıların trofik kademelerinde enerji transfer edilirken hiç kuşkusuz maksimum ve minimum seviyede seyreden hoşgörülülük sınırları dikkate almak mecburiyeti vardır. Çünkü bu sınırlar aşıldığında malum olduğu üzere enerji ısıya dönüşebilmektedir ki, bu durum bize Termodinamiğin ikinci kanununu hatırlatmaktadır. Zaten tolerans sınırlar aşılınca ister istemez trofik (beslenme yapısı) zincirlerin birçok aşamalarında enerji kayıplarının varlığı gözlemlenecektir. Kaldı ki enerji naklinde sadece minimum miktarlar değil maksimum miktarlar da sınırlayıcıdır. Nitekim buna fazla yükseklik, fazla sıcaklık, fazla ışık, fazla H2O gibi etkenler misal verilebilir. Mesela olduğundan fazla yeryüzü yağmur alsaydı bitkiler köklerinden sökülmesiyle birlikte bir araya toplandıklarında çürüyüp etrafa koku salacaklardı. Dolayısıyla biyolojik nizamı âlemin devamı için ta yaratılış öncesinden itibaren gerek yağmurun yağış miktarı gerekse güneşin enerjisi, kütlesi, hacmi, dünyaya olan uzaklığı en ince ayrıntılarına kadar hesaplanmış ve böylece hayat bu hesaplanmış program program doğrultusunda yoluna devam etmektedir. Koca kâinatta bir nefeslik hayat için gezegen gezegen dolaşma imkânı bulunsa bile o ihtiyaca cevap verecek sonsuz solumluk nefes sadece dünyamızda mevcut. Diğer gezegenler ya çok sıcak ya da tam tersi bumbuz halde yörüngesinde seyretmekteler, bu yüzden oralarda nasıl hayat olabilsin ki.
Şurası muhakkak; mevcut faktörler ne olursa olsun hoşgörülülük sınırları çerçevesinde en iyi şekilde istifade etme yeteneğine sahip, aynı zamanda çevreye iyi adapte olabilecek canlılar da mevcut. Fakat bu tip canlılar birinci transfer zincirinde başarılı oldukları halde iki veya üç transfer dönüşümlerinde bazı olumsuz olaylardan olsa gerek aynı başarıyı sergileyememektedirler. Belki de bu başarısızlık bir takım sebeplerden ileri gelmektedir ki, nedenlerini şöyle açıklayabiliriz:
— Bu tür canlılarda ardı ardına gerçekleşen trofik transfer zincirin yol açtığı gıda maddelerinin tüketimine bağlı olarak enerji kayıpları söz konusu olabilmekte. Bu itibarla kapsadığı ekosistem içerisinde trofik zincir üç veya dört döngü ile sınırlı kalmaktadır.
— Bazı canlıların birtakım faktörler için geniş hoşgörülü, bazı faktörler için ise kısmi hoşgörülü olma durumu etken olabilmekte. Yine de yıllık bitkilerin çoğu hava sıcaklığına ve toprak nemine karşı daha toleranslı oldukları gözlemlenmiştir.
—Engin hoşgörülü canlılar aynı zamanda geniş sahalara yayılabilen canlılar olduğu belirlenmiştir. Dolayısıyla geniş sahalara yayılamayan canlıların bu durumdan olumsuz etkilenmeleri kaçınılmaz olacaktır. Anlaşılan o ki optimum ekolojik tolerans sınırı içerisinde bulunan bitkiler daha kuvvetli gelişme kayd etmenin yanısıra çoğalıp rekabet bakımdan üstün hale geçebilme avantajına sahiptirler. Ancak maksimum ve minimum sınırlara yaklaşıldıkça bitkiler rekabetten düşerler, hatta rekabetten düşmek bir yana miktarları ve saldırganlıkları da azalabilmektedir.
— Herhangi bir canlı için yaşamak için optimum şartlar mevcut değilse, ister istemez sözkonusu canlı için birtakım ekolojik faktörler veya tolerans sınırlarını sınırlayıcı etkenler karşısına engel olarak çıkacaktır. Mesela çayırlarda azot noksanlığı solma faktörü için bir sınırlayıcı etkendir. Fakat toprakları yetersiz azotlu çayırlara fazla su verilirse solma etkeni kısmen önlenebilmekte.
— Canlılar genellikle bir faktörün etkisi ile değil birçok faktörlerin kombine etkisi ile kontrol edilirler. Mesela bir bitkinin hem fiziki faktör için tolerans sınırı hem de optimum yetiştirme sınırı farklı bölgelere göre değişebilir. Mesela çay, fındık vs. Karadeniz’e özel has bitki toplulukları olup başka bölgelerde bunları bulamayabilirsiniz.
—Ekolojik toleransı geniş olan canlılar ekseriyatla her habitat ortamında yetişebilirler, dar toleranslı olanlar ise rekabet hırslarının kuvvetli olmasından dolayı belirli habitat çerçevesinde veya belirli yerlerde birlikler oluşturarak bulundukları birliklere sadık kalmaktadırlar. Mesela kefal ve tekir balıkları Ege’ye mahsus sadık canlılar olup, bunlara Karadeniz’de rastlamayabilirsiniz.
—Çevre faktörleri canlıları sınırlayıcı olduğu zaman verim peryodu ekseriyatla kritik periyod olarak tezahür edebiliyor. Nitekim bitki ve hayvanların çiçek, tohum, fide, yumurta ve larva gibi üreme devrelerine ait tolerans sınırları diğer gelişme devrelerine göre daha minimum kalmaktadır. Mesela bitkilerin çiçeklenme devrelerinde ki düşük sıcaklığa karşı tolerans sınırları çiçeksiz devrelerine nazaran daha azdır.
Bir başka toleransla ilgili vereceğimiz misal böcek ve bitki ilişkisidir. Şöyle ki böcekler çiçeklerin birbirinden güzel rengârenk renkleri sayesinde bitkilerin tolerans cazibesine muhatap kalırlar. Şayet bazı bitkilerin renkleri bir kısım canlıların ilgi odağı değilse bu seferde etrafa saldıkları misk kokular sayesinde kendilerini çekim merkezi kılarlar. Böylece ister renk çekiciliği, isterse koku cazibesi olsun sonuçta böcek ve çiçek işbirliği sayesinde bitkilerin döllenmesi hadisesinin gerçekleşmesine zemin hazırlanmış olur. Oldu ya hem renk hem de koku yetersiz kaldı, bu seferde rüzgârları tohumları taşımak için vasıta kılıp, böylece her halükarda bir şekilde döllenme olayı gerçekleşmektedir. Hatta bir kısım bitkiler de hiç bir vasıtaya gerek duymadan bile yanlarından gelip geçen hayvanların tüylerine yapışarak tohumlarını uzak diyarlara aktarabiliyorlar. Öyle anlaşılıyor ki; alternatifli üreme yöntemleri bitkilere has bir hüner olsa gerektir.
Ekotip (ekolojik ırk) ve fizyoljik ırk kavramları
Bir bitki türünün belli bir coğrafi alanda oluşturduğu lokal gruplara ekotip denir. Yani belli bir ortama genetik olarak uymuş türlerden müteşekkil biyotipler; ekotip veya ekolojik ırk olarak tarif edilirken, mevcut adaptasyon mekanizması dışında bir genetik kaideye dayanmayan türlerin teşkil ettiği gruplar ise fizyolojik ırk olarak tanımlanır. Şurası bir gerçek hangi ekotip veya hangi ekolojik ırktan olunursa olsun, sonuçta yaşadığımız bu gezegende Allaha çok şükürler olsun her türden canlıya yeteri kadar her ne ararsan giyecek, aş, su ve enerji fazlasıyla var. Nitekim toprak altında ki mikro canlıların dışkıları ve atmosferde on binde 3 (% 003) nispetinde bulunan karbondioksit bitkilerin ana esas gıdaları olmaktadır. Hayvanların gıdası ise ekseriyatla bitkilerle beslenmektir. İnsan ise karada, denizde ve havada her ne varsa tüm canlılarla beslenebilen varlık. Sonuçta tüm canlılar her ne ile beslenirse beslensin yenilen tüm gıdaların özünde bulunan cansız inorganik maddeler arasında yer alan hidrojen, fosfor, azot, potasyum, kalsiyum, magnezyum gibi elementler tüm canlılara hayatiyet kazandırmaktadır. Demek ki biyolojik hayat bu tür elementlerin belirli oranlarda, hatta belirli sıcaklık şartlar altında bir araya gelmesiyle denge kazanmaktadır. Bu yüzden bitkinin yetişme şartlarına etki eden ekolojik faktörleri göz ardı edemeyiz. Genel anlamda bu faktörler:
—Isı faktörü,
—Su faktörü,
—Işık faktörü,
—Mekanik faktörü (rüzgâr vs.) olarak tasnif edilirler.
Isı faktörü
Enerji de kanuna tabiidir. Bu yüzden enerji ile alakalı tüm kanun ve kaidelere termodinamik kanunları denilmektedir. Dolayısıyla bitkiler için yetişme yerinden ziyade ısı (kalori) miktarı çok mühim bir yer teşkil ettiğinden, bu duruma sıcaklık veya temparetür denmektedir. Bilindiği üzere organizmalar tarafından kullanılan enerji ısıya dönüşüp ekosistem içinde yok olmaktadır. Fakat ağzımıza aldığımız bir lokmayı solunumla yaktığımızda sözkonusu o besin yok olmamakta sadece proteine, yağa, şekere vitamine dönüşmektedir. Dolayısıyla tekrar açlık hissettiğimizde yeniden bir başka besin kaynağına başvurmak zorundayız. Çünkü enerji elde etmenin birinci yolu beslenmekten geçmektedir. İşte bu nedenle enerjinin mevcut durumdan farklı bir duruma geçmesi olayı, termodinamiğin birinci kuralı haline gelmiştir. Nitekim kütle ve enerjinin korunumu kanunu gereği madde biçim değiştirebilir, ama sözkonusu madde ne sil baştan yeniden yaratılabilir ne de yok edilebilir. Zira enerji madde ilişkisi her halükarda koruma ve sakınma kanunlarına tabiidir. Madem korunma ve sakınma kanunu var, o halde tabiatın kendi kendini yaratamayacağı ispatlanmış olmaktadır. Bilhassa bu kanunlar sayesinde ışık enerjisi biranda potansiyel enerji biçimi olan besin enerjine dönüşebilmektedir ki, bu durum tek yönlü enerji akımı olarak karşımıza çıkmaktadır. Üstelik enerjisi tükenen canlılar toprağa karıştığında vazifeleri sonlanmışta olmuyor. Bilakis onları toprak altında yeni bir faayet beklemekte. Şöyle ki; söz konusu hayatı sonlanan canlılar sonbaharda dökülen sararmış yapraklar misali toprağa karışıp, sonra toprak altında ki mikro çürükçül canlılar tarafından (saprofitlerce) ayrışmaya tabii tutulmasıyla birlikte bitki köklerini besleyeceklerdir.
Termodinamiğin ikinci kanununa (enerjinin kaybolması kanunu) göre ise enerjide herhangi bir kayıp söz konusu olmadığı zaman termodinamiğin birinci kanununun da belirtilen korunum, dönüşüm ve değişim olayların hiçbiri yaşanmayacaktır. Yani ikinci kanun bize enerjinin mütemadiyen daha minimum kullanılabilme düzeyine doğru ilerlediğini ve bununla birlikte entropinin artacağını öngörmekte olup, böylece mevcut sisteme ait nizamın bir şekilde bozulacağını dile getirmektedir. Hatta ikinci kanun yararlı bir iş yapmak adına dönüşmüş enerjinin tekrardan kullanılabilir enerji hale getirilme aşamasında net düşüşlerin yaşanacağını, derken iş gücünün azalacağını bildirmektedir. Bir başka ifadeyle başlangıç hali orijinal olan sistemlerin geçirdiği tüm değişimlerin rotası bozulma yönünde tezahür etmektedir. Nasıl ki ölen bir insanın entropisi artarak çürümeye yüz tutmasıyla birlikte tüm vücut sistemi en küçük parçalara ayrışıp, orjinal ten kafesinden hızla uzaklaşıyorsa, aynen onun gibi bir kısım enerjiler de ısı enerjisi halinde geriye doğru yok işlemi gerçekleştirmektedir. Yani sobadan etrafa yayılan ısının tekrar sobaya dönmemesi gibi bir durum söz konusudur. Tabii burada sözü edilen kaybolma mutlak anlamda değil elbet. Bilakis bir başka halden bir başka hale geçişler manasınadır. Bilindiği üzere tranformasyona giren herşey özüne uygun davranıp sürekli olarak sıcak cisimden soğuk cisme doğru geçiş yapmakta, soğuktan sıcağa asla geçiş olmamaktadır. Dolayısıyla sıcaktan soğuğa tek yönlü olarak gerçekleşen ısı geçişi geriye döndürülemeyecek şekilde ilerleyip, ardından hararetin eşitlenme noktasına gelindiğinde bir anda iş enerjisine dönüşmektedir. Mesela ayrı ayrı kaplarda bulunan sıvılar birbirlerine karıştırıldığında ortaya homojen bir sıvı çıkıp, artık bu noktadan sonra geriye dönülemeyecek şekilde bir iş eylemi gerçekleşmiş olur ki, bu ve buna benzer daha pek çok örnekler verilebilir de. Herşeyden öte tüm bu geriye dönüşü olmayan diye misal getirdiğimiz örneklerin tamamında toplam enerji miktarının sabit kaldığını, ancak entropilerinin artmasına bağlı olarak mekanik ve termodinamik yönden ısı kaybına uğrayıp, sayıca değiştiği gözlemlenmiştir. Anlaşılan o ki enerji her halükarda total miktarında bir değişikliğe uğramamakta, fakat mekanik yönden geri döndürülemeyecek şekilde (mesela ısı enerjisi tekrar mekanik enerjiye dönüşemez) bir değişim süreci geçirmektedir. Hakeza her ne kadar evren şuan itibariyle uzay, kütle ve zamandan ibaret üç sacayaktan oluşan muhteşem düzene sahip yapısını korumasına rağmen, bir gün gelecek termodinamiğin ikinci kanunun gereği evren bünyesinde taşıdığı tüm enerjisini tüketecektir. Bir başka ifadeyle var olan enerji işe yaramaz ısı enerjisine indirgendiğinde veya evreni kuşatan atomların düzensiz ve düşük sıcaklıkta hareket ettiği zaman, şunu iyi biliniz ki kâinat kendi kıyametini yaşayacaktır. İşte olası bu kıyametin adı; kozmosun kendi kendine ısı ölümünü ilan etmesi demek olan büyük tufandan başkası değildir.
Bu arada şunu belirtmekte yarar var: üreticiler, tüketiciler, organik ve inorganik maddeler arasında ilişki zinciri sağlansa da bu demek değil ki hayat denen iksir tam takır ebedi yoluna devam edecektir. Baki olan sadece Allah. Dolayısıyla hayatı etkileyen pek çok faktör Yaratıcının dışında herşeyin fani olduğunu ispatlıyor zaten. Zira ısı, ışık, nem, yağış, basınç gibi fiziki unsurlar optimal şartlarda cereyan etmesi gerekir ki hayat döngüsü tamamlanabilsin. Aksi takdir de ne hava, ne de toprak tek başlarına canlılara eksiksiz bir hayat sunamayacaklardır. O halde tüm unsurlar mutlaka bir döngü içerisine girmek mecburiyetindedir. Nitekim bu döngü âlemi çerçevesinde toprak sathına ulaşan ışınlar belirli kısmı bir şekilde kayba uğramaksızın aşağıdaki şekillerde tekrar transfer olurlar. Şöyle ki;
—Atmosfere geri verilerek,
—Toprağın alt tabakalarına iletilerek,
—Toprağı saran hava tabakaları arasında alışveriş şeklinde,
—Toprak nemli ise buharlaşma ısısı şeklinde,
—Doğrudan ısınma şeklinde,
—Yansıma şeklinde cereyan eder.
Dünya sathında hayat denen yolculuğun devam etmesi için öncelikle sıcaklığın pek fazla değişmeyecek şekilde ayarlı tutulması gerekmektedir. Yeryüzü sathının ortalama sıcaklığı fazla değil, iki veya üç derece artmış olsa kim bilir kaç ülke karlar ve buzların erimesiyle birlikte Nuh tufanı misali sulara gark olup haritadan siliniverceklerdi. Bunun için sıcaklığın belirli derecelerde muhafaza tutulduğunu gösteren en iyi skala güneş sabitesidir. Bilindiği üzere yeryüzüne ulaşan güneşin yaydığı radyasyon enerji miktarı Güneş sabitesi ölçüm tablosu ile tayin edilmektedir. Şöyle ki; bir radyan enerji bir cisim tarafından absorbe edilirse ısıya dönüşmekte. Dolayısıyla Güneş sabiti ölçümleri atmosferin dış kısmında 1cm2’lik dilimine tekabül eden yüzeyin toplam 24 saatte aldığı radyasyon enerjisinden açığa çıkan ısı kalori cinsinden hesap edilerek belirlenir. Bu hesaptan hareketle güneş ışınlarının atmosferin üst sınırına denk gelen enerjisi 1,94 cal/cm2 dakika (gün) olduğu tespit edilmiştir. Ki; buna güneş sabitesi denmektedir. Bir başka ifadeyle bir yüzeyin bir dakikada aldığı ısı veya enerji değeri güneş sabitesi olarak bilinip, bu değer takriben 2 kaloriye tekabül etmektedir. Hatta güneş sabitinin kısa dalga boylu radyasyonlarını %100 birim olarak kabul edersek, bu durumda radyasyon ışınları atmosferden geçtiğinde bulutlar vasıtasıyla % 24’ü uzaya (fezaya) yansıtılır ki, bu olay geri devir döngüsü olarak ifade edilmektedir. Zaten ortada geri dönmeyen bir enerji akımı olayı yoksa bir müddet sonra döngüsüz kalan bitkiler özümleme yapamayacaklarından bir anda hayatın dengesi allak bullak olacağı muhakkak.
Görüyorsunuz ışık ışın olarak kalmamakta, bilakis herkes payına düşeni alıp yoluna devam etmekte. Derken ışığın %1,5 oranı bulut denilen hava molekülleri ve toz parçaları veya su damlaları tarafından emilmekte, geriye kalan % 25’i atmosfer tarafından (Bunun %14’ü atmosfer içinde dağılarak, diğeri % 10,5 ise yine atmosfer tarafından doğrudan kullanılır ) yeryüzü için ulaştırılmış olup, % 7’si ise atmosfer tarafından uzaya gönderilen ışınlar olarak sahne almaktadır. Ayrıca ışınların % 15’i atmosferdeki gazlar (%3’ü ozon tabakası, %13 troposfer tabakası) tarafından emilmektedir (yutulur). Böylece gökyüzünden doğrudan yeryüzüne ulaşan kısa dalga boylu radyasyon ışınların yer aldığı istatiksel oran % 22,5’a tekabül eder ki, diğerlerini de buna ilave edip topladığımızda %100 rakamına ulaşmış oluruz. Anlaşılan o ki; direk veya diffuzyona (dağılma, yayılma) uğramış ışınlar gök kubbeden hoş seda ile yeryüzüne ulaştığında arz sathını ısıtıp, akabinde toprağın bağrından yayılan % 4’lük arta kalan radyasyon ışınlarının yansıması sonucunda tekrar atmosfere dönmektedir. Ayrıca son araştırmaların ortaya koyduğu verilere göre yeryüzünde bulunan % 114,5 oranında uzun dalga boya sahip radyasyonlar yukardakine benzer bir tablonun başka versiyonunu andırır aşamalarla geri gönderildiği tespit edilmiştir. Böylece atmosfer hem güneşten gelen hem de arzdan gelen radyasyonlara maruz kalarak sıcaklık kazanmaktadır. İşte bu model üreticilere örnek teşkil etmiş olsa gerek ki bu uğurda seralar kurularak güneşten gelen ışınlar camdan geçirilip toprağın ısıtılması sağlanmıştır. Yani toprak ısınınca radyasyon kanunların gereği olarak uzun dalga boy ışınları yaymaya başlayacaktır. Böylece bu ışınlar camdan geçemeyeceklerinden dolayı toprakla cam arasında kalan hava sıcaklığı turfanda sebzelerin yetişmesine fazlasıyla yetecektir.

EKOLOJİ MUCİZESİ-3

ALPEREN GÜRBÜZER
Isının alt tabakalara geçmesi
Rabbül âlemin yeryüzü sathını kuruluk ve soğukluğunu belli bir ayarda konuşlandırmış.. Kaldı ki kuruluk aşırı boyutlarda olsaydı belki de yaşadığımız âlem kaskatı kesilecekti. Şurası muhakkak; normal fiziki şartlarda ısının alt tabakalara geçmesi toprağın ısı geçirgenliğine bağlı olarak seyretmektedir. O halde bu durumda toprağın özelliğini dikkate almak gerekiyor. Çünkü her yerde toprağın yapısı aynı değildir. Dolayısıyla bir maddenin ısı geçirgenliği ne kadar büyükse maddenin yüzeyi o oranda az ısınacak demektir. Hatta bir toprağın ısı geçirgenliği toprağın bileşimine ve taşıdığı su miktarına bağlı olarak bile değişebiliyor. Zira kuru ve havalandırılmış topraklarda geçirgenlik az olması nedeniyle sıcaklık üst tabakalarda tavan yapmaktadır. Bu yüzden sıcaklığın maksimum seviyeye ulaştığı tepe nokta inversion olarak kabül görüp, bunun tam tersi alt seviyede yer alan değer ise yer inversionu olarak tanımlanacaktır. Nitekim ıslak topraklar ışığı aşağıya doğru ilettiklerinden dolayı toprağın üst yüzeyi devamlı olarak soğuk kalmaktadır. Bu arada topraktaki su miktarı değiştikçe hem ısı geçirgenliği hem de spesifik ısı değişecektir. Çünkü H2O havaya göre 30 kat daha büyük ısıyı iletmektedir.
Isı tekrar atmosfere geri verilmez
Yeryüzü güneşten aldığı enerjinin yanısıra aynı zamanda aldığı ışığı kızıl ötesi enerjisi (radyasyon-ışıma) şeklinde atmosfere transfer ederek atmosferin ısınması sağlanır. Normalde yeryüzüne gönderilen ışınlar tekrar atmosfere geri verilmemesi gerekir, ancak yeryüzünde ısı ışınlarının yansıması bazı faktörlere bağlı olarak gerçekleşmesi sözkonusudur ki, bu faktörler:
a-Havanın nem miktarına
Bilindiği üzere güneş etkisiyle yeryüzünde buharlaşarak yükselen nem, havada sıvı haline (yoğunlaşma) dönüşmektedir. Böylece havadaki su molekülleri çoğaldıkça yeryüzünden gelen ışınları absorbe etme gücü daha da artmaktadır. Ancak fabrika bacalarından ve evlerimizin kalorifer kazanlarından yükselen dumanlar ve eksoz gazları atmosferin dengesini bozmaktadır. Çünkü her tür yanma hadisesi karbondioksit gazının yayılması demektir. Böylece yanan alevlerin ardından atmosferde aşırı gaz birikiminin tetiklediği dengesizlik güneşten gelen ışınları ister istemez değişime uğratarak günümüzde adından çok söz ettiren ozon tabakasının delinmesi gibi bir probleme zemin hazırlayacaktır. İşte bu tür problemler yumağı eşliğinde bir anda Rabbül âleminin; “Artık Rabbinizin hangi nimetlerini yalanlayabilirsiniz” (Rahman,40) beyanınını ne demek olduğunun idrakiyle tabiat dengesinin başlıbaşına büyük bir nimet olduğunun farkına varıyoruz.
b-Gökyüzünün berrak veya bulutlu olma durumu
Nemle yüklü sıcak havanın gök kubbede belirli bir yüksekliğe yükselmesiyle birlikte önce soğumaya başlar, sonra su damlacıklarına ve daha sonra da dolu’ya dönüşür ki buna bulut denmektedir. İyi ki de bulut gibi tabii şemsiyemiz var. Çünkü özellikle bulutların üst tabakası güneşten gelen ışınları mükemmel bir şekilde uzaya geri yansıtıp dünyanın aşırı derecede ısınmasının önüne geçmektedir. Hatta bulut albedo (yansıtma oranı) görevi üstlenirken yalnız da değildir. Onun yanında aynı zamanda adeta gökyüzünü kapatırcasına konumlanan dağ yamacı, ağaç dalları gibi engeller yansıyan ışınları azaltarak albedo olayına katkıda bulunurlar. Fakat albedo oranı açık çayırlarda hiçbir engelin olmaması dolayısıyla ormanlara göre daha fazla vermektedir. Hakeza kar yüzeyi de öyledir.
c-Isınan yüzeyin cinsi ve renk durumu
Yeryüzüne düşen ışınların % 88’i yağan kar üzerinde tekrar atmosfere geri yansımaktadır. Tabii bu değer kar beyaz için bir değerdir. Oysa bu yansıma kuru toprakta % 15–40, çayırda % 12–30, ormanda % 5–20, su yüzeyinde ise % 3–10 arasında seyretmektedir.
d-Işınların yüzey durumu
Bilindiği üzere ıslak toprak, ısıyı kuru ve içerisi hava dolu topraktan daha fazla iletmektedir. Mesela iletim kabiliyeti az olan topraklarda ısı sadece yüzeyde toplandığından mevcut olan ısı ancak geceleri atmosfere iade edilebilmektedir. Derken geceleri toprak yüzeyinin çabucak soğumasıyla birlikte fazla ısı kayıplarının varlığına şahit oluruz.
Toprağı saran hava tabakaları arasında yaşanan ısı alışveriş durumu
Bilindiği üzere taş ve topraktan meydana gelmiş 50 km’lik kalınlıkta litosfer üzerinde ki örtü tabakasına toprak denilmektedir. Madem toprak var, o halde toprak arasında ısı akımını sağlayacak bir donanımın da mevcut olması gerekir. Zaten var da. Şöyle ki toprağı saran hava tabakaları arasında cerayan eden ısı alışverişi doğrudan doğruya daha soğuk veya daha ağır olan hava tabakalar ile hafif veya daha sıcak olan tabakaların üzerine uzanmaktadır. Dolayısıyla bu tabakalar arasında denge ısı alışverişi sonucunda meydana gelmektedir. Isı alışverişi aynı zamanda bize toprakta enerjinin var olduğunu hatırlatmaktadır. Derken toprağın bağrında külli irade tarafından elektrik yüklenmiş nizami enerjinin farkına varırız.
Buharlaşma ısısıyla ilgili olan ısı kaybı
Kuşkusuz buharlaşma enerjisi güneşten temin edilir. Bu arada toprak yüzeyinin ısınmasına paralel olarak nem oranı değerleri de değişebilmektedir. Yani toprağın ısı geçirgenliği veya spesifik ısısı azaldıkça toprak o nispetle daha fazla ısınmaktadır. Derken bir yandan toprak tarafından emilen ısının büyük bir kısmı buharlaşıp atmosfere yükselirken diğer yandan da çöllerden yükselen tozlar, karasal kaynaklı humuslar, volkan dumanları ve deniz kaynaklı tuz kristalleri ve daha pek çok zerrecikler havaya karışarak yoğunlaşmış çekirdek oluştururlar. Derken buharlaşan nem ile yoğunlaşmış çekirdeklerin atmosferde bir araya gelip reaksiyona girmesiyle birlikte buluta dönüşmektedir. Böylece atmosferde bulut oluşumunun tüm fiziki şartlarının tamamlanması sonucunda; yeryüzü bir anda rahmet yağmuruna kavuşmaktadır. Ayrıca bir başka dikkati çeken husus ise arzdan geri dönen uzun dalga boylu ışınların havadaki nem sayesinde yutulup arta kalanının da uzaya salınması olayıdır. Bu olay sıradan bir faaliyet gibi gözükse de aslında bu durum güneş ve dünyanın birlikte ele ele verip gerçekleştirdiği muhteşem devr-i âlem denge turu mucizesini içermektedir. Çünkü Allahü Teala; “Göğü o yüceltti ve dengeyi koydu” (Rahman, 7) diye beyan buyurmakta.
BİTKİ ÖRTÜSÜNÜN ISI DURUMU
Hayat için gerekli olan sıcaklık, toprak, hava ve suyun hep bir arada uyum içerisinde olması şarttır. Hava solunum için ne kadar mühimse, su da elbet ab-ı hayat için çok mühim bir nimettir. Hakeza ısı da öyledir. Genel itibarıyla güneşten gelen ışığın yeşil bitki örtüsü üzerinden yansıma oranı % 50 civarında olup diğer yarısı ise fotosentez sistemi yoluyla absorbe edilmektedir. Şöyle ki; ışık başlangıç itibariyle bitkinin bünyesinde tek yönlü enerji olmakta, daha sonra tek yönlü bu enerji sayesinde kimyevi maddeler belirli hızla bitkinin tüm bünyesine iletilerek fosfor, sülfür ve magnezyum şeklinde cem olmaktadır. Böylece bitkilerle beslenen canlılar hayati öneme haiz bu maddeleri vücutlarına transfer edip metabolizmik faaliyetlerinde kullanmak üzere muhafaza ederler. Derken inorganik madde transferi dönüşümü nesilden nesile aktarılarak yoluna devam etmektedir. Sanırım mükemmel matematiksel döngü bu olay olsa gerektir.
Bir ormanda en fazla ısı ışınlarının emildiği kısım ağaçların tepe noktalarıdır. Madem öyle, bu durumda Tropik bölgeler ve Arabistan civarında ki ağaçlar bunaltıcı sıcaklardan nasıl korunuyor sorusu akla gelecektir. Buralarda yaşayan bitkiler ister istemez kendi serinliklerini sağlayacak önlemleri bulmak zorundadır, ama nasıl? Yüce Allah bitkileri soğuktan korumak için kimine kalın kürk, kimine yumuşak kürk ihsan ettiğine göre, bunaltıcı sıcaklardan bitkilerin koruması için de gereken donanımı ihsan edecektir elbet. Şöyle ki kaktüslerin en tepe noktanın sürgün kısmında büyümesine rağmen kendi kendini gölgelendirebilmektedir. Mesela Neoratimondia Gigontea türünde kaktüsün köşeli olması ona gölge avantajı sağlamaktadır. Hakeza Kanarya adalarında yaşayan Euphorbix Canariensis’te öyledir. Ayrıca bitkilerin yapraklarında gerçekleşen buharlaşma olayı da bir tür güneşin kavurucu sıcaklığına karşı alınmış bir değişik serinleme yöntemidir.
Isı şartlarına göre bitki toplulukları daha ayrıntılı bir şekilde inceleyecek olursak 4 grupta mütalaa edebiliriz. Bunlar:
1-Açık bitki toplulukları
Toprak yüzeyi kısmen bitki örtüsüyle örtülü olan bitkiler açık bitki toplulukları olarak bilinmektedir. Dolayısıyla bu tip yüzeylere gelen ve kaybolan ısı çıplak toprakta olduğu gibi tecelli etmektedir.
2-Kapalı fakat alçak bitki toplulukları
Yaban otları, kısa çimenler ve 20 cm’ye kadar olan bitkiler, bu gruba girerler. Dolayısıyla gökyüzünden inen ışınlar daha toprağın derinliğine nüfuz etmeden toprak yüzeyinden birkaç santim yükseklikte boy veren bitki topluluklarının kuvvetle emen bölgesine isabet ederek absorbe edilmektedir.
3-Kapalı fakat yüksek boylu bitki toplulukları
Bunların boyu 1 metreyi bulabilmektedir. Uzun otlaklar, çalılar ve hububat tarlaları bu gruptandır. Özellikle bu grup için ısı ışınlarının en fazla tesir ettiği bölge bitkinin 1/3’ü olan üst kısmı olmaktadır.
4-Yüksek bitki toplulukları (ormanlar)
Yüksek bitki toplulukları deyince ilk evvela ormanlar akla gelmektedir. Adı üzerinde orman. O halde ormanları oluşturan ağaçların tepe kısımları en fazla ışık alan kısımlar olması icap eder ki, öyledir zaten. Ancak orman alanı sık değilse seyrek bitki örtüsü arasından sızan ışınlar toprak yüzeyine kadar nüfuz ederek ikinci bir maksimal bölge meydana getirirler. Bu durumda geceleri ısının düşmesiyle birlikte soğuk hava akımı ağaçların tepelerinden aşağılara inerek toprak zemininde minimal sıcaklık şartların oluşması gerçekleşmiş olur. Ağaçların gövdelerine isabet eden bölgede ise daha değişik bir iklim şartları hüküm sürmektedir. Belli ki gövdenin kabuk kısmı ağacı dış faktörlerden korumanın yanısıra birçok fonksiyonları icra etmek için yaratılmış. Şöyle ki gövdenin kesiti alındığında iç kısmın halkalardan oluştuğu gözlenir ki bu halkalar aynı zamanda ağacın yaşını da belirler. İç halkaların merkez konumunda ki çekirdek kısım sert olduğundan etrafındaki dış halkalardan su sızmasına geçit vermemektedir. Zaten çekirdek kısmın kurşungeçirmez yelek özelliği sayesinde değilmi ki kendisinin çürümesine bir şekilde izin vermemektedir. Gövdenin iç halkaları dikkat çeker de dış halkalar çekmez mi? Onlar da çeker elbet. İç dışın yansıması derler ya, dış güzelliğin gereği dış halkalar hem su hem de besi suyunu belirli oranlarda dallara pay etmektedirler. Demek ki sadece gövde değil gövdeye bağlı dalları da hesaba katmak gerekir. Böylece bitki örtüsü sıklaştıkça orman zemininde günlük sıcaklık değişmesinin o nispette küçüldüğünü söyliyebiliriz.
Anlaşılan o ki bitkiler tarafından emilen ısı enerjisinin az bir kısmı CO2 asimilasyonu için seferber olmakta, büyük bir kısmı ise transprasyonda kullanılmaktadır. Bir kısmı da çevredeki hava ve ısı alışverişi şeklinde transfer olurlar. Zaten bir ağacın yarısından çoğu karbon maddesinden meydana gelmekte, dolayısıyla kendisi için lazım olan CO2 asimilasyonunun az kullanması gayet tabiidir. Bir başka ifadeyle “Hizmet nimettir” deyip daha çok CO2 asimilasyonu kendi dışındaki canlılar için hazır hale getirmektedir. Bu bir besin hizmetinde bulunmak gibi bir şey olsa gerektir.
Sıcaklık rezistanı
Bilindiği üzere güneş ışınları 150.000.000. kilometre öteden atmosferden filtre edilerek dünyamıza arınmış halde misafir olmaktadır. Misafirin iyisi kötüsü olmaz. Dolayısıyla “Kahrında hoş, lütfünde hoş” denilip gerek toprağın derinliklerine gerekse denizin derinliklerine kadar sızarak baş tacı edilir. Aşırı sıcaklar insanın canından bezdirecek halde bunaltsa bile her külfetin birde nimet boyutu olduğunu da unutmamak gerekir. Nitekim ısınan hava gökyüzüne yükselerek masmavi bulutları oluşturup şemsiyemiz olmakta. Her şeyden öte güneş birinci derecede büyük bir enerji kaynağımız olarak bizi her daim selamlamakta. Bitkiler ise bu enerjiyi kimyasal enerjiye çeviren bir aracı eleman olarak tüm canlı âleme hizmet etmektedir.
Elbette ki her canlıda olduğu üzere bitkiler de aşırı ve kavurucu sıcaklıklardan olumsuz etkilenmekteler. Zira Bitkilerin yüksek temparetüre dayanma kabiliyetlerine sıcaklık rezistansı denmektedir. Şayet bir yerde sıcaklık 60 veya 60 üzeri derecelere gelmişse ora da canlı bir hayattan artık söz edemeyiz. Bu türden aşırı sıcaklığa karşı mukavemet genelde ölümle sonuçlanır zaten. Demek ki ideal bir hayat için ne çok sıcaklık, ne de çok düşük sıcaklık, ikisi arası bir şey olmalıdır. Çünkü aşırı sıcaklık organizma üzerinde parçalanmalara yol açacaktır. Düşük sıcaklıkta ise her ne kadar kimyasal parçalanma olmasa bile bu seferde hayatın gelişmesine sekte vuracaktır. Yine de bazı mikroskobik canlıların çok düşük sıcaklıklara karşı dayanıklılık gösterdikleri artık bir sır değil. Buradan hareketle bazı bilim adamları hayattan ümidi kesilmiş olan hastayı buz aküsü destekli dondurma muamelesine tabii tutup bir süre yaşatmak ümidini taşısalar da maalesef bu tür denemeler her seferinde fiyaskoyla sonuçlanmıştır. Çünkü düşük sıcaklık ileriye doğru bir gelişim vaat etmiyor, adı üzerinde dondurucu, yani hayatı durdurucu özelliği var. Gelişme için mutlaka hem ısı dengesine hem de enerjiye gerek vardır. Neyse ki bu enerji her canlıda yeteri kadarıyla mevcut, bitkilerde ise daha fazlacadır. Kaldı ki Allah-ü Teala tüm canlılara hem soğuktan hem de sıcaktan koruyacak yuvalar halk etti. Zira Kur’an’ı Kerimde; “Yeri de biz döşedik; (Bak biz) ne güzel (döşeyiciler) iz” diye beyan buyurmaktadır.
Sıcaklık rezistansı iki şekilde incelenir:
1-Primer Sıcaklık rezistansı:
Primer Sıcaklık rezistansı protoplazmanın yüksek sıcaklıklara karşı taşıdığı mukavemet demektir. Dolayısıyla bir protoplazmadan sümüklü böceğe kadar her tür canlının bir mukavemet sınırı sözkonusudur. Hele bu sınırı aşmaya gör, bak o zaman kızılca kıyameti. İşte kızılca kıyametin kopmaması adına bu mukavemet (dayanıklılık) dengesi içerisinde her canlının oynayacağı rolün elbette ki küçümsenemez noktada olduğunu söyleyebiliriz.
2-Seconder sıcaklık rezistansı (yapısal sıcaklık rezistansı):
Bitkiler, morfolojik strüktürü veya transpransyonu sayesinde yüksek sıcaklığın öldürücü etkilerinden korunmak amacıyla bünyesinde taşıdığı suyu ekonomik olarak dengede tutabilmekteler. Zaten dengede tutması da gerekir ki narenciye, pamuk, çay, tütün, üzüm, fındık gibi ürünler belli bir coğrafi bölgelerde yetişebilsin.
İKLİM
İklim ölçümleri meteorolojik uzmanları tarafından atmosferin ilk tabakası olan troposferde meteorolojik balonlar kullanma yöntemiyle günde ortalama iki kez incelenerek tayin edilir. Bu yüzden biz biliyoruz ki yağış planı denilen bir gerçek var ortada. Dolayısıyla okyanuslardan buharlaşan su tekrar aynı oranda okyanusa düşmemektedir. Tam aksine atmosferde alçak ve yüksek basınç sistemlerinin ürettiği kuzey-güney istikametinde yer alan konveksiyon akımları veya tropoz ara katmanında (troposferin son bulup stratosferin başladığı alan) yer alan rüzgâr akımlarının etkisiyle bir yandan kuzey enlemlerde soğuk hava şeklinde aşağılara inerken diğer yandan güney enlemlerde sıcak hava akımı tarzında yukarılara doğru çıkmaktadır. Derken sıcak ve soğuk hava akımlarının karşılıklı dönüşümlü sık sık yer değiştirmeleri sonucunda oluşan iklim kliması dünyaya pay edilip, böylece rahmetten tüm yeryüzü nasiplenmiş olmaktadır. Zira güneş ışığı önce dünyayı ısıtıyor, akabinde havayı. Bunun sonucu olarak ısınan hava hafifleyerek yeryüzünde yükselmeye başlıyor ve yerini soğuk hava tabakasına bırakıyor. Sonrası malum emanetin bırakıldığı noktada bir sirkülâsyona neden olunur ki; işte bu sirkülasyon rüzgar oluşumunun ta kendisidir. Hakeza deniz üzerindeki soğuk hava tabakası hareket ederek karadan yükselen sıcak havanın yerini almak üzere sahile doğru akması da böyledir. Zaten yazın bunaltıcı sıcaklar eşliğinde sahil boyunca serinlememiz bu sirkülasyon sayesinde gerçekleşmektedir. Kaldı ki güneşin yeryüzündeki havaya hareket manevrası vermesi rüzgâr olarak tanımlanmakta. Demek ki rüzgârlar atmosferin değişik basınç sistemlerin etkisi altında ısınmasından kaynaklanan farklılıkların bir döngü içerisinde hava hareketi tarzında meydana gelmektedir. Böylelikle rüzgârların iklimlerin oluşmasında büyük ölçüde aktif rol oynadığını fark etmiş oluruz. Keza rüzgârlar denizlerin nemli havasını her yönden estirme yetenekleri sayesinde adına ister poyraz, ister lodos, ister alize rüzgârları denilsin her türden değişik yelpazelerini karalara, dağlara, ovalara, ormanlara taşıyabiliyor da. Hatta hava akımları esmekle kalmayıp uzaydan gelen (+) ve (–) iyon yüklü parçacıkları, meteorları ve güneşin ültraviyole gibi zararlı ışınları filtre ederek canlılar için tertemiz bir iklim yaşatmaya vesile oluyorlar. Zira Kuran’da rüzgârla ilgili ilginç sırları vurgulayan kelam bile var. Şöyle ki Allah (c.c); “Rüzgârı (değişik yönlerden) estirmesinde aklını kullanan topluluklar için pek çok ayetler (sırlar) vardır” (Casiye suresi ayet–5), “ Biz aşılayıcı rüzgârlar gönderdik. Gökten de bir su indirip onunla sizleri sıvardık” (Hicr, 22) diye beyan buyurmaktadır. Dahası dünyanın 363 milyon km2’sini denizler ve 148 milyon km2’sini de karalar oluşturmaktadır. Bunu yüzdeye vurduğumuzda denizlerin % 71, karaların ise % 29’luk bir alanı oluşturduğu ortaya çıkar ki, işte dünya sathına dağılan alanlarla birlikte iklim ekolojik bakımdan üç ayrı kategoride tasnif edilir:
1-Makro iklim (Meteorolojik veya bölge iklimi):
Makro iklim meteorolojik merkezlerce tayin edilir. Bu iklime mahsus canlılar bu bölgelerde hayatiyet kazanırlar. Dolayısıyla kutuplarda yaşayan penguenleri çöl ikliminin hâkim olduğu bölgelerde yaşatamazsınız. Tam tersi bir kelebeği de kutuplara hapsedemezsiniz.
2-Mezo iklim (lokal iklim):
Mezo iklim orman, çöl gibi özel tip ortamların iklimidir. Elbette ki bu iklim şartlarına adapte olmuş canlılar için mezo iklim bulunmaz bir fırsat olacaktır.
3-Mikro iklim:
Mikro iklim organizmaların vücut yüzeyi ile doğrudan ilişkili iklimdir. Bu klimaksın özellikleri ancak özel bir sistem yoluyla tanınır. Mesela devamlı güneş altında kalan kayalar ile ağaç altında veya su kenarında bulunan kayalar farklı klima etkisi altındadırlar. Yine toprak altı yuvalarının toprak sathına yatkın yüzeyi ile alt yüzeyi arasındaki mikroklimatik şartlar farklıdır. Hakeza bir duvarın yüzeyi ile alt yüzeyi arasındaki mikroklimatik şartlar içinde farklılık sözkonusudur. Yani bir duvarın alt ve üst yüzeyi ile kuzeye bakan yüzü farklı mikro iklim tesiri altındadır. Demek ki farklı fiziki şartlar asla göz ardı edilemeyecek unsurlar olarak karşımıza çıkmaktadır.
Ayrıca bir yamacın taşıdığı su miktarı yön tayinine göre büyük bir değişiklik göstermez. Çünkü her tarafı güneşten gelen dik ve yayınık ışınlara maruzdur. Zira yamaçların farklı pozisyon almasına neden olan asıl etken unsur coğrafi enlemlerdir. Nitekim ekvator bölgesinde güneş tam tepedeyken yön farkı ortadan kalkıp, en fazla ısı ışınları öğleden evvel ve öğleden sonra doğu ve batı yamaçlarınca alınır. Ekvatordan uzaklaştıkça kuzey yarımkürede güney yamaçlar, güney yarım kürede ise kuzey yamaçlar en fazla ısınan bölgeler olduğunu müşahede ederiz. Hatta kutuplara doğru gidildikçe güneşten gelen dik ışınlar azalmış halde yerine yayınık ışınlar aldığı gözlenir. Dolayısıyla buralarda yöne bağlı olan sıcaklık farkları fazla değildir. Fakat deniz seviyesinden yükseldikçe yayınık ışınlar azaldığı gözlemlenmiştir.
Peki ya yamaçlarda ki ışınlara ne derseniz diyorsanız, elbette ki yamaçların ısı durumu orta enlemlerde hayret edilecek derecede farklılık arzetmektedir. Buraların güney yamaçtaki bitkiler ilkbaharda çiçek açtığı halde kuzey yamaçlar yaz ortalarına kadar hala karla örtülü olduğu belirlenmiştir. Güneş ışınları Orta Avrupa da olduğu gibi eğimi düştükçe yamaçların durumuna göre enerji miktarı da değişmektedir. Şurası muhakkak; güney yamaçlara hem uzun hem de en dik ışınlar gelip, kuzeye ise daha çok zayıf ışınlar düşmektedir. İşte ışınların durumuna görede gerektiğinde ağaç cinsleride bulunduğu konuma göre değişebilmektedir. Şöyle ki soğuk vadilerin en üst yamaçlarında iğne ve geniş yapraklı ağaçlardan oluşan ormanlar sıkça görülür, fakat vadi tabanına inildikçe ormanların yerini çalılar ve otlaklar yer almaktadır.
O halde tüm bunlardan çıkaracağımız sonuç; güneş ışınlarının yeryüzüne düşüşü ne kadar dik ise belirli yüzeye düşen ışığın yol açtığı ısı enerji miktarıda o kadar büyük olmaktadır. Özellikle bu durum daha çok güneş zenit’te iken (tepe noktasında) gerçekleşir.
Bilindiği üzere dünyamız hava denilen gaz karışımı ile çepeçevre sarılıdır. Dolayısıyla engebeli arazilerde ise soğuk hava ağır olduğu için çukur alanlara inme çabasındadır. Geceleyin toprak sathı yansıma ile soğuduğundan soğuk hava çukur olan yerlere akmaya başlar. Bu yüzden çukurlarda toplanan soğuk hava birikintilerine Soğuk Dolin (soğuk çukur) denmektedir. Yükseklerde ise sıcak hava toplanmıştır. Bu gerçeklerden hareketle dona karşı hassas olan bitkilerin yetiştirilmesinde arazi şekli mutlaka dikkate alınması gereken bir husus olarak gözönünde bulundurmamız icap eder. Aksi takdirde etrafı dağlarla çevrili yerler soğuk dolinler olduğundan meyva platajları ve üzüm bağları zarar görecektir. Dolayısıyla bu tür zararların önüne geçmek adına soğuk havanın birikmesini önlemek için bir takım sulama metotlarından istifade edilebilir pekâlâ.

EKOLOJİ MUCİZESİ-4

ALPEREN GÜRBÜZER
İzoterm (eş sıcaklık eğrisi)
Yeryüzünün sıcaklık durumunu grafikte gösterebilmek için deniz seviyesinde aynı yükseklikte yerleri birleştirmek gerekir ki, işte grafikte yer alan bu eğrilere izoterm (eş sıcaklık eğrisi) denmektedir. Söz konusu eğrilerin bize gösterdiği bir gerçek var ki; sirkülasyonunun (hava dolaşımı) ne sürekli yağış, ne de sürekli kuraklık şartlarına endeksli bir seyir takip etmeyip, sanki ilahi bir güç tarafından yeryüzünün kompleks bir şekilde planlanmış 5 sıcaklık eğrisine göre ayarlandığını göstermektedir. O halde bu ayarlanmış rahmet bölgelerini kısaca tarif etmeye çalışalım:
1-Ekvetoryal iklim bölgesi:
Bu tip iklim kuşağının yıllık temporatoral değişmeleri azdır. Aylık sıcaklık ortalaması ise 24 veya 28 santigrat dereceler arasında seyretmektedir.
2-Tropikal iklim bölgesi (dönence):
Bu iklim kuşağı ekvatorun 23 santıgrat derece güneyi ve kuzeyinde bulunan paralel çevreyi alan bölgeyi içine almaktadır. Buralarda ısı değişmeleri büyük olup sıcaklık ortalaması 23,2–24,7 santıgrat derecelerde kalmaktadır.
3-Subtropikal iklim:
Muhtemeldir ki kâinatın ilk yaratılışı sırasında iklim özelliği suptropikal bir iklim kuşağı hâkim olup, aynı zamanda yeryüzü üzerindeki karaların kapladığı alanın şimdikinden çok daha büyük olduğu tahmin edilmektedir. Dolayısıyla böyle bir iklim kuşağına bağlı olarak dünyanın o yıllarda bitki florası bakımdan zengin olduğunu tahmin etmek çokta zor olmasa gerektir. Nitekim bugün yeryüzünün kömür yatakları bakımdan zengin olması tahminlerimizi teyit ediyor zaten. Bu durum bize o devirde yaşayan organizmaların C–14(karbon -14)/ C–12 (karbon–12) oranının etkisi altında yaşadıklarının ipucunu vermektedir. Bilindiği üzere bugün sup tropikal iklim 25–40 santigrat derece enlemleri arasında uzanan bölge kapsamı içerisinde olup, yıllık ortalama sıcaklık ise 17,4–19,3 santıgrat derece arasında seyretmektedir. Bu yüzden buralarda sıcaklık değişmeleri çok büyük olduğundan geceleri sık sık don olayı yaşanmaktadır.
4-Ilıman iklim:
Ilıman iklim kuşağı kutuplarla subtropikal arasında yer alan sahadır. Dolayısıyla yıllık sıcaklık ortalaması 10 santigrat derece arasında sabitlenmektedir.
5-Kutup iklim Bölgesi:
Kutuplara yakın kısımların büyük çapta buzullarla kaplı olduğu dönemlere bakıldığında ekvatora yakın enlemlerin aşırı bir yağmur aldığı anlaşılmaktadır. Hatta o dönemlerde çöller ve uçsuz bucaksız sahralar bile sular içerisinde yüzüyordu. Hakeza bütün göller ve iç havzalar da öyleydi. Çünkü kâinatın ilk yaratılış safhasında dünyamız adeta şiddetli fırtınalardan ve yağışlardan geçilmiyordu. Öyle anlaşılıyor ki yaşadığımız dünyanın tedrici bir şekilde en nihayet su dengesine kavuşması Nuh Tufanının bir neticesi olarak ortaya çıkmıştır. Şimdi su dengesi sayesinde kutuplarda temperatür yılın büyük bir kısmında 0 santıgrat derecenin altında seyretmektedir. Dolayısıyla kutuplarda hiçbir zaman sıcaklık 10 santigrat dereceye yükselememiştir. Zaten yükselmesi demek yeni bir Tufan hadisesi yaşamak demektir. Bu yüzden su dengemizi sağlayan Allah’a ne kadar şükretsek o kadar azdır diyebiliriz. Hatta öyle bir denge kurulmuş ki kutuplardaki buzullar sayesinde kışın bile derin sular donmamaktadır. Zira buzullar altında kalan derin sular donmak bir yana hayat için can damarı olmaktadır.
Yukarıda saydığımız temparatür şartlar tabiiki yatay istikamete yayılan bölgeler içindir. Dik istikametlerde (dağlar-tropikal bölgenin dağları hariç) biraz daha durum farklı olup her 100’m de bir sıcaklık 0,55 santıgrat derece düşebilmektedir.
Yüksek dağ iklimi ile kutup iklimi arasındaki bazı benzerliklerin göze çarpması vejatasyon devresinin kısa oluşuyla alakalı bir durumdur. Nitekim aylık temparetür ortalamasının benzerlik arzetmesi bu iki bölgenin tipik ortak özelliğini ortaya koymaktadır. Fakat yine de ayrışan yönler de var tabii. Mesela don’lu günler sayısı kutuplarda takriben 42 gün olduğu halde, boylu boyunca sıralanan yüksek dağlarda 80 günü geçebilmektedir. Hakeza yüksek dağlarda şiddetli güneş ışınları sebebiyle toprak yüzeyinin gündüz çok ısındığını, gece ise tropik bölgelerin dağlarından farklı olarak yansımayla ısı kaybına uğradıkları gözlemlenmiştir. Kutup bölgelerini ilginç kılan bir başka özellik gün saat diliminin çok uzun olmasıdır. Dolayısıyla buralarda büsbütün güneş batmadığından toprak yüzeyindeki ısı kaybı yok denecek kadar azdır diyebiliriz. Yine de herşeye rağmen gündüzün ortam çok sıcak değildir, keza geceleri de buna paralel olarak çok soğuk olmamaktadır. Tüm bu verilerden hareketle kutuplarda yer alan bitkilerin gelişmesi için yeknasak ısı şartlarının hüküm sürdüğünü tahmin etmek hiçte zor olmayacaktır. Demek ki bitkilerin gelişmesi için vejetasyon devresinin uzunluğu önemli olmakla birlikte uzun süre 0 santigrat dereceler altında kalan bitkilerin istirahatte olduğu düşünüldüğünde hayati faaliyetlerin bir noktadan sonra durmuş olabileceğini de anlamamız icap eder.
Bilindiği üzere vejetasyon (büyüme) devresi don olmayan zaman kabul edilir. Hatta vejetasyon devresinin uzunluğundan başka, bir de bu devreye ait sıcaklık şartlarının bitkinin gelişmesinde çok büyük rol oynamaktadır. Mesela odunlu bitkilerin yeşermesi için gereken vejatasyon devresinin günlük sıcaklık ortalaması 10 santıgrat derecelik periotlarda seyretmesi gerekmektedir. Nitekim kış buğdayı 5 santıgrat derecede, Mısır 13 santigrat derece de gelişebilmektedir.
BİTKİLERİN DÜŞÜK SICAKLIK KARŞISINDA SERGİLEDİKLERİ DAVRANIŞLAR
Herbir bitkinin hayat devresine ait hayati fonksiyonlar sıfırın altı veya üstünde seyreden minimum ve maksimum ısı derecelerine bağlı olarak gelişmektedir. Dolayısıyla havadaki su buharı bitkileri aşırı donlardan muhafaza edebilmektedir. Zira su buharının olmadığı durumlarda aşırı donmaya maruz kalan bitkilerin etkilenmesi gayet tabiidir. Allah’a şükür ki cm2 başına 1 kg’lık atmosferlik tabii basınç sayesinde tüm yeryüzü yorgana bürünmüş vaziyette korunmaya alınmış durumda. Ayrıca havada bulunan karbondioksit gazı yeryüzünden gökyüzüne yansıyan uzun dalga boydaki radyasyonu emmek suretiyle tıpkı su buharında olduğu gibi yerkabuğunu battaniye misali sararak (özellikle kış gecelerinde) bitkiyi aşırı donlardan koruyabilmektedir. Hatta bu mekanizma sayesinde turfanda sebze ve meyveler bile olumsuz soğuk hava şartlarına karşı korunmuş olmaktalar. Demek ki havada karbondioksit gazı olmasaydı doğurgan toprak ister istemez hem radyasyon kaybına uğrayacaktı hem de aşırı soğuklara maruz kalmasıyla birlikte sebze ve meyveler donarak telef olacaklardı.
Bitkiler düşük sıcaklık davranışlarına göre üç grupta değerlendirilebilir. Şöyle ki;
Birinci grup; donma noktasının biraz üstündeki derecelerde seyreden bitkiler olup, bunlar turgorlarını kaybederek ölürler. Mesela tropik bitkiler bu tiptendir. Mesela domates, tütün bunun tipik bir misalidirler.
İkinci grup; donmaya karşı mukavemet gösteren bitkiler olup, bunlar genellikle 0 santigrat derecenin altında yaşarlar. Ki, zaten sıfırın altı donma noktasıdır. Dolayısıyla donma esnasında bitki plazmasından su çekilmesiyle birlikte intersellular da (hücreler arası) buz kristalleri oluşmaktadır. Şayet plazma suyunu kaybederken eğer buzun erimesi yavaş yavaş sürerse dona bağlı zararların nispeti de o ölçüde azalır. O halde plazmanın çabucak suyunu kaybetmesine mani olacak faktörler yavaşlatıcı rol oynayıp, bir şekilde hücrenin (plazmanın) donmaya karşı mukavemetini artırdığını söyleyebiliriz. Ayrıca bitkinin donma olayından göreceği zararlar o bitki türünün dona maruz kalmadan önceki hayatına, genetik yapısına, fizyolojik yapısına göre bile farklılık arzetmektedir. Herşeye rağmen yine de bitkileri yavaş yavaş soğuğa alıştırmak suretiyle plazmanın mukavemetini artırmak pekâlâ mümkündür. Demek ki bitkiler plazma rezistanslarını artırmak suretiyle soğuğa karşı mukavemet ettikleri gibi bazı hayat formları oluşturaraktan da donun tesirinden korunabiliyorlar.
Üçüncü grup; bitki türleri ise donma noktasındayken çok farklı şekillerde mukavemet göstererek dikkat çekmektedirler.
S uni yöntemlerle dondan korunma çareleri
Don olayının tesiri bilhassa ilkbaharda kendini göstermektedir. Şöyle ki donma olayı ya geniş sahaları içine alan hava akımları olarak ya da geceleri toprak yüzeyinin şiddetli yansımasıyla karşımıza çıkmaktadır. Birinci durumdaki hava akımı kaynaklı don hadiseleri için pek koruyucu tedbir yoktur. Fakat ikinci husus donma olayının önüne iki şekilde mani olunabilir. Şöyle ki;
1-Kaybolan ısı ışınlarını azaltmak suretiyle (hasır, naylon, örtmek),
2- Isı nakliyle,
a-Soba, lastik, saman vs. yakımı metoduyla,
b-Vantilasyon yoluyla (vantilatör),
c-Sulama yoluyla. Yani donma noktasında bitkilere su püskürtülünce bitkinin üzerindeki su bir yandan buz haline geçerken diğer yandan da çevresine 80 cal/gr ısı vermektedir. Böylece 80 cal/gr’lık ısı sayesinde yaprak ısısının 0 santıgrat derecenin altına düşmesine mani olunmuş olunur. Ancak sulama yönteminin daha da başarılı sonuç vermesi için su püskürtme aletiyle bitkinin devamlı ıslatılması gerekmektedir.
Su mucizesi
Suyun yapısında % 88,89 oranında yanıcı hidrojen, % 11,1 oranında yakıcı oksijen gazı mevcuttur. Ne hikmetse yanıcı ve yakıcılar bir araya geldiklerinde alevlenmiyorlar, tam tersi her ikisi birleştirilip su haline geldiğinde yanan ateşe karşı adeta Yüce Allah tarafından “Ey kulum alda söndür” mesajı veriliyor. Hatta bu ince yüklü mesaj içerisinden suyun sıvı, katı (trihydrol) ve gaz (hdyrol) şeklinde üç hali olduğunun farkına varıyoruz. Bu üç hal bir değişim sayılmakla birlikte, ancak sıcak su ile soğuk suyun karışımıyla meydana gelen ılık su başlangıçtaki sıcaklık konumuna geri dönememektedir. Anlaşılan o ki değişim ileriye doğru işleyen bir mekanizma olup, asla geriye doğru işleyen dönüşüm değildir. Ayrıca değişim sürecinde göze çarpan bir diğer husus ise sıcak maddelerin soğuk materyalleri ısıttığı gerçeğidir. Nitekim soğuk maddelerin sıcak materyallari ısıttığı görülmemiştir. Hatta Newton bu konuda sıcak olan bir eşyanın soğuk bir cisme transfer olduğunda bir anda sıcaklık farklarının eşitlendiğini gözlemlemiştir. Böylece hem sıcak hem de soğuk maddelerin kendi kendine tesadüfü olarak meydana gelmediği, aksine eşyalar arası ısı transferlerin veya yer çekim ivmesi gibi birtakım faktörlerin devreye girmesiyle vuku bulduğu ortaya çıkmıştır.
Bu arada buharla ilgili çalışmalar neticesinde buharın enerji ile eş değerde olduğu keşfedilmiş, derken bu keşif sayesinde buhar çağına adım atılabilmiştir. Hatta bilim adamları bir kilogram buharın sıcaklık ve ısı ölçüm değerlerinden hareketle enerjinin düzensizlik eğrisi anlamına gelen entropi kavramıyla yüzleşme imkânı bulmuşlardır. Şurası muhakkak entropi denilen hadise Avusturyalı fizikçi Boltzman’ın gayretleri neticesinde açıklığa kavuşturulmakla birlikte aslında bu durum; “ısının sıcak bir kaynaktan soğuk bir kaynağa geçmesi sonucunda hararet bir noktada eşitlenir” prensibini açıklayan termodinamiğin ikinci kanunun bir başka değişik izah tarzıdır. Misal verecek olursak ağzı açık bir balondan çıkan hava moleküllerini gözlemlediğimizde çıkış kaynağından gittikçe uzaklaştıkları görülecektir. Ki; bu tıpkı iskeleye yanaşan vapur yolcularının düzensiz bir şekilde etrafa dağıldıkları olayına benzer bir manzarayı ortaya koymaktadır. Aslında verilen her iki örnekten anlaşıldığı üzere gerek vapur yolcu sayısında gerekse balondan ayrılan gaz moleküllerinin sayısında değişiklik olmamakta, fakat kaynaktan uzaklaşmakla birlikte aralarında irtibat bağlarının kesintiye uğramasının yol açtığı birtakım kayıplar görülür ki, bu olay termodinamiğin kanun literatüründe entropi olarak nitelenir. Aynen bunun gibi atmosferde buhar halinde bulunan suyun esas kaynağını okyanuslar ve iç sular teşkil etmektedir. Öyle ki; güneşin bir damlacık suyu okyanustan izole edip buharlaştırmak için 20 milyon derecelik ısı sarf etmeyi göze alacak kadar için için yanıp tutuştuğu olay bile tek başına entropi kavramını anlatmaya yeter artar da. Hakeza odanın bir köşesine sıkılan spreyin toplu halde bir köşe içerisinde kıskıvrak kalmayıp büsbütün odanın içerisine yayılması olayı da başlı başına bir entropi olayıdır. Hatta etrafa sıkılan bir spreyin sırf oda içerisinde haps kalmayıp atmosfere uzanması bile entropinin artması (değişen birşeyin geriye döndürülemez ilkesi) manasına gelen bir durumdur. İşte tüm misal getirdiğimiz örneklere ilaveten ayrıca bitkilerdeki tranprasyon, insan ve hayvanların solunumu sonucu hâsıl olan metabolizmik kaynaklı su buharını da dâhil ettiğimizde entropi olayının sıradan bir olay olmadığını farketmiş oluruz. Zira su metabolizmaya yönelik olaylarda eritici veya şişme fonksiyonu üstlendiği gibi metabolik maddelerin taşımasında da rol oynamaktadır.
Allah-ü Teala; “ Biz Azimaş-şan her diri şeyi sudan yarattık. Onlar hala inanmayacaklar mı?” (Enbiya, 30) ayetiyle suyun önemine dikkatimizi çekmektedir. Suyun
önemi o kadar belli ki insanoğlunu gelecekte su kaynaklarının tükenmesi noktasında endişelenmesine sevk etmektedir. Bilim adamları şimdiden bu ihtiyacı göz önüne alarak deniz suyunun buharlaşması gibi maliyeti yüksek ve nükleer enerji ile çalışabilecek tesislerin kurulmasına yönelik metot arayışlarına odaklanmışlardır. Oysa deniz suyunun buharlaşması demek, aynı zamanda çevreyi ısıtmak demektir. Çünkü oluşan tuz dağları iklimi kontrolsüz bir şekilde değiştirmeye neden olacağı gibi bu uğurda kullanılan kimyasal maddelerin etrafa saçtığı kirlilikte işin cabası olup hayatımızı zehirleyeceği muhakkak. Hadi diyelim tuz dağlarını insanoğlunun yaşadığı alanlardan çok uzaklarda ki denizlere transfer ettiğimizi varsaysak bile bu seferde taşınan tuz dağları oralara ait denizlerde bir başka problemlere yol açacağı kaçınılmaz kılacaktır. Yani her halükarda tabiat dengemiz yine değişecektir.
Su problemini çözme adına ortaya konan bir diğer metot ise gümüş iyodür jeneratörleriyle bulut tohumlama tekniğidir. Bir başka ifadeyle tabiatın su buharını yoğunlaştırma adına toz ve tuz zerreciklerine yaptırdığı işi, insanoğlu gümüş iyodür kristallerini havaya serpiştirici özellikte ki bir jeneratöre yaptırmaktadır. Böylece havada soğuyan gümüş iyodür iyonları kristalleşerek yağmur çekirdeklerine dönüşecektir. Fakat bulut tohumlama tekniği uygulanmaması halinde yağış miktarının ne olacağı bilgimizin dışında cereyan edecektir. O halde tekniğin uygulanması durumunda yağış miktarının suni yağmur yönteminin bir sonucu olarak mı, yoksa tabiat kanunlarının doğal akışı içerisinde mi yükseldiği hiçbir zaman netlik kazanmayacaktır. Kaldı ki tabiat dengesine gümüş iyodürle müdahalenin yol açacağı negatif yönleri gözardı edip şimdilik bu değerlendirme ile yetindik. Öyle anlaşılıyor ki su problemini çözmek çokta kolay olmayacak gibi.
Su esastan veya doğrudan enerji verici olmadığından daha çok gıda maddesi olarak kabul edilir. Çünkü içtiğimiz bir bardak su vücudumuzda su olarak kalmamakta, bilakis damarlardan geçtikten sonra tüm azalar için hayat olmaktadır. Çünkü 1000 kg tereyağı için 10.000 litre suya ihtiyaç vardır. Hakeza bir ton şeker üretimi için 100 m3 su lazımdır. Aynı zamanda suyun esas görevi hücre plazmasını sulu bir düzeye çıkarmakta rol oynamasıdır. Mesela bitkiye ekonomik özellik katan taşıdığı su miktarı değil su durumu (hidratür)’dur. Şöyle ki iki yetişme kabında bulunan buğday bitkilerinden birinin köküne şeker ilave etttiğimizde her ikisinin su miktarı aynı olmasına rağmen sakkaroz ilave edilmiş eriyikteki bitkinin su alma kapasitesinin güçleşeceği görülecektir. Çünkü ortamın osmotik değeri arttıkça bitkinin emme kuvveti de o nispette azalacaktır. Aynı şekilde belirli miktarlarda kum ve killi topraklara 1 litre su ilave edip yulaf ektiğimizde kumlu toprağın normal gelişme seyrine girdiğini, killi toprakta ise gelişmenin yavaşladığı gözlemlenecektir. Zaten killi toprağın nem miktarı % 5 olması hasebiyle suyun toprağa kuvvetle bağlanma kapasitesinin sınırlı olması bunu teyid ediyor da.
Bitkiler çimlenmeleri esnasında bile farklı miktarlarda su almaktadırlar. Mesela 100 gr darı ve mercimek tohumunu 30 gr su alıncaya kadar şişmeye bırakalım. Sonra bunları gözlemlemeye koyulalım. Derken gözlemlerimiz sonucunda her iki tohumun aynı ölçüde su almalarına rağmen şişme noktalarının farklı olacağı ortaya çıkacaktır. Yani mercimekte çimlenmenin olmadığı, darı da ise çimlenmenin varlığı görülecektir. Anlaşılan şu ki darı tohumu kuru ağırlığının % 30’u kadar su alınca şişip çimlenmekte, mercimek ise ancak %100 su alınca çimlenmeye başlayabilmektedir.
Bu misallerden hareketle bir bitkinin gelişmesini tayin eden faktörün sadece su miktarı olmayıp;
—Yetişme yerinin osmotik değeri,
—Toprağın emme kuvveti,
—Cisimlerin şişme noktaları gibi etkenlerin bile bitki hayatında destekleyici rol oynadıkları belirlenmiştir.
Bir cisim ya da yahut bir eriğikte ki hidratür havanın nemi; nisbi buhar gerilimi ile ölçülüp, % (yüzde) olarak ifade edilmektedir. Bir hücrede yeterli suyun olmaması turgor basınç azalmasına ve ozmotik değerin artmasına sebep olacağından ister istemez hayati olaylarda duraklama görülecektir ki, bu durum devam ettiği takdirde kseromorf yapılı yeni organların teşekkülüne sebep olacağı muhakkak.
Kseromorf özellikler şunlardır:
—Hacmin aynı kalmasına rağmen yüzeyin indirgenmesi.
—Epidermis ve kutikul tabakasında kalınlaşma.
—Yaprak üzerinde her bir mm2’ye düşen stomaların içeri gömülmesi.
Tüylerin sıklaşmasına neden olan unsurlar ise;
—Kök gövde ve yapraklarda su biriktirme özelliğinin artması.
—İyi gelişmiş bir kök sistemi.
—Yaprakların kırılması ve yaprak sathının parçalanması.
—Hücre öz suyunun viskoz oluşu ve eterik yağların teşekkül etmesi gibi etkenlerdir.
Bazen yetişme yerine bağlı olarak azot noksanlığı veya tuzlu toprakların sancısı diyebileceğimiz oksijen noksanlığı bitkilerde kseromorf belirtileri meydana getirir ki, buna pleinomorfoz denir.
Hayat mücadelesi her canlı için geçerli bir kural. Dolayısıyla her bitki hayat devresi esnasında hayatta kalabilmek adına hidratürünü muayyen sınırlar içinde tutabilme gayreti içerisinde bulundukları gözlemlenmiştir. Elbette sözkonusu sınırlar maksimum, minumum ve optimum ölçüler arasında değişebilmektedir. Şayet bitkinin yetişme şartları normal sınırlar içerisinde bir denge arzediyorsa o bitkinin kendine has su durumuna (hidratür) sahip olduğunu gösterir ki, buna optimal su durumu denmektedir. Fakat bir bitki optimal şartların dışında kuraklığa maruz kalınca hücre özsuyunun ozmotik değeri yükselmeye başlayacağı görülecektir. Bazı hallerde ise bitki yeteri kadar beslenemezse erimiş depo maddeleri sarf edilerek osmotik değer minimuma düşüp, hidratür değeri maksimuma ulaşabilmektedir. Nitekim genellikle iğne yapraklı ağaçların toprak zemini asitli olduğundan kökler organik ve inorganik maddeleri almakta zorlanırlar. Neyse ki bu zorluğu aşmada köklere yardımcı bir cins mantar imdada yetişmekte. Yani mantar ağacın ihtiyacı olan besinleri suda eritip ona takdim etmektedir. Bu jest karşısında ağaç ise ürettiği şekerin bir kısmını mantara ikramda bulunarak adeta teşekkür etmektedir. Belli ki “ikram sünnettir” hadisini insanlardan daha çok bitkiler iyi uygulamaktadırlar.
Osmoz olayı
Osmoz olayı bitki için bir hidrolik kuvvet kaynağıdır. Nitekim bitkiler neredeyse tüm işlerini osmoz sayesinde gerçekleştirmektedir. Osmoz olayını tetikleyen ana unsur tuzların su ile karışıp yayılma ve çözülme şeklinde tezahür etmesidir. Bitkilerin yarı geçirgen (semipermeabel) zarların(filtreler)’dan geçen suda erimiş maddelerin bitki üzerinde şişme yapması sonucunda bir basınç meydana gelir ki, bu olaya osmoz denmektedir.Yani bitki hücresi her halükarda temas ettiği suyu emmek zorundadır. Mesela kurumuş bir şeker pancarını suya koyduğumuzda eski haline döndüğünü görmek pekâlâ mümkün. Hakeza bitki koparıldığında bitkinin solduğunu gözlemlemekte mümkün. Demek ki bu durum basınçla ilgili bir olay olsa gerek ki, basınç azaldığında bitki solmakta, basınç çoğaldığında ise canlılık kazanmaktadır. Ayrıca sulu bitkilerin tuzlu suya konduklarında hacimce büyüdüğü gözlemlenmiştir.
Yapraklar incelendiğinde orta ana damar ve bu ana damara bağlı olarak tıpkı insanda olduğu gibi sağlı sollu halde kılcal damarların varlığı görülecektir. Zaten bir insan için damarlar ne anlama geliyorsa bitki içinde aynı durum söz konusudur. Bu yüzden yaprağa sıradan bir yaprak gözüyle bakamayız. Dolayısıyla yaprağın hem iç hem iç güzelliğini inceden inceye temaşa eylemek gerekir ki en basitinden yaprağın dış katmanının bile parlak yüzeyli olduğunu farkedebilelim. Gerçekten farkedelim ki bu parlaklığın sıradan bir parlaklık olmayıp bitkide aşırı ısı kaybına bağlı olarak olası buharlaşma veya susuz kalmasına yönelik bir önlem olduğunu anlayabilelim. Bu arada çalışmalarımıza hız verdikçe osmotik değer ölçümlerin zamana göre değiştiğini anlamış oluruz. Böylece bu değerlerin sabah ve öğle arası yükseldiğini, öğleden sonra tekrar düşmeye başladığını farkederiz. Tabii belirttiğimiz bu değişken değerler bir günlük ölçümler için geçerlidir, bir de bunun mevsimsel değer ölçümleri söz konusudur. Nitekim osmotik değerlerin kurak mevsimlerde artıp, nemli mevsimlerde azaldığı artık bir sır olmadığı gibi aynı zamanda sözkonusu değişmelerin ya hücre içerisinde su sirkulasyonuyla ilgili değişiklikler ya da hücrenin osmotik değerini artıran şeker, tuz ve organik asitler gibi maddelerin birikmesinden kaynaklanan değişiklikler olduğu anlaşılacaktır. Mesela sene içerisinde osmotik basınç değerlerin yıllık bazda düşündüğümüzde yapılan ölçümler sonucunda özellikle ilkbahardan sonra değerlerin yavaş yavaş yükselmeye başladığı, sonbaharla birlikte değerlerin düşüp yaprakların bir noktadan sonra solmaya yüz tuttuğu görülecektir. Neyse ki yapraklar sonbahar gelmeden veya solma öncesi bünyelerinde mevcut biriken besinleri gövdeye aktararak ziyan olmalarına fırsat vermemektedir. Bunun sonucu olarak aktarılan besinler ta ki ilkbaharda yeniden ahiret dirilişi gerçekleşene kadar kış süresince gövde kabristanında muhafaza edilirler. Ayrıca kabir öncesi yaşlılık her canlı için ölümün habercisi sayılmaktadır. Zira yaşlı yapraklarda osmotik basınç değer genç yapraklara göre daha yüksek olması hasebiyle yaprak içerisinde birikmiş metabolizmik kalıntıların osmatik basınç değeri artırdığı belirlenmiştir. Zaten osmotik basınç değerin artması bir noktada tükeniş alarmı demektir.
Bu arada bitkiler yetişme yerine bağlı olarak hidratüre(su durumuna) uyma bakımdan 2 gruba ayrılıp bunlar;
1-Stenohidrit bikiler,
2-Euhidrit bitkiler diye tasnif edilirler.
Stenohidrit bitkiler
Bu gruba ait bitkilerin maksimum osmotik değer arasındaki hareket sahası dar olduğundan büyük rutubet değişikliklerine tahammül edemedikleri gözlemlenmiştir. Örnek-Su bitkileri ve gölge bitkileri.
Euhidrit bitkiler
Bu bitkilerde maksimum ozmotik değerler ile optimum osmotik değerler arasındaki fark çok büyük olduğundan herhangi bir zarar görmeden kuraklığa uyum sağlayabilmektedirler. Örnek- Timus (kekik), Cistus (laden) gibi tüylü yapraklı bitkiler.
Osmotik değer tayin metotu
Bu değer;
1-Plazmoliz
2-Kriyoskopi metot ile tayin edilir.
Plazmoliz metodu:
Su ile doymuş bitki hücresinin osmotik değerini belirlemek üzere yüksek eriyik içerisine koyduğumuzda sözkonusu bitki hücresinin eriğe su verdiği görülecektir. Hatta bu olay hücre özsuyunun yoğunluğu dış eriğin yoğunluğuna eşit oluncaya kadar devam etmektedir. Yani devam eden bu süreç içerisinde bitki hücresi dışarıya su verip, ta ki denge yoğunluğu hücre özsuyunun yoğunluğuna eşit olduğu noktaya geldiğinde dış eriğin yoğunluğu ölçülmesi sonucunda hücrenin yoğunluğu hesaplanmuş olur.
Kryoskopi metodu:
Bu metot hücre özsuyunun donma noktasının tayin esasına dayanmaktadır. Mesela dilsiz yaprakları suyla temas ettirmeksizin 20 dakika kaynatttığımızda plazma membranlarının semipermiabiletesinin ortadan kalktığı görülecektir. Sözkonusu bitki materyalini soğumaya terkettikten bir süre sonra hücre öz suyunu presle dışarıya çıkartıp, sonra elde ettiğimiz materyali kryoskopi aletiyle ölçümünü yaptığımızda donma noktasını tayin etmiş oluruz. Nitekim saf su 0 santigrat derecede donmakta olup, bu donma noktası aynı zamanda eriyiklerin osmotik değerini belirleyen sayısal değer olarak karşımıza çıkmaktadır. Yani 0 noktası normal şartlara haiz bitki hücrelerin osmotik değerini veren bir skala özelliği taşımaktadır.
İlginçtir suyun sıcaklığı 0 santigrat dereceden 4 santigrat dereceye yükseldiğinde normal fiziki kurallar gereği hacmi artması gerekirken tam aksine azalmaktadır. Donma durumunda ise hacim artmaktadır. O halde tüm bu bilgiler ışığında saf suyun 0 santıgrat derecenin altına düştüğünü gösteren işareti b harfiyle sembolize ettiğimizde bilim adamlarınca osmotik değer ile donma noktası arasında ilişkiyi belirleyen; “Osmotik değer = 12,06 x b” şeklinde yazılan formüle ulaşacağız demektir.
İşte ortaya çıkan bu değer sadece bir hücreye ait değil birçok hücre topluluklarına (dokulara) ait bir değer olarak kabul görmektedir. Dolayısıyla aslında herşeyin başıboş cerayan etmediği, bitkilerin matematiksel bir plan veya formül dâhilinde çalıştıklarını ayan beyan ortaya koymaktadır. Fakat tüm eşyada aynı olan fiziki kuralların tek istisnası var ki, o da suya has kılınmıştır. Şayet suya has bu istisnai özellik olmasaydı yeryüzünün 3/4’ü sularla kaplı alanlarda meydana gelebilecek dondurucu soğuk hava şartları nedeniyle suyun kas katı hale dönüşmesi kaçınılmaz olacaktı. Hatta katılaşan su dibe çökerek buz kütlesine dönüşecekti. Ki; bunun manası su altındaki hayatın sona ermesi demektir. Bu durumda akarsuların ve okyanusların 4 santigrat derecelik derin sularında hacmi küçük yoğunluğu büyük olan buz kütlesini su üzerinde yüzdüren Allah’a şükretmekten başka ne diyebiliriz ki.
Bu arada “Osmotik değer = 12,06 x b” formülünü uygularken bitkinin toprak yüzeyi ile genç ve yaşlı yaprakları arasında yer alan organeller ve birbirlerine farklı mesafelerde konumlanmış organlara ait osmotik değer ölçüm sonuçlarına da dikkat kesilmemiz gerekiyor. Bu arada mutlaka ölçüm yapılacak numunelerin birbirleriyle aynı konumda bulunan materyallerden seçmeli ki yanlış hesaplamalardan dolayı sıkıntıya düşüpte başımız ağrımasın.
Sis
Havadaki su buharının doyma basıncı en aşırı noktasına ulaşmışsa çapları milimetrenin %17’i kadar su damlaları teşekkül eder ki; buna sis denmektedir. Belli ki bitkilerin havaya salıverdikleri fazlaca nem sis olayında birinci derecede etken rol oynamaktadır. Yani su damlacıkları hafif olduklarından havada asılı kalmaları sonucunda sis gerçekleşir.
Çiy
Çiyin yumuşak yüzeyi gündüz ısınıp gece ise süratle ısı kaybederken bu esnada çayır, çimen gibi bitkilerin ısısı hava ısısından daha düşük olacak seviyeye gelmektedir. Bilhassa bulutsuz gecelerde görünen bu olay, atmosferde bulunan nemin bitkiler üzerine sirayet etmesi veya ince su tanecikleri biçimde yoğunlaşması olarak izah edilir ki buna çiğ denmektedir. Şayet optimal sıcaklık donma noktasının altına düşerse çiy yerine kırağıdan söz edeceğiz demektir.
Bazı bitkiler çiy ve sis suyundan bile istifade edebilmektedirler. Şöyle ki havanın su buharıyla doymuş olması transprasyonu azaltacağından bitkilere çok fayda sağlamaktadır. Özellikle yazın orman havasında takriben %10 civarında nem olup diğer zamanlar daha da arttığı gözlemlenmiştir.
Kırağı
Bilindiği üzere kırağı çok küçük buz parçalarından teşekkül etmekte olup, buz ise hava içerisinde nemin donmasıyla ortaya çıkmaktadır. Böylece donmuş nem soğuk cam yüzeyine çaptığında kristal bahçelerinin oluştuğuna şahit oluruz. Öyle ki birbirinden güzel değişik türden kristal manzaraları seyredenler adeta kırağı buz bahçesinde gezer sandırır. Hatta gezi esnasında görülecektir ki kırağılar cam yüzeyinde ısının durumuna göre şekil almaktadır. Mesela Kırağılar donma noktasında düz veya altı kenarlı katmanlar halinde, donma sınırını biraz aştığında iğne şeklinde, ısı bundan aşağı düştüğünde içi boş kenarları döşenmiş borular halde, sıcaklık çok aşağılara düştüğünde ise yaprak şeklinde sahne almaktadır. Hepsinden öte yine de cam yüzeyinde en sık rastladığımız görünüm hiç kuşkusuz eğrelti otu manazarasıdır.
Şimşek
Şimşek aslında elektriksel bir deşarj (boşalma) hadisesidir. Öyle ki ansızın ısınan hava genleşmekte, yine ansızın soğuyan hava eski konumuna geçmekte, derken ardından büyük bir gök gürültü kopmasına neden olmaktadır. Belli ki ortamda iyonize bir durum söz konusudur. Zaten yerden 100 km yükseklikte kesin çizgilerle ayıramayacağımızı bildiğimiz atmosferin mezosfer ve termosfer katmanlarını da kapsayan iyonların mekânı sayabileceğimiz iyonosfer tabakası var. Öyle ki bu katman exosferin (termosferin bitiş sınırı) sınırına dayanmış durumda olup, içerisinde elektronlarını kaybetmiş veya kazanmış atomların yanısıra serbest elektronları da bünyesinde taşıyan iletken bir özelliğe sahiptir. Zira şimşek bulutunun tabanı negatif, tavanı ise pozitif yüklüdür. İşte bu noktada bulutun pozitif yüklü iyonları iyonosferin negatif yüklerini kendine cezb ederek pozitif konuma dönüştürmektedir. Bir başka ifadeyle şimşek bulutları aracılığı ile birlikte iyonosferdeki negatif yükler aşağıya doğru boşalarak yeryüzü sathı negatif hale gelmekte, iyonosfer ise pozitif duruma geçmek suretiyle elektriklenmeye yol açmaktadır. İşte pozitif hale gelmiş iyonosfer katmanı ve negatif konuma gelmiş arz ile ikisi arasındaki yalıtkan havanın üsten aşağıya doğru elektrik akımların sentezlenmesiyle ortaya çıkan yıldırım düşmesi denilen bu olay tüm elektrik mühendislerinin hayretine mucib olmaktadır. Niye hayret etmesinler ki. Çünkü şimşek çakması olmasaydı dünyamız elektrik kaybına uğrayıp yüksüz kalacaktı.
İlginçtir şimşek çakmasıyla birlikte etrafa hoş bir koku yayılıp, halk arasında bu koku taze hava olarak adlandırılmaktadır. Oysa sözü edilen taze hava mavimtırak renkli ve keskin kokulu bildiğimiz ozondan (O3) başkası değildir. İyi ki de ozon tabakası var. Çünkü ozon sayesinde atmosferden geçen ültraviyole ışınları emilerek korunmaya alınmaktayız. Nitekim sahillerde sürekli güneşlenip az miktarda olsa ültraviyole ışınların sebebiyet verdiği güneş yanıkların zararları göz önüne aldığımızda ozonsuz bir atmosferde acaba halimiz nice olurdu diye düşünmekte fayda var.
Ayrıca azotun toprakla buluşmasının bir diğer yolu da şimşek çakması sayesinde gerçekleşmektedir. Şöyle ki şimşek atmosferden geçeceği esnada bir miktar oksijenle azotun birbirine bağlanmasına vesile olup, böylece yağan yağmurla birlikte bağlanmış haldeki bileşik toprağa düşürülmektedir.
Anlaşılan o ki fırtınalar, yıldırımlar, soğuklar vs. unsurların her biri ilk bakışta felaket gibi görünsede, kazın ayağı hiçte öyle değilmiş. Meğer altında nice bilmediğimiz güzel hikmetler gizliymiş.
Topraktaki suyun durumu
Toprağın geçirgenliğe elverişli yaratılması, su tutma kapasitesi veya suyun toprak üzerindeki dağılım dengesi mühim bir hadise olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu denge sayesinde hem su, hem de toprak cana can katmaktadır. Kaldı ki toprakta her canlının suya ihtiyaç hissettiği gibi, o da suya muhtaçtır. Öyle ki ısınan nemli toprak havayı bile ısıtarak gökyüzünde bembeyaz buluta dönüşmekte. Derken bulut yağmura dönüşmekte, yağmurda toprağın bağrında bereket olmakta. Hatta yağmur gerektiğinde yeraltı su kaynakları ile birlikte kurak bölgelerin susuzluğunu giderici rol oynamakta. Derken günlük vücudumuz için gerekli olan yaklaşık 2,5 litrelik su miktarı dâhil bu yoldan karşılanır. Belli ki “Topraktan geldik toprağa gideceğiz” sözü boşuna söylenilmemiş.
Şurası muhakkak toprağın bereketinden yararlanmak için belli kurallar söz konusudur. Birkere bitkiler tarafından suyun topraktan alınması için kök hücrelerinin nemli toprak tabakasıyla temas etmesi gerekir. Bu da yetmez temas eden kök hücrelerinin hem şişmeleri gerekmekte hem de kök tüylerinin hücre özsuyu yoğunluğu toprak suyunun osmotik değerinden yüksek olması icap etmektedir. İşte bu ve benzer kuralların gereği yapıldığında artık toprağa tutunan bitki rahatlıkla filizlenip hayat bulabilmektedir. Şöyle ki yağmur suyu toprağa girince bir kısmı tutuk su olarak toprak zerreleri tarafından zapt edilirler. Arta kalan kısım ise boşluklara inmesiyle birlikte kılcal boruları doldurup sızan su konumuna geçmekte. Hatta bir damlacık (katre) su toprağın derinliklerine kadar sızdığında hem toprağın sıcaklığını hem de nemini ayarlayabiliyor. Böylece sızan su ziyan olmadan toprak tabanı suyla beslenme imkânına kavuşur ki; biriken bu tutuk su miktarına su kapasitesi denmektedir.
Ayrıca su kapasitesi toprak zerrelerin büyüklüğüne, yapısına ve kolloid madde (eriticilerin) miktarına bağlı olarakta değişebilmekte. Bu yüzden bilim adamları toprağın su kapasitesini tayin etmek için 10 cm’lik toprak sütununu tamamen arıttıktan sonra arta kalan yaş toprağı 105 santigrat derecelik ortamda ağırlıkça sabit oluncaya kadar kurutmaya tabi tutarlar. Böylece kurutma işleminin ardından yaş ağırlıktan kuru ağırlık çıkarılarak maksimum tutuk su miktarı tespit edilmiş olur. Bu miktar aynı zamanda toprağın su kapasitesini vermektedir. Çünkü su kapasitesi tayininde toprak zerrelerinin büyüklüğü veya küçüklüğü etken unsur olarak karşımıza çıkmaktadır. Nitekim su zerreleri küçüldükçe toprağın su tutma kapasitesi de o ölçüde artış kaydeder. Mesela killi, kumlu ve çakıllı üç tip toprak cinsine aynı anda aynı oranlarda yağmur düştüğünü varsaydığımızda her üç toprak cinsinin de su tutma kapasitelerinin birbirlerinden farklı oldukları görülecektir.

EKOLOJİ MUCİZESİ-4

ALPEREN GÜRBÜZER
Killi toprağın su kapasitesi
Killi toprağın su tutma kapasitesi diğer toprak cinslerine göre çok daha doruk noktadadır. İşte bu toprak cinsinin su tutma kapasitesinin yüksek seviyelerde seyretmesi biriken suyun geçirkenliğini azaltmasına neden olmaktadır. Fakat kumlu ve çakıllı topraklarda bu böyle değildir. Yani kumlu toprakta su daha derine inmekte olup, çakıllı toprakta daha da aşağılara inmektedir. Her üç toprak cinsi buharlaşmaya terkedildiğinde en fazla killi toprakta, en az kumlu ve çakıllı toprakta buharlaşma olduğu gözlemlenmiştir. Zira su toprak sathına ne kadar yakın olursa o nispette buharlaşma olayı hız kazanmaktadır.
Burdan şu sonuca varırız ki; kurak olan bölgelerde suyu en fazla muhafaza eden çakıllı topraklar olduğu gözüküp, en az muhafaza edenin killi topraklar olduğu anlaşılacaktır. Toprakta suyu en fazla bağlıyan maddelerin ise kolloid yapıdaki maddeler olduğu ortaya çıkacaktır. Nitekim bu kolloid maddeler (-) elektrik yüklü iyonları ve (+) yüklü iyonları (katyonlar) absorbe (bağlama) edecek güçte elemanlardır. Hatta absorbe edilen bu iyonlar H20 molekülleri ile çevrilidir. Keza katyonlar da öyledir, bunlarda malum, daha ziyade Ca++, Mg++, H+, ve Na+ iyonlar olarak sahne almaktadırlar.
Genellikle toprağın yumuşak yaratılması belli bir hesabın gereğidir. Şöyle ki toprak örtüsünün iç kısmı 50–400 atmosferlik bir kuvvetle kolloidin sathına bağlanmış olup, bu durağan suya Hıgroskobik (ölü) su denmektedir. Dolayısıyla yumuşak toprak zerreleri higroskopik suyu havadan emdiklerinde kendi ihtiyacı olan su moleküllerini 40–50 atmosfer arasında bir kuvvetle dışardan içeriye bağlayabilmektedirler. Böylece 50 atmosfer gücünde bir kuvvetle bağlanmış kurak bitkiler bile bu durumdan istifade etmeleri sağlanmış olur. Bu arada toprak zerrelerinin en dışındaki su çok küçük atmosferik kuvvetlerle bağlı olduğunda stabil kalmayıp devamlı hareket halinde oldukları belirlenmiştir ki, işte en dış halkadaki bu hareketli suya film suyu veya örtü suyu adı verilmektedir. Hatta bu durum Higroskobik su + film suyuna ikisine birden) → absorbe edilmiş su (bağlı olan su) formülü ile açıklanmaktadır. Ayrıca toprakta kolloidlerin (eriticilerin) etrafını kuşatan (higroskobik) sudan başka minarellere bağlı olan kristal su da var. Ancak bitkiler bu sudan istifade edemezler.
Bir toprak higroskobik suyla doyduktan sonra içerisinde boşluklar oluşmaktadır. Derken bu boşluklar suyla dolarak toprak zerrelerinin etrafı higroskobik ve film suyu ile kuşatılmış olur. Elbette ki bir bitki için topraktaki suyun tabanı değil bu sudan istifade edebileceği su miktarı çok daha önem arzetmektedir. Zira bir bitkiye yeter derecede su nakledilemediği zaman bitkide solma olayı başladığı gözlemlenmiştir. Birkere bitki solmaya yüz tutmasın, artık bu noktada solma anında bitki topraktan su almaya devam etse bile transprasyonda kaybolan suyu karşılayamadığı görülecektir. Bundan dolayı solma olayının başladığı andan itibaren toprakta biriken mevcut su miktarına kritik sıfır noktası veya solma noktası denmektedir. Mesela dengeli bir su ortamında (Mezofit) yaşayan bitkilerin solma noktası kurakcıl (kserofit) bitkilere göre çok daha fazla olup bu durum atmosfer kaynaklı nem miktarıyla ilgili bir husus veya herhangi bir fizyolojik durumun neticesi olarak karşımıza çıkmaktadır. Hatta bu noktada bitkilerin solma noktasında rol oynayan kapillarite ile su moleküllerinin yükselişi durmuş olsa bile yine de su iplikleri kopmuş film suyunun 50 atmosferlik basınçtan daha az kuvvetle bağlı olan kısmından istifade edilebilir.
Solma noktası tayini
Bir bitkinin solma noktasının belirlemek amacıyla incelemeye tabii tutulan bir bitki önce yetişmeye terk edilir. Sonra toprağın buharlaşmasını önlemek için üzeri mum tabakasıyla kapatılır. Böylece üzeri parafinlenen bitki bir müddet sonra solmaya başlayacağı gözlemlenecektir. Hatta solan bir bitkinin 24 saat nemli bir yere konsa dahi artık bu noktadan sonra topraktan su almasının mümkün olmadığı gözükecektir. Ayrıca toprağı bitkinin solmaya başladığı andan itibaren 105 santıgrat derecede kuruttuğumuzda elde edeceğimiz sonuç bitki tarafından kullanılmayan su miktarını bize verecektir. Böylece elde edilen rakamı topraktaki genel su miktarından çıkarttığımızda bitki için gereken faydalı suyu bulmuş oluruz.
Işık Mucizesi
Işık saniyede 300.000 kilometrelik bir hızla yol kat eden bir mucizevî rabbaniyedir. Öyle ki 300.000 kilometrelik hızı 60 ile çarptığımızda ışığın dakikada kat ettiği mesafeyi buluruz. Şayet çıkan sonucu tekrar 6 ile çarparsak 1 saatlik mesafeden söz ederiz. Derken bu çıkan rakamı 24 ile çarptığımızda ışığın bir günlük seyahatini, daha sonra çıkan sonucu 365 ile çarptığımızda ise 9.460.800.000.000 kilometrelik ışık yılı hızına dayalı ölçümle karşılaşırız. Kaldı ki herhangi bir kumaş rahatlıkla metre ile ölçülebilirken, ışığın saniyede kat ettiği mesafe hiçte sanıldığı gibi kolay ölçülememektedir. Yine de astronotlar herşeye rağmen alışılagele bildiğimiz kilometre, metre, santimetre ve milimetre gibi ölçüm birimlerin dışında ışık hızını ışık yılı birimi ile ifade edebilmeyi başarabilmişlerdir. Tüm bu ölçümler sonucunda dünyamızın ışık hızıyla güneşten gelen enerjinin ancak 2 milyarda birini aldığını öğrenmiş bulunuyoruz. İşte bitkiler sözkonusu enerjiden kendi hissesine düşen payı hücrelerine doğrudan almak suretiyle hayatlarını tanzim etmektedirler. Yani ışık bir noktada bitki hücresine hayat kaynağı olmaktadır. Zira güneş ışığını bitkilerin dışında en iyi kullanan bir canlı ve cansız mahlûka bugüne kadar rastlanılmamıştır. Hatta bakteri tabiatında Euglena gibi bir hücreli canlılar bile yapısında bulunan klorofil sayesinde güneş enerjisini doğrudan kullanıp, yeni hücreler üretebilmektedirler. Dolayısıyla ışık deyip geçmemeli. Pekâlâ, bu arada özellikle ışığın bitki üzerinde oynadığı önemli rol üzerinde iyiden iyiye tefekkür edip kararmış gönlümüzü ışıklandırabiliriz. Tabii birde bunun nimet boyutu var. Şöyle ki; sonuçta tüm yediğimiz besinlerin kaynağı bitkilere dayanmaktadır. Derken bu kaynak sayesinde ışık ve nimet kavramını hatırlamış oluyoruz. Anlaşılan o ki bitkiler ışık nimetini fotosentez yoluyla en iyi şekilde değerlendirip organik madde imal etmekteler ve böylece tüm canlılar bu ziyafet sofrasından yararlanmış oluyorlar. Hatta bitkiler sadece ziyafet sofrası sunmuyorlar, buna ilaveten temiz hava anlamına gelen oksijen de sağlamaktalar.
Fotosentez mucizesi

Bitkiler kökleriyle emdikleri su ve havadan aldıkları CO2’i güneş ışığının devreye girmesiyle birlikte klorofille özümleyip, dünyanın hiçbir şeker fabrikasında görülmeyen asimilasyon yöntemle evvela glikoz, sonra nişasta ve daha sonra da birtakım kimyasal bileşiklere dönüştürmekteler. Kimyagerleri bile hayrette bırakan bu olay ilk bakışta teorik olarak basit gibi görünse de, aslında kazın ayağı hiçte öyle değilmiş meğer. Çünkü bitki âlemi içerisinde cerayan eden uygulamalara bakıldığında bu tür kimyasal olayların nasıl gerçekleştiği bir sır olarak kalmaktadır. Hatta kimyagerler akıllara hayret veren bu asimilasyon olayı karşısında aciz kalıp adeta dilleri tutulmakta. Madem öyle hem bilim adamları hem de bizler biyokimyasal hayatı yaratan Allah’ı ömrümüzde birkez olsun hatırlasak fena mı olur? Kaldı ki; bir şeker pancarı yaprağının her santimetre kare yüzeyinin fotosentez maharetiyle günde 1 mg glikozu sentez ettiğini okuma yazma bilmeyen bir insana söylediğimizde bunun ne anlama geldiğini bilmese bile “Amenna saddak” deyip pür dikkat kesilmekte. Üstelik sözünü ettiğimiz bu durum bir bitki yaprağının her santimetre kare alanı için bahsettiğimiz bir husus. Birde yaprağın tüm alanını hesaba kattığımızı düşünün ortaya çıkacak rakam hiçte göz ardı edilemeyecek boyutlarda olup, bu durum için sadece “amenna saddak “ demek yetmez, Allah’a hamdü senada bulunup şükretmekte gerekir. Demek ki bir ışık şiddeti ya da ışığın istikameti bitkinin toprak üstü kısmında organ teşekkülüne veya büyümesine olumlu etki yaptığı gibi doku ve hücrelerin farklılaşmasına kadar bir dizi olaylara da nüfuz edebilmektedir. Aynı zamanda ışığın bitki üzerinde kalma zamanı birçok bitkinin gelişimine tesir eder ki, bu durum fotoperyodizm olarak bilinip bitkilerde büyüme, metabolizma ve hareket gibi fizyolojik olayların doğmasına vesile olmaktadır. Böylece 1 kilogram glikozun sentezi için tüketilmesi gereken enerjinin 4.66 kwh (kilovat saaat) olduğunun farkına varmış oluruz. Yani klimaks sistem içerisinde alınan total enerji miktarı pay edildiğinde bitki, hayvan, insan ve her nevarsa tüm canlıların solunumuna yetecek derecede hammadde kaynağının varlığıyla karşılaşırız.
Aslında bitkilerden elde edilen gıdaların herhangi bir canlının sindirim sistemi içerisinde oksijenle yakılıp solunumla oksitlenmesi ve akabinde CO2 olarak atmosfere transfer edilme hadisesi fotosentez mucizesinin en can alıcı yönünü ortaya koymaktadır. İyi ki de karbon belli bir noktada sabit kalıp depo edilmiyor, aksi takdirde sabit bir yerde çivili kalan karbondioksitin zamanla tükeniş feryadı ile yüzleşecektik. Tabii onun feryadı aynı zamanda tüm âlemin feryadı. İşte Allah-ü Teala bu yüzden olsa gerek karbonu hava içerisinde az bir oranda depo etmiş, hatta fotosentez ya da birtakım oksidasyon ve tabiat olayları vasıtasıyla açığa çıkan bu önemli maddeyi tabiat çevrimine tabii tutmuştur. Şayet karbon döngüsü olmasaydı zaman içerisinde havadaki CO2’in azalmasıyla birlikte tüm canlılar ölüme mahkûm kalacaktı. Anlaşılan o ki canlılar âleminde sadece insanoğlunun kendi payına düşen yıllık bıraktığı CO2 miktarı takriben 140 milyon tonu bulmaktadır. Keza hayvanlar ve azotu toprağa bağlayan bakteriler ise yılda 24.000 milyon ton kadar katkıda bulunuyorlar. Bunlara ilave olarak belli ki Yüce Yaratıcı tarafından toprağın derinliklerinde muhafaza altına alınan turbo, kömür, petrol ve doğal gaz gibi rezervlerin tuttukları karbon kaynağıda yedek depo olarak bekletilmektedir. Görüldüğü üzere hayat her yönüyle bir yardımlaşma olarak yüzünü göstermekte. Böylece gözü görmez, sağır dilsiz sandığımız nice envai türlü varlıklarla gözü gören, işiten hayvan ve insanların el ele gönül gönüle vermesi sonucunda oluşan karbon dengesi kendi mecrasında akıp gitmektedir. İşte Gönül yanması” diyebileceğimiz bu işbirliği neticesinde “Ben yanmayım da kim yansın” dercesine “atmosferde 700 milyar ton karbondioksit birikmektedir. Fakat bu arada insanoğlunun bilinçsizce yeraltında depo edilen karbonu hoyratça kullanmasının ilerde bir takım sıkıntılara yol açıp karbon dengesini bertaraf edeceğini hesaba katmakta yarar var.
Işık doğudan doğar
Evet, ışık doğudan doğup batıya doğru uzanmakta. Hatta ışık batıya uzanmakla kalmayıp, ısı ve su (H2O) faktörünün tam aksine tüm yeryüzüne nispeten yeknesak olarak dağılmıştır. Yani her canlı kendine düşen hissesini almakta. Dolayısıyla yeryüzünde ışık noksanlığından ötürü bitkilerin yetişmediği herhangi bir yer hemen hemen yok gibidir. Hatta bazı bitkilerin yıldızlardan aldığı bir takım sinyallerle gelişmelerini tamamladığı artık bir sır değil. Şu halde ışığın özellikle küçük sahalarda bitkilerin yayılışında çok etkili olduğunu söyleyebiliriz. Fakat geniş alanlarda etkili olmadıkları da bir başka gerçek olarak karşımıza çıkmaktadır.
Kutup bölgelerinde enlemlerin durumuna göre kutup geceleri hüküm sürmektedir ki, buralarda vejatasyon eksikliğine neden olan ışık faktöründen ziyade sıcaklık şartlarının uygun olmaması rol oynamaktadır. Güneşli ve gölgeli yetişme yerlerinde ise tamamen farklı bir flora hâkimdir. Ayrıca günümüzde sanayileşme ile birlikte yerden yukarıya doğru ısı dengesinin tersine dönmesi (inversiyon) bir alarm olarak karşımıza çıkmaktadır. Yani sıcaklık yerden yukarıya doğru azalacağı yerde tam tersi artmakta olup ciddi problemleri beraberinde getirmektedir. Hatta bu durum atmosferi kararsız kılmaya bile itmektedir. Ne diyelim, şimdilik kararlı dünyamızı kararsız hale getirenler utansın demek düşer bize.
Güneş ışığının bileşimi
Bakmayın güneşin evreni bir lamba gibi aydınlatmasına, dışı seni yakar içi beni derler ya aynen onun gibi güneşte 15–20 milyon derecelik sıcaklığı ile tüm cümle âleme hizmet için kendi iç âleminde dip kısmından yukarı çıkan dev hortumlar eşliğinde derin derin yanmakta. Güneş adeta odak merkezinden milyonlarca kilometre dışarılara doğru kazan misali fokur fokur kaynayan müthiş bir alev bombardımanıyla tüm âlemi selamlamakta. Belli ki bu selamlama sıradan bir selamlama değil. Bilakis birtakım termonükleer reaksiyonlar eşliğinde 564 milyon ton hidrojen gazının 560 milyon ton helyum gazına dönüşmesiyle ortaya çıkan güçlü bir enerji selamıdır. Sözkonusu toplam enerjinin 4 milyon tonu ise uzay sathına ışık ve radyasyon olarak yayılıp süzüldükten sonra arta kalan 2 milyarda biri dünyaya gönderilmektedir. Yani güneşin tek bir selamı bizim için ayrılmış durumda. Olsun önemi yok, güneşin tek bir selamı bile tüm evrende yaşayan mahlûkatı kuşatmaya yetiyor. Özellikle tek selamlık gelen bu ışığın % 45’i 400–750 mikro litre dalga boyları arasında konumlanan görünen ışınlar olup, diğerleri farklı bant dalga boylarında yer alan ışınlardır. Şöyle ki; güneş ışınları atmosferin termosfer tabakasının bitim noktası veya uzayla komşu olan exosferden başlayan yolculuğunu diğer katmanlara geçtiğinde bile sürdürmekte, hatta buralarda da birtakım değişikliklere uğrayıp süzüldükten sonra öyle yoluna devam etmektedir. Bu süzülme işlemi esnasında atmosferde kısa dalga boylu ışınların uzun dalga boylu ışınlardan daha fazla absorbe edildiği gözlemlenmiş olup, gözlemlenen bu ışınların maksimum enerji miktarının atmosferin en üst sınırında 470 mikrolitre dalga boyuna tekabül eden mavi ışınlara isabet ettiği tespit edilmiştir. Keza atmosferde % 21 oranında bulunan oksijenin güneşten gelen mor ötesi ışınları (kısa boylu ültraviyole ışınları) absorbe ettikleri ortaya çıkmıştır. İşte bu absorbe sayesinde üst atmosferde iki atomluk oksijen molekülünün ayrışmasıyla ortamda bulunan diğer bir atomluk oksijenin de bunlara dâhil olmasıyla birlikte üçü bir arada ozon (O3) molekülü oluşturmaktadırlar. İşte meydana gelen bu gaz molekülü hepimizin bildiği gibi güneşten gelen zararlı ışınları (ültraviyole ışınlar) yutan aynı zamanda bertaraf edebilecek nitelikte olan ozon tabakasından başkası değildir. Fakat ne yazık ki hayat kurtarıcı ozon tabakamız sanayileşmenin doğurduğu kozmik çevre kirliliğine paralel olarak ozon tabakasının incelmesine yol açmakta. Böylece incelen ozon tabakası güneşten gelen uzun dalgalı ışınların etkisiyle delinebilmektedir.
Demek ki güneşin kısa dalga boylu ışınlarına maruz kalan oksijenin ayrışmasıyla birlikte ortamda bir başka oksijenle izdivaca girmesi sonucunda hayat kurtarıcı ozon doğmakta. Tabii ozon doğmakla bu iş burda bitmiyor, dahası var. Şöyle ki ozonda kendi içerisinde parçalanma gerçekleştirip akabinde güneşin uzun dalga boylu ışınlarına muhatap kalmakta, derken ayrışan parçalar birleşip yeniden ozon oluşturabilmektedir. Hatta ortaya çıkan ozon gazı güneşten gelen zararlı mor ötesi ışınları absorbe ettiği için o bizim mükemmel koruyucu tabakamız olarak adından söz ettirecek konuma gelir. Çünkü hayatımız onunla anlam kazanmakta. Zaten Allahü Teala; “Gökyüzünü de korunmuş bir tavan gibi yaptık. Onlar ise hala bundaki delilleri inkâr ederler”(Enbiya, 32) diye beyan buyurarak buna işaret etmektedir.
Bilindiği üzere evrende her varlık kendine özgü elektro manyetik radyasyon diye tabir edilen bir ışık yaymaktadır. Şayet maddenin ısısı yeterli bir seviyeye ulaşmışsa tıpkı demirin akkor haldeki etrafa ışık neşretmesi olayında olduğu gibi karşımıza görünen ışık olarak çıkacaktır. Malum, ısının düşmesi halinde ise ışıma frekansı azalacağından kızıl ötesi (gözle görülemeyen ışınlar) radyasyon dalgalarına indirgenecektir. Nitekim yukarda belirttiğimiz üzere güneşten yayılan radyasyonun (ışıma) önce uzaya pay edildikten sonra ancak arta kalan enerjinin iki milyarda biri atmosferin kimyasal analiz süzgecinden geçip dünyaya ulaşabilmektedir. Derken yeryüzüne ulaşan güneş ışınları dik veya yayınık oluşuna göre farklı dalga boylara ayrılıp, bunlar içerisinden gözümüz sadece 0,4–0,7 mikron arasında değişen değerlerdeki ışığı seçecektir. Yani bu bant aralığı dışındakileri göremeyiz. Mesela güneş ışınları gözümüze beyaz görünmekle beraber gerçekte bir prizma ya da yağmur sonrası hava içerisinde su damlacıkları içerisinden geçtiklerinde 7 tayfa (renk) ayrıldığını görmüş oluruz. Özellikle ayrılan bu renkler arasında yeşil ve mavi renkler göz sağlığına iyi gelip, adeta ruhumuzu dinlendirmektedir. Hatta güneş ışığı yedi renkle sınırlı kalmayıp en ince ayrıntılarına kadar analiz edildiğinde mordan kırmızıya kadar sıralanmış değişik dalga boylarında ışık titreşimlerinden ibaret olduğunu fark ederiz. Bir başka ifadeyle 0,4 mikron altındakilerin kısa dalga boylarda yakıcı ve öldürücü, enerjice yüksek mor ötesi veya ültraviyole ışınları olduğunu anlarız. Ayrıca bunlar arasında en limit seviyesinde diyebileceğimiz X ışınları ve minumum dalga boyunda gamma ışınlarda mevcuttur.
Peki limit değerler böyleyse üstü nasıldır derseniz radyo dalgalarında olduğu gibi 0,7 mikron üzeri dalga boyuna sahip ışınlarla karşı karşıyayız demektir. Ki; bu ışınlar kızıl ötesi ışınlar diye adından (infraed veya infraruj) sözettirmektedir. Bu arada ışınlar dik düştüğünde renk spektrumun sarıya, yayınık düştüğünde kırmızıya isabet ettiğini farkederiz. Mesela ormanlarda gölge yapan ağaçlar özellikle ışınların bir kısmını veya kısa dalga boylu olanlarını emmektedir. Bir diğer ışınlarda yeşil ve koyu kırmızı ışınlar olup, bunların enerji seviyesi maksimum 550–710 mikrolitre seviyelerde seyretmektedir. Yaprakları gölgede kalmayıpta güneşte kalanlar ise hem nitelik hem de nicelik bakımdan farklı ışınlara maruz kalmaktadır.
Işığın renklere ayrılması
Renklerle yapılan analiz çalışmalar sonucunda; ince bir su tabakasından sadece kırmızı ötesi ışınların absorbe edildiği dolayısıyla suyun renksiz görünüm kazandığı anlaşılmıştır. Keza kalın bir su tabakasından uzun dalga boyunda gözle görülebilen ışınlar geçirildiğinde ise suyun mavi renkte görünüme kavuştuğu belirlenmiştir. Ayrıca bitkilerin klorofil maddesi ile gözün absorbsiyon spektrumu 0,4–0,7 mikron aralığında görünen ışınlara denk düştüğü tespit edilmiştir. Şu halde bu kriterlerden hareketle fotosentez için gerekli olan ışığın sadece görünen ışınlar olduğu sonucuna varırız. Ancak gözün absorbsiyon spektrumu ile klorofilinki arasında farkı da gözardı etmemek gerekir. Mesela gözümüz daha çok sarımsı yeşil ışınlar için hassas iken, klorofil maddesi göze nispeten daha az oranda sarımsı yeşil ışınları, daha fazla oranda kırmızı ve mavi ışınları absorbe ederek farklılığını ortaya koymaktadır. Bakterilerin klorifil cinsleri ise en fazla kırmızı ötesi ışınlara hassas olarak yaratılmışlardır. Böylece bu ışınları absorbe edip duyarlı olmaktalar. Hatta canlı protoplazmanın yapısında bulunan proteinler de ultraviyole ışınları absorbe ederek hassasiyet kazanmaktalar. Bu arada fotosentez olayında karotinin rolünün ne olduğu kesinleşmemekle beraber ışık enerjisini klorofile taşıdığı ileri sürülmektedir. Bilinen bir gerçek var ki, karotinin kısa dalga boylu mavi ışınlardan ultraviyoleye kadar olan ışınları emdiği gerçeğidir. Zira ultraviyole ışınları yüksek dozlarda bitkiler için zararlı olduğu tespit edilmiştir. Neyse ki hücre zarları kısa dalga boylu ışınları absorbe ederek plazmayı ultraviyole ışınların zararlarından korumuş oluyorlar.
Işığın bitkilerin gelişimine tesiri
Bütün bitkiler yaşayabilmeleri için minimal ışık şiddetine muhtaç olmakla beraber ışık şiddeti yetişme yerinin mükemmelleşmesine paralel olarak azalabilmektedir. Ayrıca çiçek ve meyvaların gelişebilmesi için gereken minimal ışık değeri, vejetatif organların gelişmesi için kullanılan ışığın 2 misli olduğu belirlenmiştir. Bu arada orman altı vejetasyonda (ormanın gölgesinde) yetişen yeni çimlenmiş bitkilerin devamlı açlıkla mücadele halinde oldukları farkedilmiştir. Öyle ki bu şartlar altında anlık bir ışık huzmesi bile hayatlarını devam etmelerine yardımcı olmaya yetebilmektedir. Nitekim orman altı bitkilerin minimal ışık isteği %1 olarak karşımıza çıkmakla beraber tropik bölge ormanlarında bu miktar % 0,3’e kadar düşmektedir. Hetetrof ve ilkel bitkilerin ışık isteği ise %1’in altında seyretmektedir. İlkel bitkilerde ışık isteğinin az olmasının sebebi hücrelerinin klorofille dop dolu olması veya klorofilsiz kısımlarında madde üretimine ihtiyaçlarının olmamasından kaynaklanmaktadır. Bu sebeple birçok cyanophyceae türlerini ıslak bölgelerde 3,5 mm derinliklerde bulmak mümkündür. Keza eğreltilerin ve yosunların çoğunda ışık isteği %1’den % 0,2 arasında değişebilmektedir.
Orman altındaki vejetasyonda ışık durumu ise mevsime göre farklılıklar arzetmektedir. Mesela ilkbaharda ağaçlar yaprak vermeden önce çiçek açıp meyva verdikleri gözlemlenmiştir. Ayrıca ışık birçok ağaçların tomurcuklarının açılmasına tesir emekte. Mesela kayın ağacının tomurcukları sırf ışıkta açılabildikleri halde kaktüs tomurcuklarının açılmasında ışık tam tersi geriletici tesir yaptığı gözlemlenmiştir.
Işığın çimlenmeye tesiri
Işığın etkisi kendi gücünde derler ya. Gerçekten ışık bitkilerin çimlenmesinde tesirini göstermektedir. Fakat ışık bazı tohumların çimlenmesini tetiklerken, bazılarında ise tam tersi olabilmektedir. Mesela flatine bitkilerinin tohumları senelerce karanlıkta çimlenmeden kalabiliyorlar. Şayet sözkonusu bitki tohumu 11–18 gün ışıkta kalırsa çimlenme %100’e bile tamamlanabiliyor. Nigella sativanın tohumları ise aydınlıktan ziyade karanlık ortamı tercih edip daha hızlı çimlenmekteler.
Bu ara da çimlenme yalnız ışık şiddetine bağlı bir değer olmayıp aynı zamanda ışığın cinsine bağlı bir değer olarakta sahne almaktadır. Mesela Dcrenella, Heteromolla bitkisinin karayosunu sadece beyaz ışıkta, Tortella bitkisi ise kırmızı ışıkta çimlenmektedir.
Ekolojik bakımdan ışığın tesiri
Ekolojik bakımdan ışığın bitkilere olan tesiri iki şekilde incelenmekle beraber ışığın bitkilerin gelişimi üzerinde tesiri daha çok CO2 asimilasyonu şeklinde kendini göstermektedir. Bu yüzden yüksek dağlarda yetişen bitkiler kısa bodur (intermodüllü), sert yapraklı, parlak ve renkli çiçeklidirler. Hatta bu bitkilerde gelişme peryodu kısa olduğundan internodyumlar sürekli kısa kalmaktadır. Ayrıca bu bitkilerin ışık isteğide farklı olduğu anlaşılmıştır. Şöyle ki ova bitkileri daha az ışık şiddetinde asimilasyonu gerçekleştirdikleri halde dağ bitkilerinde bu ışık miktarı asimilasyona kâfi gelmemektedir.
Bu arada bitkilerin yetişme yerinde istifade edebildikleri ışık ışınların şiddetinin gün ışığının tümüne oranlayarak hesaplanmaktadır. Mesela gölgesiz yerde yetişen bir bitki için bu değer 1 olarak kabul edildiğinde 1/3 ışık isteği gün ışığının tamamının 1/3’üne karşılık geldiği anlaşılacaktır.
Işık isteklerine göre bitkiler üç ekolojik gruba ayrılır:
—Güneş bitkileri
—Yetişme yeri olarak hem güneş hem gölgeyi tercih eden bitkiler.
—Gölge bitkileri.
Güneş Bitkileri
Işık güneş gören bitkilerin olmazsa olmaz şart unsuru olup daha çok ışığa doğru büyümektedirler. Bu yüzden aydınlık güneşimiz bu bitkilerin ışık isteğini % 100 olarak karşılamaktadır. Bu söz konusu bitkilerimiz tamamen açık ve alçak bitki grupları olup doğrudan doğruya güneş ışınlarına maruz kalırlar. Bu yüzden öğlen saatlerinde bu ışıkların zararlarından korunmak için yapraklarını profil (görünüm) duruma getirmekteler. Profil durumda yaprakların her iki yüzeyi de aynı yapıda olup daha çok yayınık ışınlardan istifade etmektedirler. Bu arada yapraklar gibi bitkiye renk veren ve aynı zamanda asimilasyonda aktif rol oynayan klorofil hücreleri de profil pozisyonu almaktadırlar.
Hem güneş hem de gölgeyi tercih eden bitkiler
Bunlarda maksimal ışık isteği %100, minimal isteği ise herbiri için farklı şiddettedir. Minimal nokta çiçeklilerde steril olanlara göre daha yüksek değerler göstermekte. Mesela Hederal helix’in (sarmaşık) çiçekli alanında %100–22, steril türünde minumum istek %2’dir. Bu gruba Sencio vulgaris %100–2, Dactylis glomerata %100–2 arasında dâhil olmaktadır.
Gölge bitkileri
Gölge bitkilerinde ışık isteği %100’den azdır. Tabii buradan güneş bitkilerinin gölgeden yetişemiyecekleri manası çıkarılmamalıdır. Öyle ki karanlıkta kalan bir filiz haldeki bir bitki bir saniyenin binde ikisinden daha fazla sürmeyen anlık bir flaş ışıkta bile neşvünema bulabiliyor. Dolayısıyla gölgelik bitkilerin gölgelik yerleri tercih etmesinin sebebini şimdi daha iyi anmış oluyoruz. Belli ki bu bitkiler iyi şartlarda yetişen bitkilerle rekabetten kaçındıklarını belirleyen emare olarak ekstrem güneşli ortamlara yayılmakla göstermekteler. Bir başka ifadeyle higromorf bitkiler yapraklarıyla güneş altında buharlaşmaya tahammül edemediklerini bölge değişikliği tarzında tavır sergileyerek su bilânçolarını dengede tutmaktadırlar.
Mutedil iklimde %100 ışık isteği olan bitkiler ise özellikle sıcak ve kurak iklimlerde tamamen gölgeye çekilmiş durumdadırlar.
Işığın CO2 asimilasyonuna tesiri
Fotosentezde tesirli olan ışınların absorbsiyonu kromotoforlar içerisinde yer alan pigmentler vasıtasıyla olmaktadır. Hiç kuşkusuz bu pigmentler arasında en mühimi klorofil maddesidir. Yapraklarda bulunan klorofil maddesi güneşten gelen enerjiyi kendi iç mekanizmalarında özümleyip birtakım kimyasal dönüşümlere damgasını vurdukları gibi aynı zamanda “bitkilerin üreticisi” unvanı ile anılmasına vesile olmakta.
Oksijenli bakterilerin bulunduğu ortama yeşil bir alg konulup üzerine ışık gönderildiğinde bakterilerin en fazla kırmızı ve mavi ışınların olduğu yerlerde toplandıkları belirlenmiştir. Hatta bu bölgelerde oksijenin daha fazla biriktiği, böylece fotosentez olayının buralarda daha yüksek seviyelerde seyrettiği anlaşılmıştır. İşte bu yüzden bu yapılan deneye Engelman deneyi denmiştir. Zira bu deneylerden hareketle fotosentez olayının en fazla tesirli oldukları bölgeler spektrofotometre ile ölçüldüğünde klorofilin emilim miktarının maksimum kırmızı ışıkta yer aldığı görülecektir. Fakat yapılan bu deneyler sonucunda mavi ışınlar aynı derecede absorbsiyon edilse bile mavi ışığın fotosentezde rol oynamadığı tespit edilmiştir. Sadece karotin maddesi kısa boy dalga boydaki mavi ve mor ışınları absorbe etmektedir. Anlaşılan o ki fotosentez için gerekli olan ışık tayfı klorofilin ta kendisi olmaktadır. Hatta kendisi bile kendisine yetmeyip “klorofil a” ve “klorofil b” diye farklı kategorilerde bulunabilmektedir.
Klorofil a ve klorofil b’nin absorbsiyon spektrum değerleri genelde birbirine yakın duran ikili ikiz gibidirler. Buna rağmen bir ışık enerjisinin absorbe edilmesiyle birlikte klorofil a derhal enerji kazanıp aktif duruma geçebilmektedir. İşte absorbe edilen sözkonusu en küçük enerji birimi bilim adamlarınca kuantum veya foton diye tarif edilmiştir. Zira bir kuantum enerjisini Erg (E) cinsinden 12403/ dalga boyu formülüyle hesaplandığında dalga boyu küçüldükçe enerjinin artığı görülecektir. Şu halde mavi ışınlar enerjice kırmızıdan daha zengin olduğunu söyleyebiliriz. Şöyle ki; absorbe edilen kuantum ya tekrar kuantum olarak iade edilir, ya ısı enerjisine çevrilir ya da fotokimyevi reaksiyonlar için kullanılmakta. Peki, bunlar arasında hangisi fotosentez için işe yarar deniliyorsa elbette ki fotosentezde rol oynayan bu sonuncu durumdur. Çünkü fotosentez olayı genel olarak ışık şiddetiyle paralel olarak artış göstermektedir. Fakat artışında bir sınırı var elbet. Nitekim bu artış miktarı doyma noktasına ulaşınca fotosentez olayında bir artış kaydedilmediği gözlemlenmiştir. Yani muayyen bir ışık şiddetinde fotosentez için kullanılan CO2 ile solunumda meydana gelen CO2 miktarı birbirine eşit olduğu anlaşılmıştır ki bu noktaya kompenzasyon noktası denilmekte. Fakat bu nokta gölge bitkilerinde düşük kalmaktadır. Güneş veya gölge bitkilerinde kompenzasyon noktasının farklı olması ise solunum şiddetine bağlı olan bir durumdan kaynaklanır. Gölge yapraklarında stoma âdeti az olması hasebiyle gaz alışverişi sınırlı kalıp, ister istemez solunumları da zayıf seyremektedir. Ayrıca gölge bitkilerinde fotosentetik faaliyetin başlaması için gerekli olan ışık şiddeti güneş bitkilerinin negatif CO2 bilânçosunu belirleyen noktadan başlamaktadır. Demek ki ışık şartları müsait olsa bile CO2 asimilasyonu gölge bitkilerinde muayyen sınırı aşamamaktadır.
Asimilasyon için kullanılan CO2 ile solunumda meydana gelen CO2 arasında ki farka net asimilasyon denmektedir. Net asimilasyon şiddetine etki yapan faktörler ışık şiddeti, temparatür ve havadaki CO2 miktarı olmaktadır.Yani asimilasyon şiddeti bu faktörlere bağlı olarak değişip 500 kilogram ağırlığında ki bir ağaç takriben 250 kg karbon ihtiva etmektedir. Ki, sözkonusu ağaç bu kadar karbonu ancak 12 milyon m3 havayı absorbe ederek üretebiliyor. Bu faktörler arasında en mühimi hiç kuşkusuz temparatür olup, asimilasyonla temparatür arasındaki ilişkiyi optimal eğri göstermektedir. Yani temparetür yükseldikçe asimilasyon şiddeti de o ölçüde artmaktadır. Fakat temparetür optimal noktaya ulaştıktan sonra asimilasyon durmaktadır. Tekrardan asimilasyonun başlaması için mevcut sıcaklığın minimum temparatüre inmesi gerekmektedir.
Değişik iklim bölgelerine dağılmış olan muhtelif bitki türleri için temparetürün minumum, maksimum ve optimum değerleri farklılılık arzetmektedir. Mesela yaşadığımız coğrafyamıza ait enlemler için minimum değerler 0 santıgrat derece olarak kabül edildiğinde en uygun değerlerin 20–30 santıgrat derece olduğu belirlenmiştir. Maksimum değerler ise 35–50 santigrat derece civarında seyrettiği gözlemlenmiştir. Bu verilerden hareketle optimum değerlere sahip bir bitki de madde üretimi düşük temparatür ve az ışık şiddetinde gerçekleştiği tespit edilmiştir. Demek oluyor ki temparatür yükseldikçe solunumun fotosenteze göre daha fazla hızla arttığı ve kompenzasyon noktasının ise daha yüksek ışık şiddetine kaydığı anlaşılmıştır. Zaten yüksek temparatüre sahip bitkilerde solunum çok şiddetli olduğu için, en az ışık şiddetinde bile asimilasyon maddelerin hemen hepsi kullanılabilmektedir. Öyle ki madde bilânçosu ancak kuvvetli bir ışık şiddeti ile mümkün hale gelmektedir. Bu durum aynı zamanda soğuk iklimlerde yer alan bitkilerin minumum ışıktan istifade etme fırsatı tanıdığı gibi madde üretimi imkânı da vermiştir. Bir başka ifadeyle soğuk bölge bitkileri ekseriyetle zayıf ışık şiddetinde asimilasyon yapabildiklerinden madde üretimine geçebilmeleri için %10 ışık şiddeti onlar için yeterli sayılmaktadır. Dolayısıyla her temparatür için net asimilasyon ışık ihtiyacı farklı olduğu birkez daha teyit edilmiş olmaktadır.
CO2’in asimilasyona tesiri
Üçüncü faktör diye tanımladığımız CO2 şiddeti fire vermeksizin asimilasyona doğrudan etki yapmaktadır. Bilindiği üzere atmosferdeki CO2 miktarı % 00,03 olup, bu düşük miktar tüm yeşil bitkilerin fotosentez yapması için yeterli bir oran kabül görse de, yine de kritik bir nokta sayılmaktadır. Neyse ki karbondioksit her türlü yanma hadisesiyle ortaya çıkabilecek türden bir gaz (mesela kömür karbon demek, oksijenle yanarak karbondioksit olmakta) olduğu için tükenmesi şimdilik mümkün gözükmemektedir. Her ne kadar CO2 gazı inatçı, aynı zamanda birbirine sıkı sıkıya birleşik halde bağlanmış ağır bir gaz olsa bile bir şekilde birbirinden ayrılabilmektedir. Mesela yapraklar bu inatçı karbondioksiti büyük bir ustalıkla güneş ışığı altında rahatlıkla karbona ve oksijene ayrıştırabiliyor. Yine hakeza odunun bizatihi kendisi oksijen, hidrojen ve karbondan meydana gelmiş bir ürün olmasına rağmen onu yaktığımızda bir yandan karbonla oksijen birleşip duman halinde karbondioksit oluştururken, bir taraftan da hidrojen oksijenle birleştiğinde su buharı oluşturduğu görülecektir. İşte çözülme ve ayrışmaya vereceğimiz en tipik misal bu tür olaylar olsa gerektir. Ayrıca bu olaylarla birlikte her türlü yanma olayına bağlı olarak CO2 miktarı arttıkça madde üretiminin de arttığını fark ediyoruz. Yani bu artış % 00,1 yoğunluğa tekabül edip bir hat halinde ilerlemektedir. Fakat bu yoğunluk % 1’i aşınca CO2 bu sefer de faydadan çok zarar verip, karbon monoksit cinsinden etrafa zehir saçabilmektedir. Hakeza CO2 çevremizde değil toprakta da birikmiş olup, özellikle toprağın en fazla 20 cm üst tabakalarında toplanarak diffuzyon yoluyla yayılabilmektedir. Hatta karbondioksit bileşeni toprakta yaşayan birtakım mikroorganizmalar ve bitki kökleri tarafından da dışarı verilebiliyor. Netice itibariyle yaşayan her hayvan oksijen emip açığa karbondioksit çıkarmak zorundadır. Hakeza insanda taş fırında yanan bir ocağın körüğü gibi solumakta, hatta solarken de karbondioksit akciğerine kaçabilmektedir. Neyse ki ikinci bir soluk almasıyla birlikte karbondioksit maddesini dışarı atıp boğulmaktan kurtulabilmektedir.
Karbondioksit asimilasyon miktar tayini
Bilindiği üzere muayyen bir zaman biriminde yaprak yüzeyinin absorbe edebildiği CO2 miktarı asimilasyon şiddeti diye tarif edilmiştir. Nitekim CO2 miktar tayini 1 dm2 sahada miligram cinsinden hesap edilmektedir. Bunun için yaprak yüzeyini ölçmek gerekir. Hatta bir yaprağın saat veya dakika olarak asimilasyon şiddeti hesap edilerek günlük asimilasyon eğrisi kolayca elde edilebilmektedir. Yine de şurası bir gerçek asimilasyon şiddeti bitkinin madde üretimi için kesin bir ölçü sayılmamaktadır.
Özellikle humus bakımdan zengin orman sahaların rüzgârsız gecelerinde havada ki CO2 miktarı normalin üç misline çıkıp, şüphesiz bu durum gündüz orman altı vejetasyon için çok faydalı bir imkân sağlamaktadır. Keza endüstri bölgelerinde birçok fabrika bacalarından tüten dumanların havaya karışmasıyla birlikte CO2 miktarı fazla vermektedir. Neyse ki 2 metre’den daha az hızla esen bir rüzgârın sürüklediği karbondioksit ağaç topluluklarına nüfuz edebilmektedir. Derken yapraklar tarafından diffuzyonla alınan CO2 maddesi stomalar vasıtasıyla işleme sokulmaktadır. Demek ki yaprak içerisinde bulunan stomalara su ve rüzgâr vs. tesir eden dış faktörler olduğu gibi iç faktörlerde vardır. Hatta tüm bu tesirler gözönünde bulundurulduğunda buna bitkinin gelişim durumu veya bitkinin önceki yaşama durumu yaşlı ya da genç olması gibi faktörleri de ilave edebiliriz.
Genel itibarı ile tropikal yapraklar hariç, diğer tüm yapraklar üzerlerine doğan güneş ışığına karşı dik duruş diyebileceğimiz bir tavır sergilemekteler. Bu tavırlarını sergilerken bilhassa kuvvetli ışıkların etkisinden korunmak adına birbirlerine gölgeleyecek şekilde dizilirler. İnsanoğlu ister istemez bu durum karşısında; “Nasıl oluyor da beyni olmayan yapraklar bunu akıl erdirip birbirleri üzerine saçaklar yaparak dizilim meydana getirebiliyor” diye düşünmeden edemiyor. Biz düşüne duralım Botanikçiler bitkinin ışık karşısında gösterdiği birbirinden güzel manevralara fototropizm diye tanımlayıp bu mükemmel olayla ilgili açıklama getirmişler bile. Şöyle ki; Nevroz çiçeğini rahatlıkla güneşe doğru nasıl çevrilebildiğinin sebebi, bu çiçeğin sap kısmının fototropik sisteme uygun bir donanıma sahip olması şeklinde açıklanmaktadır. Keza bu sistem sayesinde çiçek solma noktasına geldiğinde bu sefer sap kısım tersine dönüş sergileyerek oluşan meyveleri ışıktan kaçırırcasına tohumları uygun yerlere bırakabiliyor. Hatta bitki bu iş için yetişebileceği delhiz duvar aralıkları veya kaya çatlakları aramaya bile koyulabilmektedir. Mesela bu hususta alp dağlarında ki edelvays adında çiçekler, üzerinde ki gümüşi beyaz renkli narin tüyleri sayesinde şiddetli ışığın yan tesirlerinden kendilerini koruma becerisi gösterebiliyorlar.
Yine birtakım gözlemler sonucunda bazı bitkilerde osmotik değerin yükselmesine paralel olarak hidratürün düştüğü anlaşılmıştır. Keza nemli yerlerde yetişen bitkilerin yaprak başına düşen verim derecesi (kuru madde miktarı) kurak bitkilere göre daha az olduğu belirlenmiştir. Çünkü kurak bitkileri asimilasyon maddelerini kuvvetli bir kök sistemi içerisinde depo etmektedir. Böylece önceden depo ettikleri besin sayesinde kuraklığa karşı hazırlıksız yakalanmıyorlar.
Yapraklar küçücük ve kseromorf yapılı olduklarından özellikle nemli bitkiler kök içi sarfiyatında daima ekonomik davranırlar. Geniş yapraklıların yaprak başına düşen asimile madde miktarı ise kurak bitki yapraklarına nispeten az olmakla birlikte toplam genele vurduğumuzda fazla olduğu görülecektir. Nitekim soğuğun asimilasyon madde miktarına tesiri kuraklığın tesirinin aynı olmaktadır.
Muayyen bir zaman içerisinde, muayyen bir yaprak yüzeyinin meydana getirdiği kuru organik madde miktarına o yaprağın verimliliği denmektedir. Zira 1m2 yaprak yüzeyi 1 satte 1 kg şeker üreterek verimliliğe çok büyük ölçüde katkıda bulunmaktadır. Birim yaprak sathına göre hesaplanmış asimilasyon şiddeti, kurakta yetişen bitkilerin nemli ortamdaki bitkilerden %11–25 daha fazladır. Buna mukabil nemli ortamda yetişen bitkilerin meydana getirdikleri ürün (kuru madde miktarı) kurak bitkilere göre % 50 daha fazladır. Öyle anlaşılıyor ki tek bir ağaç bile başlı başına verimlilik demektir. Bu verimlilik elbette ki biranda gerçekleşmiyor, yıllar süren birtakım faaliyetlerin sonucunda ancak bu nimete erişebiliyor. Nasıl ki bir çocuk süt emmeden veya emeklemeden ayağa kalkamıyorsa, aynen ağaçlar da filizlenmeden boy veremiyorlar.
Ekolojik bakımdan özel yetişme ve vejetasyonları
Tuzlu topraklar
Toprakları tuzluluk şekillerine 3 kısma ayırabiliriz:
—Tuzlu topraklar,
—Tuzlu sodyumlu topraklar,
—Tuzsuz sodyumlu topraklar.
Toprakta eriyebilir tuzlar genellikle Na, Ca, Mg katyonları ile Cl, SO3 (sülfat) anyonlarından teşekkül edip, az miktarda ise K (potasyum) katyonu, karbonat (CO3) ve NO3 anyonları bulunmaktadır. Mesela CO3 ve bikarbonat iyonlarının nispi bulunma miktarı PH değerine bağlı olarak seyretmektedir. Hatta PH değeri 9,5 veya daha fazlası olduğu durumda bile CO3 iyonları kendini gösterebiliyor. Bazı bölgelerin tuzlu topraklarında ise ağırlıklı olarak NO3 anyonu fazla miktarda bulunabilmektedir.
Yapılan çalışmalar sonucunda yer kabuğunda ortalama 5/10.000 Cl (klor), 6/1.000 SO3, %2,3 Na (sodyum), Ca (kalsiyum) ve Mg (Magnezyum) gibi elementler bulunduğu belirlenmiştir. Muhtemeldir ki kâinatın yaratılış safhasının başlangıcından beri denizi oluşturan sular asidik karakterde olup, bu suların temas ettiği kayalardan eriyen metallerden sızan sodyum ve magnezyum klorür gibi zehirsiz tuzların zamanla deniz suyunun muhteviyatını oluşturduğu anlaşılmaktadır. Zira kayalardan ufalanmış metallerin hidroliz, hidratasyon, çözünme, oksidasyon ve karbonasyon gibi birtakım kimyevi işlemlerle parçalanması sonucunda tuzlar tedrici olarak açığa çıkıp eriyebilir duruma geçebilmektedir. Ayrıca her ne kadar CO2’in menşei atmosferik veya biyolojik kaynaklı olsa da H2O içerisinde CO2’in erimesi sonucu bikarbonat bile meydana gelmektedir. Yani CO2 ihtiva eden sular kimyevi çözünme vasıtası olup, katyonlarla birleşerek bikarbonatları oluşturmaktalar.

Zehir etkisi yapan tuzlar
Bilindiği üzere bor elementi tabiatta az miktarda bulunan büyük öneme haiz bir maden olduğu anlaşılmaktadır. Fakat bu arada bu önemli maddenin toksik tesir yapan bir madde olduğunu da unutmamak gerekir. Hakeza arsenik, cıva, kurşun gibi tuz içeren elementler de büyük önem teşkil eden maddeler olup, aynı zamanda bu söz konusu elementler adından kuvvetli zehir etkisi gösteren tuzlar diye söz ettirmektedir. Yine de bu maddelerin zehir etkisi özelliklerinden dolayı korkuya kapılmamalıdır. Çünkü denizin derinliklerine sızan birtakım zehirli tuzlar, bir bakıyorsun deniz suyu sodyum ve magnezyum klorür gibi zehirsiz tuzlar sayesinde nötralize hale gelebilmektedir. Hatta bu sayede rahat rahat yüzebilmekteyiz. Sadece yüzmek mi? Elbette ki hayır. Şöyle ki bu dengelenmiş deniz suyu deniz altı canlıların yaşaması için hem ideal ortam oluşturmak, hem atmosferde bulutların oluşumu için gerekli yoğunlaşmış çekirdekleri üretmek, hem de insanların yüzmesinde çok kolaylıklar sağlamaktadır. Şurası muhakkak gerek uzaya rasgele yayılan ışınlar, gerek kozmik ışınlar, gerekse radyo aktif maddelerden saçılan elektrik yükler üzerinde yapılan çalışmalar sonucunda; bunların çekirdek oluşturacak kapasitede olmadıkları tespit edilmiştir. Demek ki çekirdek oluşturmak denize has bir hususiyetmiş. Yani bulutun oluşması için tek çare deniz suyunun gizemin de gizli.
Tuz kaynakları
Tuz yataklarını gördüğümüzde ister istemez bu kadar tuz hammaddesinin nerden geldiğini merak etmişizdir hep. Yapılan çalışmalar sonucunda genel itibariyle topraktaki tuzların kaynağı yerkabuğunun atmosferle temas ettiği kayalarda bulunan primer mineraller olduğu anlaşılmıştır. Yani asıl orijinal tuz birikiminin kaynağı primer minerallerin ufalanıp aynı yerde çözünerek birikmesi sonucu oluşan tortulardır. Ayrıca tuz içeren topraklar şayet yanlış sulama metodlarıyla sulanırsa ister istemez toprak yüzeyinde tuz birikmesi oluşabilmektedir. Hatta yarı kurak ve kurak iklim bölgelerin tesiriyle de tuz birikimi gerçekleşebilmektedir. Tuz aynı zamanda doğduğu yerde kalmamakta, gerektiğinde bir bölgeden diğer bölgeye taşınabiliyor da. O halde tuzların bir bölgeden diğer bölgeye taşınmasında rol oynayan başlıca sebepleri şöyle izah edebiliriz:
1- Topraktaki tuzun asıl menşei denizler olması hasebiyle buharlaşan su içerisindeki tuz zerrecikleri havada yoğunlaşma çekirdekleri oluşturarak buluta dönüşmekte ve böylece oluşan bulut sayesinde yeryüzü rahmet yağmuruna kavuşmaktadır. Zaten çekirdek olmasa biliniz ki bulutta olmaz. Yani değişik yönden esen rüzgârların oluşturduğu dev dalgalar deniz suyunun içerisindeki tuz zerreciklerini havaya karıştırmaktadır. Derken havaya karışan tuz zerrecikleri ikinci kez bir rüzgâr marifetiyle yoğunlaşma çekirdekleri şeklinde bir bölgeden diğer bölgeye taşınıp atmosferin üst katmanlarında buluta dönüşüyor. Hatta bu çekirdekler sadece buluta dönüşmekle kalmamakta yağışların teşekkülüne de zemin hazırlamakta. Böylece hidrolojik devrin tamamlanmasının akabinde tuzlu su filtre edilip tatlı suya çevrilmiş olmaktadır.
2-Kurak iklimlerde bir takım maddelerin suda erimesi sonucunda ortaya çıkan ayrışma ürünleri buharlaşma yoluyla kısmen toprağın yüzeyinde veya daha alt tabakalarda birikerek tuzlu toprakları oluşturabilmektedir.
3- Nemli bölgelerde toprak içerisinde var olan minerallerin çözünmesiyle meydana gelen eriyebilir tuzlar aşağıya doğru hareket ederek taban suya karışmakta. Derken taban suyla karışan su, buradan akarsular vasıtasıyla okyanuslara taşınmaktadır. Anlaşılan o ki atmosfere taşınan su buharının büyük bir bölümü okyanuslar tarafından sağlanmakta. Bu yüzden nehir deltası, denize yakın alçak araziler ve deniz suyuna maruz kalan topraklar hariç genellikle nemli bölgelerde tuzlu topraklar bulunmamaktadır. Çünkü yukarıda belirttiğimiz üzere erimiş tuzlar taban suya karışıp okyanusa dâhil olmakta ve böylece hidrolojik dolaşım tamamlanmış olmaktadır.
Katyon mübadele kompleksleri
Toprak içerisinde katyon absorbsiyonu toprak yüzeyinde mevcut olan (-) yüklü toprak zerrelerinin reaksiyonu neticesinde gerçekleşmektedir. Böylece toprak zerreleri ile absorbe edilmiş katyonlar, t-katyonlar ve diğer katyonlar kendi aralarında yer değiştirme fırsatına kavuşmuş olurlar ki işte bu yer değiştirme işlemine katyon mübadelesi denmektedir. Nitekim Na, Ca ve Mg katyonları kolayca yer değiştirebilmektedirler. Fakat potasyum ve amonyum gibi katyonların mübadelesi(yer değiştirmesi) oldukça güç olmaktadır. Anlaşılan o ki kurak bölgelerde normal toprakların mübadele kompleksine en uygun olan katyon grubu şimdilik Ca++ ve Mg++ elementi gözükmektedir. Ayrıca bu sözkonusu elementler fazla tuzun birikmesine bağlı olarak sodyum içerisinde bile toplanabilmektedir. Hatta kalsiyum ve magnezyum buharlaşma yoluyla veya bitkiler tarafından alınan suyla birlikte toprak eriği içerisinde konsantre hale gelip CaSO3, CaCO3 ve MgCO3 gibi bileşikler bile oluşturabiliyor. Böylece söz konusu bileşikler toprak içerisinde çözünürek çökelmek durumunda kalıp ve bu sayede sodyumun nispi oranı artmış olmaktadır. Derken böyle şartlar altında Ca ve Mg’un sodyumla yer değiştirmesi olayı gerçekleşiverir.
Bir yüzey olayı olması sebebiyle katyon absorbsiyonu kirlenmiş topraklarda organik maddeler tarafından gerçekleştirilebilmektedir ki, bunlara mübadele kompleksleri denmektedir.

EKOLOJİ MUCİZESİ-4

ALPEREN GÜRBÜZER

İzoterm (eş sıcaklık eğrisi)
Yeryüzünün sıcaklık durumunu grafikte gösterebilmek için deniz seviyesinde aynı yükseklikte yerleri birleştirmek gerekir ki, işte grafikte yer alan bu eğrilere izoterm (eş sıcaklık eğrisi) denmektedir. Söz konusu eğrilerin bize gösterdiği bir gerçek var ki; sirkülasyonunun (hava dolaşımı) ne sürekli yağış, ne de sürekli kuraklık şartlarına endeksli bir seyir takip etmeyip, sanki ilahi bir güç tarafından yeryüzünün kompleks bir şekilde planlanmış 5 sıcaklık eğrisine göre ayarlandığını göstermektedir. O halde bu ayarlanmış rahmet bölgelerini kısaca tarif etmeye çalışalım:
1-Ekvetoryal iklim bölgesi:
Bu tip iklim kuşağının yıllık temporatoral değişmeleri azdır. Aylık sıcaklık ortalaması ise 24 veya 28 santigrat dereceler arasında seyretmektedir.
2-Tropikal iklim bölgesi (dönence):
Bu iklim kuşağı ekvatorun 23 santıgrat derece güneyi ve kuzeyinde bulunan paralel çevreyi alan bölgeyi içine almaktadır. Buralarda ısı değişmeleri büyük olup sıcaklık ortalaması 23,2–24,7 santıgrat derecelerde kalmaktadır.
3-Subtropikal iklim:
Muhtemeldir ki kâinatın ilk yaratılışı sırasında iklim özelliği suptropikal bir iklim kuşağı hâkim olup, aynı zamanda yeryüzü üzerindeki karaların kapladığı alanın şimdikinden çok daha büyük olduğu tahmin edilmektedir. Dolayısıyla böyle bir iklim kuşağına bağlı olarak dünyanın o yıllarda bitki florası bakımdan zengin olduğunu tahmin etmek çokta zor olmasa gerektir. Nitekim bugün yeryüzünün kömür yatakları bakımdan zengin olması tahminlerimizi teyit ediyor zaten. Bu durum bize o devirde yaşayan organizmaların C–14(karbon -14)/ C–12 (karbon–12) oranının etkisi altında yaşadıklarının ipucunu vermektedir. Bilindiği üzere bugün sup tropikal iklim 25–40 santigrat derece enlemleri arasında uzanan bölge kapsamı içerisinde olup, yıllık ortalama sıcaklık ise 17,4–19,3 santıgrat derece arasında seyretmektedir. Bu yüzden buralarda sıcaklık değişmeleri çok büyük olduğundan geceleri sık sık don olayı yaşanmaktadır.
4-Ilıman iklim:
Ilıman iklim kuşağı kutuplarla subtropikal arasında yer alan sahadır. Dolayısıyla yıllık sıcaklık ortalaması 10 santigrat derece arasında sabitlenmektedir.
5-Kutup iklim Bölgesi:
Kutuplara yakın kısımların büyük çapta buzullarla kaplı olduğu dönemlere bakıldığında ekvatora yakın enlemlerin aşırı bir yağmur aldığı anlaşılmaktadır. Hatta o dönemlerde çöller ve uçsuz bucaksız sahralar bile sular içerisinde yüzüyordu. Hakeza bütün göller ve iç havzalar da öyleydi. Çünkü kâinatın ilk yaratılış safhasında dünyamız adeta şiddetli fırtınalardan ve yağışlardan geçilmiyordu. Öyle anlaşılıyor ki yaşadığımız dünyanın tedrici bir şekilde en nihayet su dengesine kavuşması Nuh Tufanının bir neticesi olarak ortaya çıkmıştır. Şimdi su dengesi sayesinde kutuplarda temperatür yılın büyük bir kısmında 0 santıgrat derecenin altında seyretmektedir. Dolayısıyla kutuplarda hiçbir zaman sıcaklık 10 santigrat dereceye yükselememiştir. Zaten yükselmesi demek yeni bir Tufan hadisesi yaşamak demektir. Bu yüzden su dengemizi sağlayan Allah’a ne kadar şükretsek o kadar azdır diyebiliriz. Hatta öyle bir denge kurulmuş ki kutuplardaki buzullar sayesinde kışın bile derin sular donmamaktadır. Zira buzullar altında kalan derin sular donmak bir yana hayat için can damarı olmaktadır.
Yukarıda saydığımız temparatür şartlar tabiiki yatay istikamete yayılan bölgeler içindir. Dik istikametlerde (dağlar-tropikal bölgenin dağları hariç) biraz daha durum farklı olup her 100’m de bir sıcaklık 0,55 santıgrat derece düşebilmektedir.
Yüksek dağ iklimi ile kutup iklimi arasındaki bazı benzerliklerin göze çarpması vejatasyon devresinin kısa oluşuyla alakalı bir durumdur. Nitekim aylık temparetür ortalamasının benzerlik arzetmesi bu iki bölgenin tipik ortak özelliğini ortaya koymaktadır. Fakat yine de ayrışan yönler de var tabii. Mesela don’lu günler sayısı kutuplarda takriben 42 gün olduğu halde, boylu boyunca sıralanan yüksek dağlarda 80 günü geçebilmektedir. Hakeza yüksek dağlarda şiddetli güneş ışınları sebebiyle toprak yüzeyinin gündüz çok ısındığını, gece ise tropik bölgelerin dağlarından farklı olarak yansımayla ısı kaybına uğradıkları gözlemlenmiştir. Kutup bölgelerini ilginç kılan bir başka özellik gün saat diliminin çok uzun olmasıdır. Dolayısıyla buralarda büsbütün güneş batmadığından toprak yüzeyindeki ısı kaybı yok denecek kadar azdır diyebiliriz. Yine de herşeye rağmen gündüzün ortam çok sıcak değildir, keza geceleri de buna paralel olarak çok soğuk olmamaktadır. Tüm bu verilerden hareketle kutuplarda yer alan bitkilerin gelişmesi için yeknasak ısı şartlarının hüküm sürdüğünü tahmin etmek hiçte zor olmayacaktır. Demek ki bitkilerin gelişmesi için vejetasyon devresinin uzunluğu önemli olmakla birlikte uzun süre 0 santigrat dereceler altında kalan bitkilerin istirahatte olduğu düşünüldüğünde hayati faaliyetlerin bir noktadan sonra durmuş olabileceğini de anlamamız icap eder.
Bilindiği üzere vejetasyon (büyüme) devresi don olmayan zaman kabul edilir. Hatta vejetasyon devresinin uzunluğundan başka, bir de bu devreye ait sıcaklık şartlarının bitkinin gelişmesinde çok büyük rol oynamaktadır. Mesela odunlu bitkilerin yeşermesi için gereken vejatasyon devresinin günlük sıcaklık ortalaması 10 santıgrat derecelik periotlarda seyretmesi gerekmektedir. Nitekim kış buğdayı 5 santıgrat derecede, Mısır 13 santigrat derece de gelişebilmektedir.
BİTKİLERİN DÜŞÜK SICAKLIK KARŞISINDA SERGİLEDİKLERİ DAVRANIŞLAR
Herbir bitkinin hayat devresine ait hayati fonksiyonlar sıfırın altı veya üstünde seyreden minimum ve maksimum ısı derecelerine bağlı olarak gelişmektedir. Dolayısıyla havadaki su buharı bitkileri aşırı donlardan muhafaza edebilmektedir. Zira su buharının olmadığı durumlarda aşırı donmaya maruz kalan bitkilerin etkilenmesi gayet tabiidir. Allah’a şükür ki cm2 başına 1 kg’lık atmosferlik tabii basınç sayesinde tüm yeryüzü yorgana bürünmüş vaziyette korunmaya alınmış durumda. Ayrıca havada bulunan karbondioksit gazı yeryüzünden gökyüzüne yansıyan uzun dalga boydaki radyasyonu emmek suretiyle tıpkı su buharında olduğu gibi yerkabuğunu battaniye misali sararak (özellikle kış gecelerinde) bitkiyi aşırı donlardan koruyabilmektedir. Hatta bu mekanizma sayesinde turfanda sebze ve meyveler bile olumsuz soğuk hava şartlarına karşı korunmuş olmaktalar. Demek ki havada karbondioksit gazı olmasaydı doğurgan toprak ister istemez hem radyasyon kaybına uğrayacaktı hem de aşırı soğuklara maruz kalmasıyla birlikte sebze ve meyveler donarak telef olacaklardı.
Bitkiler düşük sıcaklık davranışlarına göre üç grupta değerlendirilebilir. Şöyle ki;
Birinci grup; donma noktasının biraz üstündeki derecelerde seyreden bitkiler olup, bunlar turgorlarını kaybederek ölürler. Mesela tropik bitkiler bu tiptendir. Mesela domates, tütün bunun tipik bir misalidirler.
İkinci grup; donmaya karşı mukavemet gösteren bitkiler olup, bunlar genellikle 0 santigrat derecenin altında yaşarlar. Ki, zaten sıfırın altı donma noktasıdır. Dolayısıyla donma esnasında bitki plazmasından su çekilmesiyle birlikte intersellular da (hücreler arası) buz kristalleri oluşmaktadır. Şayet plazma suyunu kaybederken eğer buzun erimesi yavaş yavaş sürerse dona bağlı zararların nispeti de o ölçüde azalır. O halde plazmanın çabucak suyunu kaybetmesine mani olacak faktörler yavaşlatıcı rol oynayıp, bir şekilde hücrenin (plazmanın) donmaya karşı mukavemetini artırdığını söyleyebiliriz. Ayrıca bitkinin donma olayından göreceği zararlar o bitki türünün dona maruz kalmadan önceki hayatına, genetik yapısına, fizyolojik yapısına göre bile farklılık arzetmektedir. Herşeye rağmen yine de bitkileri yavaş yavaş soğuğa alıştırmak suretiyle plazmanın mukavemetini artırmak pekâlâ mümkündür. Demek ki bitkiler plazma rezistanslarını artırmak suretiyle soğuğa karşı mukavemet ettikleri gibi bazı hayat formları oluşturaraktan da donun tesirinden korunabiliyorlar.
Üçüncü grup; bitki türleri ise donma noktasındayken çok farklı şekillerde mukavemet göstererek dikkat çekmektedirler.
S uni yöntemlerle dondan korunma çareleri
Don olayının tesiri bilhassa ilkbaharda kendini göstermektedir. Şöyle ki donma olayı ya geniş sahaları içine alan hava akımları olarak ya da geceleri toprak yüzeyinin şiddetli yansımasıyla karşımıza çıkmaktadır. Birinci durumdaki hava akımı kaynaklı don hadiseleri için pek koruyucu tedbir yoktur. Fakat ikinci husus donma olayının önüne iki şekilde mani olunabilir. Şöyle ki;
1-Kaybolan ısı ışınlarını azaltmak suretiyle (hasır, naylon, örtmek),
2- Isı nakliyle,
a-Soba, lastik, saman vs. yakımı metoduyla,
b-Vantilasyon yoluyla (vantilatör),
c-Sulama yoluyla. Yani donma noktasında bitkilere su püskürtülünce bitkinin üzerindeki su bir yandan buz haline geçerken diğer yandan da çevresine 80 cal/gr ısı vermektedir. Böylece 80 cal/gr’lık ısı sayesinde yaprak ısısının 0 santıgrat derecenin altına düşmesine mani olunmuş olunur. Ancak sulama yönteminin daha da başarılı sonuç vermesi için su püskürtme aletiyle bitkinin devamlı ıslatılması gerekmektedir.
Su mucizesi
Suyun yapısında % 88,89 oranında yanıcı hidrojen, % 11,1 oranında yakıcı oksijen gazı mevcuttur. Ne hikmetse yanıcı ve yakıcılar bir araya geldiklerinde alevlenmiyorlar, tam tersi her ikisi birleştirilip su haline geldiğinde yanan ateşe karşı adeta Yüce Allah tarafından “Ey kulum alda söndür” mesajı veriliyor. Hatta bu ince yüklü mesaj içerisinden suyun sıvı, katı (trihydrol) ve gaz (hdyrol) şeklinde üç hali olduğunun farkına varıyoruz. Bu üç hal bir değişim sayılmakla birlikte, ancak sıcak su ile soğuk suyun karışımıyla meydana gelen ılık su başlangıçtaki sıcaklık konumuna geri dönememektedir. Anlaşılan o ki değişim ileriye doğru işleyen bir mekanizma olup, asla geriye doğru işleyen dönüşüm değildir. Ayrıca değişim sürecinde göze çarpan bir diğer husus ise sıcak maddelerin soğuk materyalleri ısıttığı gerçeğidir. Nitekim soğuk maddelerin sıcak materyallari ısıttığı görülmemiştir. Hatta Newton bu konuda sıcak olan bir eşyanın soğuk bir cisme transfer olduğunda bir anda sıcaklık farklarının eşitlendiğini gözlemlemiştir. Böylece hem sıcak hem de soğuk maddelerin kendi kendine tesadüfü olarak meydana gelmediği, aksine eşyalar arası ısı transferlerin veya yer çekim ivmesi gibi birtakım faktörlerin devreye girmesiyle vuku bulduğu ortaya çıkmıştır.
Bu arada buharla ilgili çalışmalar neticesinde buharın enerji ile eş değerde olduğu keşfedilmiş, derken bu keşif sayesinde buhar çağına adım atılabilmiştir. Hatta bilim adamları bir kilogram buharın sıcaklık ve ısı ölçüm değerlerinden hareketle enerjinin düzensizlik eğrisi anlamına gelen entropi kavramıyla yüzleşme imkânı bulmuşlardır. Şurası muhakkak entropi denilen hadise Avusturyalı fizikçi Boltzman’ın gayretleri neticesinde açıklığa kavuşturulmakla birlikte aslında bu durum; “ısının sıcak bir kaynaktan soğuk bir kaynağa geçmesi sonucunda hararet bir noktada eşitlenir” prensibini açıklayan termodinamiğin ikinci kanunun bir başka değişik izah tarzıdır. Misal verecek olursak ağzı açık bir balondan çıkan hava moleküllerini gözlemlediğimizde çıkış kaynağından gittikçe uzaklaştıkları görülecektir. Ki; bu tıpkı iskeleye yanaşan vapur yolcularının düzensiz bir şekilde etrafa dağıldıkları olayına benzer bir manzarayı ortaya koymaktadır. Aslında verilen her iki örnekten anlaşıldığı üzere gerek vapur yolcu sayısında gerekse balondan ayrılan gaz moleküllerinin sayısında değişiklik olmamakta, fakat kaynaktan uzaklaşmakla birlikte aralarında irtibat bağlarının kesintiye uğramasının yol açtığı birtakım kayıplar görülür ki, bu olay termodinamiğin kanun literatüründe entropi olarak nitelenir. Aynen bunun gibi atmosferde buhar halinde bulunan suyun esas kaynağını okyanuslar ve iç sular teşkil etmektedir. Öyle ki; güneşin bir damlacık suyu okyanustan izole edip buharlaştırmak için 20 milyon derecelik ısı sarf etmeyi göze alacak kadar için için yanıp tutuştuğu olay bile tek başına entropi kavramını anlatmaya yeter artar da. Hakeza odanın bir köşesine sıkılan spreyin toplu halde bir köşe içerisinde kıskıvrak kalmayıp büsbütün odanın içerisine yayılması olayı da başlı başına bir entropi olayıdır. Hatta etrafa sıkılan bir spreyin sırf oda içerisinde haps kalmayıp atmosfere uzanması bile entropinin artması (değişen birşeyin geriye döndürülemez ilkesi) manasına gelen bir durumdur. İşte tüm misal getirdiğimiz örneklere ilaveten ayrıca bitkilerdeki tranprasyon, insan ve hayvanların solunumu sonucu hâsıl olan metabolizmik kaynaklı su buharını da dâhil ettiğimizde entropi olayının sıradan bir olay olmadığını farketmiş oluruz. Zira su metabolizmaya yönelik olaylarda eritici veya şişme fonksiyonu üstlendiği gibi metabolik maddelerin taşımasında da rol oynamaktadır.
Allah-ü Teala; “ Biz Azimaş-şan her diri şeyi sudan yarattık. Onlar hala inanmayacaklar mı?” (Enbiya, 30) ayetiyle suyun önemine dikkatimizi çekmektedir. Suyun
önemi o kadar belli ki insanoğlunu gelecekte su kaynaklarının tükenmesi noktasında endişelenmesine sevk etmektedir. Bilim adamları şimdiden bu ihtiyacı göz önüne alarak deniz suyunun buharlaşması gibi maliyeti yüksek ve nükleer enerji ile çalışabilecek tesislerin kurulmasına yönelik metot arayışlarına odaklanmışlardır. Oysa deniz suyunun buharlaşması demek, aynı zamanda çevreyi ısıtmak demektir. Çünkü oluşan tuz dağları iklimi kontrolsüz bir şekilde değiştirmeye neden olacağı gibi bu uğurda kullanılan kimyasal maddelerin etrafa saçtığı kirlilikte işin cabası olup hayatımızı zehirleyeceği muhakkak. Hadi diyelim tuz dağlarını insanoğlunun yaşadığı alanlardan çok uzaklarda ki denizlere transfer ettiğimizi varsaysak bile bu seferde taşınan tuz dağları oralara ait denizlerde bir başka problemlere yol açacağı kaçınılmaz kılacaktır. Yani her halükarda tabiat dengemiz yine değişecektir.
Su problemini çözme adına ortaya konan bir diğer metot ise gümüş iyodür jeneratörleriyle bulut tohumlama tekniğidir. Bir başka ifadeyle tabiatın su buharını yoğunlaştırma adına toz ve tuz zerreciklerine yaptırdığı işi, insanoğlu gümüş iyodür kristallerini havaya serpiştirici özellikte ki bir jeneratöre yaptırmaktadır. Böylece havada soğuyan gümüş iyodür iyonları kristalleşerek yağmur çekirdeklerine dönüşecektir. Fakat bulut tohumlama tekniği uygulanmaması halinde yağış miktarının ne olacağı bilgimizin dışında cereyan edecektir. O halde tekniğin uygulanması durumunda yağış miktarının suni yağmur yönteminin bir sonucu olarak mı, yoksa tabiat kanunlarının doğal akışı içerisinde mi yükseldiği hiçbir zaman netlik kazanmayacaktır. Kaldı ki tabiat dengesine gümüş iyodürle müdahalenin yol açacağı negatif yönleri gözardı edip şimdilik bu değerlendirme ile yetindik. Öyle anlaşılıyor ki su problemini çözmek çokta kolay olmayacak gibi.
Su esastan veya doğrudan enerji verici olmadığından daha çok gıda maddesi olarak kabul edilir. Çünkü içtiğimiz bir bardak su vücudumuzda su olarak kalmamakta, bilakis damarlardan geçtikten sonra tüm azalar için hayat olmaktadır. Çünkü 1000 kg tereyağı için 10.000 litre suya ihtiyaç vardır. Hakeza bir ton şeker üretimi için 100 m3 su lazımdır. Aynı zamanda suyun esas görevi hücre plazmasını sulu bir düzeye çıkarmakta rol oynamasıdır. Mesela bitkiye ekonomik özellik katan taşıdığı su miktarı değil su durumu (hidratür)’dur. Şöyle ki iki yetişme kabında bulunan buğday bitkilerinden birinin köküne şeker ilave etttiğimizde her ikisinin su miktarı aynı olmasına rağmen sakkaroz ilave edilmiş eriyikteki bitkinin su alma kapasitesinin güçleşeceği görülecektir. Çünkü ortamın osmotik değeri arttıkça bitkinin emme kuvveti de o nispette azalacaktır. Aynı şekilde belirli miktarlarda kum ve killi topraklara 1 litre su ilave edip yulaf ektiğimizde kumlu toprağın normal gelişme seyrine girdiğini, killi toprakta ise gelişmenin yavaşladığı gözlemlenecektir. Zaten killi toprağın nem miktarı % 5 olması hasebiyle suyun toprağa kuvvetle bağlanma kapasitesinin sınırlı olması bunu teyid ediyor da.
Bitkiler çimlenmeleri esnasında bile farklı miktarlarda su almaktadırlar. Mesela 100 gr darı ve mercimek tohumunu 30 gr su alıncaya kadar şişmeye bırakalım. Sonra bunları gözlemlemeye koyulalım. Derken gözlemlerimiz sonucunda her iki tohumun aynı ölçüde su almalarına rağmen şişme noktalarının farklı olacağı ortaya çıkacaktır. Yani mercimekte çimlenmenin olmadığı, darı da ise çimlenmenin varlığı görülecektir. Anlaşılan şu ki darı tohumu kuru ağırlığının % 30’u kadar su alınca şişip çimlenmekte, mercimek ise ancak %100 su alınca çimlenmeye başlayabilmektedir.
Bu misallerden hareketle bir bitkinin gelişmesini tayin eden faktörün sadece su miktarı olmayıp;
—Yetişme yerinin osmotik değeri,
—Toprağın emme kuvveti,
—Cisimlerin şişme noktaları gibi etkenlerin bile bitki hayatında destekleyici rol oynadıkları belirlenmiştir.
Bir cisim ya da yahut bir eriğikte ki hidratür havanın nemi; nisbi buhar gerilimi ile ölçülüp, % (yüzde) olarak ifade edilmektedir. Bir hücrede yeterli suyun olmaması turgor basınç azalmasına ve ozmotik değerin artmasına sebep olacağından ister istemez hayati olaylarda duraklama görülecektir ki, bu durum devam ettiği takdirde kseromorf yapılı yeni organların teşekkülüne sebep olacağı muhakkak.
Kseromorf özellikler şunlardır:
—Hacmin aynı kalmasına rağmen yüzeyin indirgenmesi.
—Epidermis ve kutikul tabakasında kalınlaşma.
—Yaprak üzerinde her bir mm2’ye düşen stomaların içeri gömülmesi.
Tüylerin sıklaşmasına neden olan unsurlar ise;
—Kök gövde ve yapraklarda su biriktirme özelliğinin artması.
—İyi gelişmiş bir kök sistemi.
—Yaprakların kırılması ve yaprak sathının parçalanması.
—Hücre öz suyunun viskoz oluşu ve eterik yağların teşekkül etmesi gibi etkenlerdir.
Bazen yetişme yerine bağlı olarak azot noksanlığı veya tuzlu toprakların sancısı diyebileceğimiz oksijen noksanlığı bitkilerde kseromorf belirtileri meydana getirir ki, buna pleinomorfoz denir.

EKOLOJİ MUCİZESİ-5

ALPEREN GÜRBÜZER
Hayat mücadelesi her canlı için geçerli bir kural. Dolayısıyla her bitki hayat devresi esnasında hayatta kalabilmek adına hidratürünü muayyen sınırlar içinde tutabilme gayreti içerisinde bulundukları gözlemlenmiştir. Elbette sözkonusu sınırlar maksimum, minumum ve optimum ölçüler arasında değişebilmektedir. Şayet bitkinin yetişme şartları normal sınırlar içerisinde bir denge arzediyorsa o bitkinin kendine has su durumuna (hidratür) sahip olduğunu gösterir ki, buna optimal su durumu denmektedir. Fakat bir bitki optimal şartların dışında kuraklığa maruz kalınca hücre özsuyunun ozmotik değeri yükselmeye başlayacağı görülecektir. Bazı hallerde ise bitki yeteri kadar beslenemezse erimiş depo maddeleri sarf edilerek osmotik değer minimuma düşüp, hidratür değeri maksimuma ulaşabilmektedir. Nitekim genellikle iğne yapraklı ağaçların toprak zemini asitli olduğundan kökler organik ve inorganik maddeleri almakta zorlanırlar. Neyse ki bu zorluğu aşmada köklere yardımcı bir cins mantar imdada yetişmekte. Yani mantar ağacın ihtiyacı olan besinleri suda eritip ona takdim etmektedir. Bu jest karşısında ağaç ise ürettiği şekerin bir kısmını mantara ikramda bulunarak adeta teşekkür etmektedir. Belli ki “ikram sünnettir” hadisini insanlardan daha çok bitkiler iyi uygulamaktadırlar.
Osmoz olayı
Osmoz olayı bitki için bir hidrolik kuvvet kaynağıdır. Nitekim bitkiler neredeyse tüm işlerini osmoz sayesinde gerçekleştirmektedir. Osmoz olayını tetikleyen ana unsur tuzların su ile karışıp yayılma ve çözülme şeklinde tezahür etmesidir. Bitkilerin yarı geçirgen (semipermeabel) zarların(filtreler)’dan geçen suda erimiş maddelerin bitki üzerinde şişme yapması sonucunda bir basınç meydana gelir ki, bu olaya osmoz denmektedir.Yani bitki hücresi her halükarda temas ettiği suyu emmek zorundadır. Mesela kurumuş bir şeker pancarını suya koyduğumuzda eski haline döndüğünü görmek pekâlâ mümkün. Hakeza bitki koparıldığında bitkinin solduğunu gözlemlemekte mümkün. Demek ki bu durum basınçla ilgili bir olay olsa gerek ki, basınç azaldığında bitki solmakta, basınç çoğaldığında ise canlılık kazanmaktadır. Ayrıca sulu bitkilerin tuzlu suya konduklarında hacimce büyüdüğü gözlemlenmiştir.
Yapraklar incelendiğinde orta ana damar ve bu ana damara bağlı olarak tıpkı insanda olduğu gibi sağlı sollu halde kılcal damarların varlığı görülecektir. Zaten bir insan için damarlar ne anlama geliyorsa bitki içinde aynı durum söz konusudur. Bu yüzden yaprağa sıradan bir yaprak gözüyle bakamayız. Dolayısıyla yaprağın hem iç hem iç güzelliğini inceden inceye temaşa eylemek gerekir ki en basitinden yaprağın dış katmanının bile parlak yüzeyli olduğunu farkedebilelim. Gerçekten farkedelim ki bu parlaklığın sıradan bir parlaklık olmayıp bitkide aşırı ısı kaybına bağlı olarak olası buharlaşma veya susuz kalmasına yönelik bir önlem olduğunu anlayabilelim. Bu arada çalışmalarımıza hız verdikçe osmotik değer ölçümlerin zamana göre değiştiğini anlamış oluruz. Böylece bu değerlerin sabah ve öğle arası yükseldiğini, öğleden sonra tekrar düşmeye başladığını farkederiz. Tabii belirttiğimiz bu değişken değerler bir günlük ölçümler için geçerlidir, bir de bunun mevsimsel değer ölçümleri söz konusudur. Nitekim osmotik değerlerin kurak mevsimlerde artıp, nemli mevsimlerde azaldığı artık bir sır olmadığı gibi aynı zamanda sözkonusu değişmelerin ya hücre içerisinde su sirkulasyonuyla ilgili değişiklikler ya da hücrenin osmotik değerini artıran şeker, tuz ve organik asitler gibi maddelerin birikmesinden kaynaklanan değişiklikler olduğu anlaşılacaktır. Mesela sene içerisinde osmotik basınç değerlerin yıllık bazda düşündüğümüzde yapılan ölçümler sonucunda özellikle ilkbahardan sonra değerlerin yavaş yavaş yükselmeye başladığı, sonbaharla birlikte değerlerin düşüp yaprakların bir noktadan sonra solmaya yüz tuttuğu görülecektir. Neyse ki yapraklar sonbahar gelmeden veya solma öncesi bünyelerinde mevcut biriken besinleri gövdeye aktararak ziyan olmalarına fırsat vermemektedir. Bunun sonucu olarak aktarılan besinler ta ki ilkbaharda yeniden ahiret dirilişi gerçekleşene kadar kış süresince gövde kabristanında muhafaza edilirler. Ayrıca kabir öncesi yaşlılık her canlı için ölümün habercisi sayılmaktadır. Zira yaşlı yapraklarda osmotik basınç değer genç yapraklara göre daha yüksek olması hasebiyle yaprak içerisinde birikmiş metabolizmik kalıntıların osmatik basınç değeri artırdığı belirlenmiştir. Zaten osmotik basınç değerin artması bir noktada tükeniş alarmı demektir.
Bu arada bitkiler yetişme yerine bağlı olarak hidratüre(su durumuna) uyma bakımdan 2 gruba ayrılıp bunlar;
1-Stenohidrit bikiler,
2-Euhidrit bitkiler diye tasnif edilirler.
Stenohidrit bitkiler
Bu gruba ait bitkilerin maksimum osmotik değer arasındaki hareket sahası dar olduğundan büyük rutubet değişikliklerine tahammül edemedikleri gözlemlenmiştir. Örnek-Su bitkileri ve gölge bitkileri.
Euhidrit bitkiler
Bu bitkilerde maksimum ozmotik değerler ile optimum osmotik değerler arasındaki fark çok büyük olduğundan herhangi bir zarar görmeden kuraklığa uyum sağlayabilmektedirler. Örnek- Timus (kekik), Cistus (laden) gibi tüylü yapraklı bitkiler.
Osmotik değer tayin metotu
Bu değer;
1-Plazmoliz
2-Kriyoskopi metot ile tayin edilir.
Plazmoliz metodu:
Su ile doymuş bitki hücresinin osmotik değerini belirlemek üzere yüksek eriyik içerisine koyduğumuzda sözkonusu bitki hücresinin eriğe su verdiği görülecektir. Hatta bu olay hücre özsuyunun yoğunluğu dış eriğin yoğunluğuna eşit oluncaya kadar devam etmektedir. Yani devam eden bu süreç içerisinde bitki hücresi dışarıya su verip, ta ki denge yoğunluğu hücre özsuyunun yoğunluğuna eşit olduğu noktaya geldiğinde dış eriğin yoğunluğu ölçülmesi sonucunda hücrenin yoğunluğu hesaplanmuş olur.
Kryoskopi metodu:
Bu metot hücre özsuyunun donma noktasının tayin esasına dayanmaktadır. Mesela dilsiz yaprakları suyla temas ettirmeksizin 20 dakika kaynatttığımızda plazma membranlarının semipermiabiletesinin ortadan kalktığı görülecektir. Sözkonusu bitki materyalini soğumaya terkettikten bir süre sonra hücre öz suyunu presle dışarıya çıkartıp, sonra elde ettiğimiz materyali kryoskopi aletiyle ölçümünü yaptığımızda donma noktasını tayin etmiş oluruz. Nitekim saf su 0 santigrat derecede donmakta olup, bu donma noktası aynı zamanda eriyiklerin osmotik değerini belirleyen sayısal değer olarak karşımıza çıkmaktadır. Yani 0 noktası normal şartlara haiz bitki hücrelerin osmotik değerini veren bir skala özelliği taşımaktadır.
İlginçtir suyun sıcaklığı 0 santigrat dereceden 4 santigrat dereceye yükseldiğinde normal fiziki kurallar gereği hacmi artması gerekirken tam aksine azalmaktadır. Donma durumunda ise hacim artmaktadır. O halde tüm bu bilgiler ışığında saf suyun 0 santıgrat derecenin altına düştüğünü gösteren işareti b harfiyle sembolize ettiğimizde bilim adamlarınca osmotik değer ile donma noktası arasında ilişkiyi belirleyen; “Osmotik değer = 12,06 x b” şeklinde yazılan formüle ulaşacağız demektir.
İşte ortaya çıkan bu değer sadece bir hücreye ait değil birçok hücre topluluklarına (dokulara) ait bir değer olarak kabul görmektedir. Dolayısıyla aslında herşeyin başıboş cerayan etmediği, bitkilerin matematiksel bir plan veya formül dâhilinde çalıştıklarını ayan beyan ortaya koymaktadır. Fakat tüm eşyada aynı olan fiziki kuralların tek istisnası var ki, o da suya has kılınmıştır. Şayet suya has bu istisnai özellik olmasaydı yeryüzünün 3/4’ü sularla kaplı alanlarda meydana gelebilecek dondurucu soğuk hava şartları nedeniyle suyun kas katı hale dönüşmesi kaçınılmaz olacaktı. Hatta katılaşan su dibe çökerek buz kütlesine dönüşecekti. Ki; bunun manası su altındaki hayatın sona ermesi demektir. Bu durumda akarsuların ve okyanusların 4 santigrat derecelik derin sularında hacmi küçük yoğunluğu büyük olan buz kütlesini su üzerinde yüzdüren Allah’a şükretmekten başka ne diyebiliriz ki.
Bu arada “Osmotik değer = 12,06 x b” formülünü uygularken bitkinin toprak yüzeyi ile genç ve yaşlı yaprakları arasında yer alan organeller ve birbirlerine farklı mesafelerde konumlanmış organlara ait osmotik değer ölçüm sonuçlarına da dikkat kesilmemiz gerekiyor. Bu arada mutlaka ölçüm yapılacak numunelerin birbirleriyle aynı konumda bulunan materyallerden seçmeli ki yanlış hesaplamalardan dolayı sıkıntıya düşüpte başımız ağrımasın.
Sis
Havadaki su buharının doyma basıncı en aşırı noktasına ulaşmışsa çapları milimetrenin %17’i kadar su damlaları teşekkül eder ki; buna sis denmektedir. Belli ki bitkilerin havaya salıverdikleri fazlaca nem sis olayında birinci derecede etken rol oynamaktadır. Yani su damlacıkları hafif olduklarından havada asılı kalmaları sonucunda sis gerçekleşir.
Çiy
Çiyin yumuşak yüzeyi gündüz ısınıp gece ise süratle ısı kaybederken bu esnada çayır, çimen gibi bitkilerin ısısı hava ısısından daha düşük olacak seviyeye gelmektedir. Bilhassa bulutsuz gecelerde görünen bu olay, atmosferde bulunan nemin bitkiler üzerine sirayet etmesi veya ince su tanecikleri biçimde yoğunlaşması olarak izah edilir ki buna çiğ denmektedir. Şayet optimal sıcaklık donma noktasının altına düşerse çiy yerine kırağıdan söz edeceğiz demektir.
Bazı bitkiler çiy ve sis suyundan bile istifade edebilmektedirler. Şöyle ki havanın su buharıyla doymuş olması transprasyonu azaltacağından bitkilere çok fayda sağlamaktadır. Özellikle yazın orman havasında takriben %10 civarında nem olup diğer zamanlar daha da arttığı gözlemlenmiştir.
Kırağı
Bilindiği üzere kırağı çok küçük buz parçalarından teşekkül etmekte olup, buz ise hava içerisinde nemin donmasıyla ortaya çıkmaktadır. Böylece donmuş nem soğuk cam yüzeyine çaptığında kristal bahçelerinin oluştuğuna şahit oluruz. Öyle ki birbirinden güzel değişik türden kristal manzaraları seyredenler adeta kırağı buz bahçesinde gezer sandırır. Hatta gezi esnasında görülecektir ki kırağılar cam yüzeyinde ısının durumuna göre şekil almaktadır. Mesela Kırağılar donma noktasında düz veya altı kenarlı katmanlar halinde, donma sınırını biraz aştığında iğne şeklinde, ısı bundan aşağı düştüğünde içi boş kenarları döşenmiş borular halde, sıcaklık çok aşağılara düştüğünde ise yaprak şeklinde sahne almaktadır. Hepsinden öte yine de cam yüzeyinde en sık rastladığımız görünüm hiç kuşkusuz eğrelti otu manazarasıdır.
Şimşek
Şimşek aslında elektriksel bir deşarj (boşalma) hadisesidir. Öyle ki ansızın ısınan hava genleşmekte, yine ansızın soğuyan hava eski konumuna geçmekte, derken ardından büyük bir gök gürültü kopmasına neden olmaktadır. Belli ki ortamda iyonize bir durum söz konusudur. Zaten yerden 100 km yükseklikte kesin çizgilerle ayıramayacağımızı bildiğimiz atmosferin mezosfer ve termosfer katmanlarını da kapsayan iyonların mekânı sayabileceğimiz iyonosfer tabakası var. Öyle ki bu katman exosferin (termosferin bitiş sınırı) sınırına dayanmış durumda olup, içerisinde elektronlarını kaybetmiş veya kazanmış atomların yanısıra serbest elektronları da bünyesinde taşıyan iletken bir özelliğe sahiptir. Zira şimşek bulutunun tabanı negatif, tavanı ise pozitif yüklüdür. İşte bu noktada bulutun pozitif yüklü iyonları iyonosferin negatif yüklerini kendine cezb ederek pozitif konuma dönüştürmektedir. Bir başka ifadeyle şimşek bulutları aracılığı ile birlikte iyonosferdeki negatif yükler aşağıya doğru boşalarak yeryüzü sathı negatif hale gelmekte, iyonosfer ise pozitif duruma geçmek suretiyle elektriklenmeye yol açmaktadır. İşte pozitif hale gelmiş iyonosfer katmanı ve negatif konuma gelmiş arz ile ikisi arasındaki yalıtkan havanın üsten aşağıya doğru elektrik akımların sentezlenmesiyle ortaya çıkan yıldırım düşmesi denilen bu olay tüm elektrik mühendislerinin hayretine mucib olmaktadır. Niye hayret etmesinler ki. Çünkü şimşek çakması olmasaydı dünyamız elektrik kaybına uğrayıp yüksüz kalacaktı.
İlginçtir şimşek çakmasıyla birlikte etrafa hoş bir koku yayılıp, halk arasında bu koku taze hava olarak adlandırılmaktadır. Oysa sözü edilen taze hava mavimtırak renkli ve keskin kokulu bildiğimiz ozondan (O3) başkası değildir. İyi ki de ozon tabakası var. Çünkü ozon sayesinde atmosferden geçen ültraviyole ışınları emilerek korunmaya alınmaktayız. Nitekim sahillerde sürekli güneşlenip az miktarda olsa ültraviyole ışınların sebebiyet verdiği güneş yanıkların zararları göz önüne aldığımızda ozonsuz bir atmosferde acaba halimiz nice olurdu diye düşünmekte fayda var.
Ayrıca azotun toprakla buluşmasının bir diğer yolu da şimşek çakması sayesinde gerçekleşmektedir. Şöyle ki şimşek atmosferden geçeceği esnada bir miktar oksijenle azotun birbirine bağlanmasına vesile olup, böylece yağan yağmurla birlikte bağlanmış haldeki bileşik toprağa düşürülmektedir.
Anlaşılan o ki fırtınalar, yıldırımlar, soğuklar vs. unsurların her biri ilk bakışta felaket gibi görünsede, kazın ayağı hiçte öyle değilmiş. Meğer altında nice bilmediğimiz güzel hikmetler gizliymiş.
Topraktaki suyun durumu
Toprağın geçirgenliğe elverişli yaratılması, su tutma kapasitesi veya suyun toprak üzerindeki dağılım dengesi mühim bir hadise olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu denge sayesinde hem su, hem de toprak cana can katmaktadır. Kaldı ki toprakta her canlının suya ihtiyaç hissettiği gibi, o da suya muhtaçtır. Öyle ki ısınan nemli toprak havayı bile ısıtarak gökyüzünde bembeyaz buluta dönüşmekte. Derken bulut yağmura dönüşmekte, yağmurda toprağın bağrında bereket olmakta. Hatta yağmur gerektiğinde yeraltı su kaynakları ile birlikte kurak bölgelerin susuzluğunu giderici rol oynamakta. Derken günlük vücudumuz için gerekli olan yaklaşık 2,5 litrelik su miktarı dâhil bu yoldan karşılanır. Belli ki “Topraktan geldik toprağa gideceğiz” sözü boşuna söylenilmemiş.
Şurası muhakkak toprağın bereketinden yararlanmak için belli kurallar söz konusudur. Birkere bitkiler tarafından suyun topraktan alınması için kök hücrelerinin nemli toprak tabakasıyla temas etmesi gerekir. Bu da yetmez temas eden kök hücrelerinin hem şişmeleri gerekmekte hem de kök tüylerinin hücre özsuyu yoğunluğu toprak suyunun osmotik değerinden yüksek olması icap etmektedir. İşte bu ve benzer kuralların gereği yapıldığında artık toprağa tutunan bitki rahatlıkla filizlenip hayat bulabilmektedir. Şöyle ki yağmur suyu toprağa girince bir kısmı tutuk su olarak toprak zerreleri tarafından zapt edilirler. Arta kalan kısım ise boşluklara inmesiyle birlikte kılcal boruları doldurup sızan su konumuna geçmekte. Hatta bir damlacık (katre) su toprağın derinliklerine kadar sızdığında hem toprağın sıcaklığını hem de nemini ayarlayabiliyor. Böylece sızan su ziyan olmadan toprak tabanı suyla beslenme imkânına kavuşur ki; biriken bu tutuk su miktarına su kapasitesi denmektedir.
Ayrıca su kapasitesi toprak zerrelerin büyüklüğüne, yapısına ve kolloid madde (eriticilerin) miktarına bağlı olarakta değişebilmekte. Bu yüzden bilim adamları toprağın su kapasitesini tayin etmek için 10 cm’lik toprak sütununu tamamen arıttıktan sonra arta kalan yaş toprağı 105 santigrat derecelik ortamda ağırlıkça sabit oluncaya kadar kurutmaya tabi tutarlar. Böylece kurutma işleminin ardından yaş ağırlıktan kuru ağırlık çıkarılarak maksimum tutuk su miktarı tespit edilmiş olur. Bu miktar aynı zamanda toprağın su kapasitesini vermektedir. Çünkü su kapasitesi tayininde toprak zerrelerinin büyüklüğü veya küçüklüğü etken unsur olarak karşımıza çıkmaktadır. Nitekim su zerreleri küçüldükçe toprağın su tutma kapasitesi de o ölçüde artış kaydeder. Mesela killi, kumlu ve çakıllı üç tip toprak cinsine aynı anda aynı oranlarda yağmur düştüğünü varsaydığımızda her üç toprak cinsinin de su tutma kapasitelerinin birbirlerinden farklı oldukları görülecektir.

EKOLOJİ MUCİZESİ-6

ALPEREN GÜRBÜZER
Killi toprağın su kapasitesi
Killi toprağın su tutma kapasitesi diğer toprak cinslerine göre çok daha doruk noktadadır. İşte bu toprak cinsinin su tutma kapasitesinin yüksek seviyelerde seyretmesi biriken suyun geçirkenliğini azaltmasına neden olmaktadır. Fakat kumlu ve çakıllı topraklarda bu böyle değildir. Yani kumlu toprakta su daha derine inmekte olup, çakıllı toprakta daha da aşağılara inmektedir. Her üç toprak cinsi buharlaşmaya terkedildiğinde en fazla killi toprakta, en az kumlu ve çakıllı toprakta buharlaşma olduğu gözlemlenmiştir. Zira su toprak sathına ne kadar yakın olursa o nispette buharlaşma olayı hız kazanmaktadır.
Burdan şu sonuca varırız ki; kurak olan bölgelerde suyu en fazla muhafaza eden çakıllı topraklar olduğu gözüküp, en az muhafaza edenin killi topraklar olduğu anlaşılacaktır. Toprakta suyu en fazla bağlıyan maddelerin ise kolloid yapıdaki maddeler olduğu ortaya çıkacaktır. Nitekim bu kolloid maddeler (-) elektrik yüklü iyonları ve (+) yüklü iyonları (katyonlar) absorbe (bağlama) edecek güçte elemanlardır. Hatta absorbe edilen bu iyonlar H20 molekülleri ile çevrilidir. Keza katyonlar da öyledir, bunlarda malum, daha ziyade Ca++, Mg++, H+, ve Na+ iyonlar olarak sahne almaktadırlar.
Genellikle toprağın yumuşak yaratılması belli bir hesabın gereğidir. Şöyle ki toprak örtüsünün iç kısmı 50–400 atmosferlik bir kuvvetle kolloidin sathına bağlanmış olup, bu durağan suya Hıgroskobik (ölü) su denmektedir. Dolayısıyla yumuşak toprak zerreleri higroskopik suyu havadan emdiklerinde kendi ihtiyacı olan su moleküllerini 40–50 atmosfer arasında bir kuvvetle dışardan içeriye bağlayabilmektedirler. Böylece 50 atmosfer gücünde bir kuvvetle bağlanmış kurak bitkiler bile bu durumdan istifade etmeleri sağlanmış olur. Bu arada toprak zerrelerinin en dışındaki su çok küçük atmosferik kuvvetlerle bağlı olduğunda stabil kalmayıp devamlı hareket halinde oldukları belirlenmiştir ki, işte en dış halkadaki bu hareketli suya film suyu veya örtü suyu adı verilmektedir. Hatta bu durum Higroskobik su + film suyuna ikisine birden) → absorbe edilmiş su (bağlı olan su) formülü ile açıklanmaktadır. Ayrıca toprakta kolloidlerin (eriticilerin) etrafını kuşatan (higroskobik) sudan başka minarellere bağlı olan kristal su da var. Ancak bitkiler bu sudan istifade edemezler.
Bir toprak higroskobik suyla doyduktan sonra içerisinde boşluklar oluşmaktadır. Derken bu boşluklar suyla dolarak toprak zerrelerinin etrafı higroskobik ve film suyu ile kuşatılmış olur. Elbette ki bir bitki için topraktaki suyun tabanı değil bu sudan istifade edebileceği su miktarı çok daha önem arzetmektedir. Zira bir bitkiye yeter derecede su nakledilemediği zaman bitkide solma olayı başladığı gözlemlenmiştir. Birkere bitki solmaya yüz tutmasın, artık bu noktada solma anında bitki topraktan su almaya devam etse bile transprasyonda kaybolan suyu karşılayamadığı görülecektir. Bundan dolayı solma olayının başladığı andan itibaren toprakta biriken mevcut su miktarına kritik sıfır noktası veya solma noktası denmektedir. Mesela dengeli bir su ortamında (Mezofit) yaşayan bitkilerin solma noktası kurakcıl (kserofit) bitkilere göre çok daha fazla olup bu durum atmosfer kaynaklı nem miktarıyla ilgili bir husus veya herhangi bir fizyolojik durumun neticesi olarak karşımıza çıkmaktadır. Hatta bu noktada bitkilerin solma noktasında rol oynayan kapillarite ile su moleküllerinin yükselişi durmuş olsa bile yine de su iplikleri kopmuş film suyunun 50 atmosferlik basınçtan daha az kuvvetle bağlı olan kısmından istifade edilebilir.
Solma noktası tayini
Bir bitkinin solma noktasının belirlemek amacıyla incelemeye tabii tutulan bir bitki önce yetişmeye terk edilir. Sonra toprağın buharlaşmasını önlemek için üzeri mum tabakasıyla kapatılır. Böylece üzeri parafinlenen bitki bir müddet sonra solmaya başlayacağı gözlemlenecektir. Hatta solan bir bitkinin 24 saat nemli bir yere konsa dahi artık bu noktadan sonra topraktan su almasının mümkün olmadığı gözükecektir. Ayrıca toprağı bitkinin solmaya başladığı andan itibaren 105 santıgrat derecede kuruttuğumuzda elde edeceğimiz sonuç bitki tarafından kullanılmayan su miktarını bize verecektir. Böylece elde edilen rakamı topraktaki genel su miktarından çıkarttığımızda bitki için gereken faydalı suyu bulmuş oluruz.
Işık Mucizesi
Işık saniyede 300.000 kilometrelik bir hızla yol kat eden bir mucizevî rabbaniyedir. Öyle ki 300.000 kilometrelik hızı 60 ile çarptığımızda ışığın dakikada kat ettiği mesafeyi buluruz. Şayet çıkan sonucu tekrar 6 ile çarparsak 1 saatlik mesafeden söz ederiz. Derken bu çıkan rakamı 24 ile çarptığımızda ışığın bir günlük seyahatini, daha sonra çıkan sonucu 365 ile çarptığımızda ise 9.460.800.000.000 kilometrelik ışık yılı hızına dayalı ölçümle karşılaşırız. Kaldı ki herhangi bir kumaş rahatlıkla metre ile ölçülebilirken, ışığın saniyede kat ettiği mesafe hiçte sanıldığı gibi kolay ölçülememektedir. Yine de astronotlar herşeye rağmen alışılagele bildiğimiz kilometre, metre, santimetre ve milimetre gibi ölçüm birimlerin dışında ışık hızını ışık yılı birimi ile ifade edebilmeyi başarabilmişlerdir. Tüm bu ölçümler sonucunda dünyamızın ışık hızıyla güneşten gelen enerjinin ancak 2 milyarda birini aldığını öğrenmiş bulunuyoruz. İşte bitkiler sözkonusu enerjiden kendi hissesine düşen payı hücrelerine doğrudan almak suretiyle hayatlarını tanzim etmektedirler. Yani ışık bir noktada bitki hücresine hayat kaynağı olmaktadır. Zira güneş ışığını bitkilerin dışında en iyi kullanan bir canlı ve cansız mahlûka bugüne kadar rastlanılmamıştır. Hatta bakteri tabiatında Euglena gibi bir hücreli canlılar bile yapısında bulunan klorofil sayesinde güneş enerjisini doğrudan kullanıp, yeni hücreler üretebilmektedirler. Dolayısıyla ışık deyip geçmemeli. Pekâlâ, bu arada özellikle ışığın bitki üzerinde oynadığı önemli rol üzerinde iyiden iyiye tefekkür edip kararmış gönlümüzü ışıklandırabiliriz. Tabii birde bunun nimet boyutu var. Şöyle ki; sonuçta tüm yediğimiz besinlerin kaynağı bitkilere dayanmaktadır. Derken bu kaynak sayesinde ışık ve nimet kavramını hatırlamış oluyoruz. Anlaşılan o ki bitkiler ışık nimetini fotosentez yoluyla en iyi şekilde değerlendirip organik madde imal etmekteler ve böylece tüm canlılar bu ziyafet sofrasından yararlanmış oluyorlar. Hatta bitkiler sadece ziyafet sofrası sunmuyorlar, buna ilaveten temiz hava anlamına gelen oksijen de sağlamaktalar.
Fotosentez mucizesi

Bitkiler kökleriyle emdikleri su ve havadan aldıkları CO2’i güneş ışığının devreye girmesiyle birlikte klorofille özümleyip, dünyanın hiçbir şeker fabrikasında görülmeyen asimilasyon yöntemle evvela glikoz, sonra nişasta ve daha sonra da birtakım kimyasal bileşiklere dönüştürmekteler. Kimyagerleri bile hayrette bırakan bu olay ilk bakışta teorik olarak basit gibi görünse de, aslında kazın ayağı hiçte öyle değilmiş meğer. Çünkü bitki âlemi içerisinde cerayan eden uygulamalara bakıldığında bu tür kimyasal olayların nasıl gerçekleştiği bir sır olarak kalmaktadır. Hatta kimyagerler akıllara hayret veren bu asimilasyon olayı karşısında aciz kalıp adeta dilleri tutulmakta. Madem öyle hem bilim adamları hem de bizler biyokimyasal hayatı yaratan Allah’ı ömrümüzde birkez olsun hatırlasak fena mı olur? Kaldı ki; bir şeker pancarı yaprağının her santimetre kare yüzeyinin fotosentez maharetiyle günde 1 mg glikozu sentez ettiğini okuma yazma bilmeyen bir insana söylediğimizde bunun ne anlama geldiğini bilmese bile “Amenna saddak” deyip pür dikkat kesilmekte. Üstelik sözünü ettiğimiz bu durum bir bitki yaprağının her santimetre kare alanı için bahsettiğimiz bir husus. Birde yaprağın tüm alanını hesaba kattığımızı düşünün ortaya çıkacak rakam hiçte göz ardı edilemeyecek boyutlarda olup, bu durum için sadece “amenna saddak “ demek yetmez, Allah’a hamdü senada bulunup şükretmekte gerekir. Demek ki bir ışık şiddeti ya da ışığın istikameti bitkinin toprak üstü kısmında organ teşekkülüne veya büyümesine olumlu etki yaptığı gibi doku ve hücrelerin farklılaşmasına kadar bir dizi olaylara da nüfuz edebilmektedir. Aynı zamanda ışığın bitki üzerinde kalma zamanı birçok bitkinin gelişimine tesir eder ki, bu durum fotoperyodizm olarak bilinip bitkilerde büyüme, metabolizma ve hareket gibi fizyolojik olayların doğmasına vesile olmaktadır. Böylece 1 kilogram glikozun sentezi için tüketilmesi gereken enerjinin 4.66 kwh (kilovat saaat) olduğunun farkına varmış oluruz. Yani klimaks sistem içerisinde alınan total enerji miktarı pay edildiğinde bitki, hayvan, insan ve her nevarsa tüm canlıların solunumuna yetecek derecede hammadde kaynağının varlığıyla karşılaşırız.
Aslında bitkilerden elde edilen gıdaların herhangi bir canlının sindirim sistemi içerisinde oksijenle yakılıp solunumla oksitlenmesi ve akabinde CO2 olarak atmosfere transfer edilme hadisesi fotosentez mucizesinin en can alıcı yönünü ortaya koymaktadır. İyi ki de karbon belli bir noktada sabit kalıp depo edilmiyor, aksi takdirde sabit bir yerde çivili kalan karbondioksitin zamanla tükeniş feryadı ile yüzleşecektik. Tabii onun feryadı aynı zamanda tüm âlemin feryadı. İşte Allah-ü Teala bu yüzden olsa gerek karbonu hava içerisinde az bir oranda depo etmiş, hatta fotosentez ya da birtakım oksidasyon ve tabiat olayları vasıtasıyla açığa çıkan bu önemli maddeyi tabiat çevrimine tabii tutmuştur. Şayet karbon döngüsü olmasaydı zaman içerisinde havadaki CO2’in azalmasıyla birlikte tüm canlılar ölüme mahkûm kalacaktı. Anlaşılan o ki canlılar âleminde sadece insanoğlunun kendi payına düşen yıllık bıraktığı CO2 miktarı takriben 140 milyon tonu bulmaktadır. Keza hayvanlar ve azotu toprağa bağlayan bakteriler ise yılda 24.000 milyon ton kadar katkıda bulunuyorlar. Bunlara ilave olarak belli ki Yüce Yaratıcı tarafından toprağın derinliklerinde muhafaza altına alınan turbo, kömür, petrol ve doğal gaz gibi rezervlerin tuttukları karbon kaynağıda yedek depo olarak bekletilmektedir. Görüldüğü üzere hayat her yönüyle bir yardımlaşma olarak yüzünü göstermekte. Böylece gözü görmez, sağır dilsiz sandığımız nice envai türlü varlıklarla gözü gören, işiten hayvan ve insanların el ele gönül gönüle vermesi sonucunda oluşan karbon dengesi kendi mecrasında akıp gitmektedir. İşte Gönül yanması” diyebileceğimiz bu işbirliği neticesinde “Ben yanmayım da kim yansın” dercesine “atmosferde 700 milyar ton karbondioksit birikmektedir. Fakat bu arada insanoğlunun bilinçsizce yeraltında depo edilen karbonu hoyratça kullanmasının ilerde bir takım sıkıntılara yol açıp karbon dengesini bertaraf edeceğini hesaba katmakta yarar var.
Işık doğudan doğar
Evet, ışık doğudan doğup batıya doğru uzanmakta. Hatta ışık batıya uzanmakla kalmayıp, ısı ve su (H2O) faktörünün tam aksine tüm yeryüzüne nispeten yeknesak olarak dağılmıştır. Yani her canlı kendine düşen hissesini almakta. Dolayısıyla yeryüzünde ışık noksanlığından ötürü bitkilerin yetişmediği herhangi bir yer hemen hemen yok gibidir. Hatta bazı bitkilerin yıldızlardan aldığı bir takım sinyallerle gelişmelerini tamamladığı artık bir sır değil. Şu halde ışığın özellikle küçük sahalarda bitkilerin yayılışında çok etkili olduğunu söyleyebiliriz. Fakat geniş alanlarda etkili olmadıkları da bir başka gerçek olarak karşımıza çıkmaktadır.
Kutup bölgelerinde enlemlerin durumuna göre kutup geceleri hüküm sürmektedir ki, buralarda vejatasyon eksikliğine neden olan ışık faktöründen ziyade sıcaklık şartlarının uygun olmaması rol oynamaktadır. Güneşli ve gölgeli yetişme yerlerinde ise tamamen farklı bir flora hâkimdir. Ayrıca günümüzde sanayileşme ile birlikte yerden yukarıya doğru ısı dengesinin tersine dönmesi (inversiyon) bir alarm olarak karşımıza çıkmaktadır. Yani sıcaklık yerden yukarıya doğru azalacağı yerde tam tersi artmakta olup ciddi problemleri beraberinde getirmektedir. Hatta bu durum atmosferi kararsız kılmaya bile itmektedir. Ne diyelim, şimdilik kararlı dünyamızı kararsız hale getirenler utansın demek düşer bize.
Güneş ışığının bileşimi
Bakmayın güneşin evreni bir lamba gibi aydınlatmasına, dışı seni yakar içi beni derler ya aynen onun gibi güneşte 15–20 milyon derecelik sıcaklığı ile tüm cümle âleme hizmet için kendi iç âleminde dip kısmından yukarı çıkan dev hortumlar eşliğinde derin derin yanmakta. Güneş adeta odak merkezinden milyonlarca kilometre dışarılara doğru kazan misali fokur fokur kaynayan müthiş bir alev bombardımanıyla tüm âlemi selamlamakta. Belli ki bu selamlama sıradan bir selamlama değil. Bilakis birtakım termonükleer reaksiyonlar eşliğinde 564 milyon ton hidrojen gazının 560 milyon ton helyum gazına dönüşmesiyle ortaya çıkan güçlü bir enerji selamıdır. Sözkonusu toplam enerjinin 4 milyon tonu ise uzay sathına ışık ve radyasyon olarak yayılıp süzüldükten sonra arta kalan 2 milyarda biri dünyaya gönderilmektedir. Yani güneşin tek bir selamı bizim için ayrılmış durumda. Olsun önemi yok, güneşin tek bir selamı bile tüm evrende yaşayan mahlûkatı kuşatmaya yetiyor. Özellikle tek selamlık gelen bu ışığın % 45’i 400–750 mikro litre dalga boyları arasında konumlanan görünen ışınlar olup, diğerleri farklı bant dalga boylarında yer alan ışınlardır. Şöyle ki; güneş ışınları atmosferin termosfer tabakasının bitim noktası veya uzayla komşu olan exosferden başlayan yolculuğunu diğer katmanlara geçtiğinde bile sürdürmekte, hatta buralarda da birtakım değişikliklere uğrayıp süzüldükten sonra öyle yoluna devam etmektedir. Bu süzülme işlemi esnasında atmosferde kısa dalga boylu ışınların uzun dalga boylu ışınlardan daha fazla absorbe edildiği gözlemlenmiş olup, gözlemlenen bu ışınların maksimum enerji miktarının atmosferin en üst sınırında 470 mikrolitre dalga boyuna tekabül eden mavi ışınlara isabet ettiği tespit edilmiştir. Keza atmosferde % 21 oranında bulunan oksijenin güneşten gelen mor ötesi ışınları (kısa boylu ültraviyole ışınları) absorbe ettikleri ortaya çıkmıştır. İşte bu absorbe sayesinde üst atmosferde iki atomluk oksijen molekülünün ayrışmasıyla ortamda bulunan diğer bir atomluk oksijenin de bunlara dâhil olmasıyla birlikte üçü bir arada ozon (O3) molekülü oluşturmaktadırlar. İşte meydana gelen bu gaz molekülü hepimizin bildiği gibi güneşten gelen zararlı ışınları (ültraviyole ışınlar) yutan aynı zamanda bertaraf edebilecek nitelikte olan ozon tabakasından başkası değildir. Fakat ne yazık ki hayat kurtarıcı ozon tabakamız sanayileşmenin doğurduğu kozmik çevre kirliliğine paralel olarak ozon tabakasının incelmesine yol açmakta. Böylece incelen ozon tabakası güneşten gelen uzun dalgalı ışınların etkisiyle delinebilmektedir.
Demek ki güneşin kısa dalga boylu ışınlarına maruz kalan oksijenin ayrışmasıyla birlikte ortamda bir başka oksijenle izdivaca girmesi sonucunda hayat kurtarıcı ozon doğmakta. Tabii ozon doğmakla bu iş burda bitmiyor, dahası var. Şöyle ki ozonda kendi içerisinde parçalanma gerçekleştirip akabinde güneşin uzun dalga boylu ışınlarına muhatap kalmakta, derken ayrışan parçalar birleşip yeniden ozon oluşturabilmektedir. Hatta ortaya çıkan ozon gazı güneşten gelen zararlı mor ötesi ışınları absorbe ettiği için o bizim mükemmel koruyucu tabakamız olarak adından söz ettirecek konuma gelir. Çünkü hayatımız onunla anlam kazanmakta. Zaten Allahü Teala; “Gökyüzünü de korunmuş bir tavan gibi yaptık. Onlar ise hala bundaki delilleri inkâr ederler”(Enbiya, 32) diye beyan buyurarak buna işaret etmektedir.
Bilindiği üzere evrende her varlık kendine özgü elektro manyetik radyasyon diye tabir edilen bir ışık yaymaktadır. Şayet maddenin ısısı yeterli bir seviyeye ulaşmışsa tıpkı demirin akkor haldeki etrafa ışık neşretmesi olayında olduğu gibi karşımıza görünen ışık olarak çıkacaktır. Malum, ısının düşmesi halinde ise ışıma frekansı azalacağından kızıl ötesi (gözle görülemeyen ışınlar) radyasyon dalgalarına indirgenecektir. Nitekim yukarda belirttiğimiz üzere güneşten yayılan radyasyonun (ışıma) önce uzaya pay edildikten sonra ancak arta kalan enerjinin iki milyarda biri atmosferin kimyasal analiz süzgecinden geçip dünyaya ulaşabilmektedir. Derken yeryüzüne ulaşan güneş ışınları dik veya yayınık oluşuna göre farklı dalga boylara ayrılıp, bunlar içerisinden gözümüz sadece 0,4–0,7 mikron arasında değişen değerlerdeki ışığı seçecektir. Yani bu bant aralığı dışındakileri göremeyiz. Mesela güneş ışınları gözümüze beyaz görünmekle beraber gerçekte bir prizma ya da yağmur sonrası hava içerisinde su damlacıkları içerisinden geçtiklerinde 7 tayfa (renk) ayrıldığını görmüş oluruz. Özellikle ayrılan bu renkler arasında yeşil ve mavi renkler göz sağlığına iyi gelip, adeta ruhumuzu dinlendirmektedir. Hatta güneş ışığı yedi renkle sınırlı kalmayıp en ince ayrıntılarına kadar analiz edildiğinde mordan kırmızıya kadar sıralanmış değişik dalga boylarında ışık titreşimlerinden ibaret olduğunu fark ederiz. Bir başka ifadeyle 0,4 mikron altındakilerin kısa dalga boylarda yakıcı ve öldürücü, enerjice yüksek mor ötesi veya ültraviyole ışınları olduğunu anlarız. Ayrıca bunlar arasında en limit seviyesinde diyebileceğimiz X ışınları ve minumum dalga boyunda gamma ışınlarda mevcuttur.
Peki limit değerler böyleyse üstü nasıldır derseniz radyo dalgalarında olduğu gibi 0,7 mikron üzeri dalga boyuna sahip ışınlarla karşı karşıyayız demektir. Ki; bu ışınlar kızıl ötesi ışınlar diye adından (infraed veya infraruj) sözettirmektedir. Bu arada ışınlar dik düştüğünde renk spektrumun sarıya, yayınık düştüğünde kırmızıya isabet ettiğini farkederiz. Mesela ormanlarda gölge yapan ağaçlar özellikle ışınların bir kısmını veya kısa dalga boylu olanlarını emmektedir. Bir diğer ışınlarda yeşil ve koyu kırmızı ışınlar olup, bunların enerji seviyesi maksimum 550–710 mikrolitre seviyelerde seyretmektedir. Yaprakları gölgede kalmayıpta güneşte kalanlar ise hem nitelik hem de nicelik bakımdan farklı ışınlara maruz kalmaktadır.
Işığın renklere ayrılması
Renklerle yapılan analiz çalışmalar sonucunda; ince bir su tabakasından sadece kırmızı ötesi ışınların absorbe edildiği dolayısıyla suyun renksiz görünüm kazandığı anlaşılmıştır. Keza kalın bir su tabakasından uzun dalga boyunda gözle görülebilen ışınlar geçirildiğinde ise suyun mavi renkte görünüme kavuştuğu belirlenmiştir. Ayrıca bitkilerin klorofil maddesi ile gözün absorbsiyon spektrumu 0,4–0,7 mikron aralığında görünen ışınlara denk düştüğü tespit edilmiştir. Şu halde bu kriterlerden hareketle fotosentez için gerekli olan ışığın sadece görünen ışınlar olduğu sonucuna varırız. Ancak gözün absorbsiyon spektrumu ile klorofilinki arasında farkı da gözardı etmemek gerekir. Mesela gözümüz daha çok sarımsı yeşil ışınlar için hassas iken, klorofil maddesi göze nispeten daha az oranda sarımsı yeşil ışınları, daha fazla oranda kırmızı ve mavi ışınları absorbe ederek farklılığını ortaya koymaktadır. Bakterilerin klorifil cinsleri ise en fazla kırmızı ötesi ışınlara hassas olarak yaratılmışlardır. Böylece bu ışınları absorbe edip duyarlı olmaktalar. Hatta canlı protoplazmanın yapısında bulunan proteinler de ultraviyole ışınları absorbe ederek hassasiyet kazanmaktalar. Bu arada fotosentez olayında karotinin rolünün ne olduğu kesinleşmemekle beraber ışık enerjisini klorofile taşıdığı ileri sürülmektedir. Bilinen bir gerçek var ki, karotinin kısa dalga boylu mavi ışınlardan ultraviyoleye kadar olan ışınları emdiği gerçeğidir. Zira ultraviyole ışınları yüksek dozlarda bitkiler için zararlı olduğu tespit edilmiştir. Neyse ki hücre zarları kısa dalga boylu ışınları absorbe ederek plazmayı ultraviyole ışınların zararlarından korumuş oluyorlar.
Işığın bitkilerin gelişimine tesiri
Bütün bitkiler yaşayabilmeleri için minimal ışık şiddetine muhtaç olmakla beraber ışık şiddeti yetişme yerinin mükemmelleşmesine paralel olarak azalabilmektedir. Ayrıca çiçek ve meyvaların gelişebilmesi için gereken minimal ışık değeri, vejetatif organların gelişmesi için kullanılan ışığın 2 misli olduğu belirlenmiştir. Bu arada orman altı vejetasyonda (ormanın gölgesinde) yetişen yeni çimlenmiş bitkilerin devamlı açlıkla mücadele halinde oldukları farkedilmiştir. Öyle ki bu şartlar altında anlık bir ışık huzmesi bile hayatlarını devam etmelerine yardımcı olmaya yetebilmektedir. Nitekim orman altı bitkilerin minimal ışık isteği %1 olarak karşımıza çıkmakla beraber tropik bölge ormanlarında bu miktar % 0,3’e kadar düşmektedir. Hetetrof ve ilkel bitkilerin ışık isteği ise %1’in altında seyretmektedir. İlkel bitkilerde ışık isteğinin az olmasının sebebi hücrelerinin klorofille dop dolu olması veya klorofilsiz kısımlarında madde üretimine ihtiyaçlarının olmamasından kaynaklanmaktadır. Bu sebeple birçok cyanophyceae türlerini ıslak bölgelerde 3,5 mm derinliklerde bulmak mümkündür. Keza eğreltilerin ve yosunların çoğunda ışık isteği %1’den % 0,2 arasında değişebilmektedir.
Orman altındaki vejetasyonda ışık durumu ise mevsime göre farklılıklar arzetmektedir. Mesela ilkbaharda ağaçlar yaprak vermeden önce çiçek açıp meyva verdikleri gözlemlenmiştir. Ayrıca ışık birçok ağaçların tomurcuklarının açılmasına tesir emekte. Mesela kayın ağacının tomurcukları sırf ışıkta açılabildikleri halde kaktüs tomurcuklarının açılmasında ışık tam tersi geriletici tesir yaptığı gözlemlenmiştir.
Işığın çimlenmeye tesiri
Işığın etkisi kendi gücünde derler ya. Gerçekten ışık bitkilerin çimlenmesinde tesirini göstermektedir. Fakat ışık bazı tohumların çimlenmesini tetiklerken, bazılarında ise tam tersi olabilmektedir. Mesela flatine bitkilerinin tohumları senelerce karanlıkta çimlenmeden kalabiliyorlar. Şayet sözkonusu bitki tohumu 11–18 gün ışıkta kalırsa çimlenme %100’e bile tamamlanabiliyor. Nigella sativanın tohumları ise aydınlıktan ziyade karanlık ortamı tercih edip daha hızlı çimlenmekteler.
Bu ara da çimlenme yalnız ışık şiddetine bağlı bir değer olmayıp aynı zamanda ışığın cinsine bağlı bir değer olarakta sahne almaktadır. Mesela Dcrenella, Heteromolla bitkisinin karayosunu sadece beyaz ışıkta, Tortella bitkisi ise kırmızı ışıkta çimlenmektedir.
Ekolojik bakımdan ışığın tesiri
Ekolojik bakımdan ışığın bitkilere olan tesiri iki şekilde incelenmekle beraber ışığın bitkilerin gelişimi üzerinde tesiri daha çok CO2 asimilasyonu şeklinde kendini göstermektedir. Bu yüzden yüksek dağlarda yetişen bitkiler kısa bodur (intermodüllü), sert yapraklı, parlak ve renkli çiçeklidirler. Hatta bu bitkilerde gelişme peryodu kısa olduğundan internodyumlar sürekli kısa kalmaktadır. Ayrıca bu bitkilerin ışık isteğide farklı olduğu anlaşılmıştır. Şöyle ki ova bitkileri daha az ışık şiddetinde asimilasyonu gerçekleştirdikleri halde dağ bitkilerinde bu ışık miktarı asimilasyona kâfi gelmemektedir.
Bu arada bitkilerin yetişme yerinde istifade edebildikleri ışık ışınların şiddetinin gün ışığının tümüne oranlayarak hesaplanmaktadır. Mesela gölgesiz yerde yetişen bir bitki için bu değer 1 olarak kabul edildiğinde 1/3 ışık isteği gün ışığının tamamının 1/3’üne karşılık geldiği anlaşılacaktır.
Işık isteklerine göre bitkiler üç ekolojik gruba ayrılır:
—Güneş bitkileri
—Yetişme yeri olarak hem güneş hem gölgeyi tercih eden bitkiler.
—Gölge bitkileri.

EKOLOJİ MUCİZESİ-7

ALPEREN GÜRBÜZER
Güneş Bitkileri
Işık güneş gören bitkilerin olmazsa olmaz şart unsuru olup daha çok ışığa doğru büyümektedirler. Bu yüzden aydınlık güneşimiz bu bitkilerin ışık isteğini % 100 olarak karşılamaktadır. Bu söz konusu bitkilerimiz tamamen açık ve alçak bitki grupları olup doğrudan doğruya güneş ışınlarına maruz kalırlar. Bu yüzden öğlen saatlerinde bu ışıkların zararlarından korunmak için yapraklarını profil (görünüm) duruma getirmekteler. Profil durumda yaprakların her iki yüzeyi de aynı yapıda olup daha çok yayınık ışınlardan istifade etmektedirler. Bu arada yapraklar gibi bitkiye renk veren ve aynı zamanda asimilasyonda aktif rol oynayan klorofil hücreleri de profil pozisyonu almaktadırlar.
Hem güneş hem de gölgeyi tercih eden bitkiler
Bunlarda maksimal ışık isteği %100, minimal isteği ise herbiri için farklı şiddettedir. Minimal nokta çiçeklilerde steril olanlara göre daha yüksek değerler göstermekte. Mesela Hederal helix’in (sarmaşık) çiçekli alanında %100–22, steril türünde minumum istek %2’dir. Bu gruba Sencio vulgaris %100–2, Dactylis glomerata %100–2 arasında dâhil olmaktadır.
Gölge bitkileri
Gölge bitkilerinde ışık isteği %100’den azdır. Tabii buradan güneş bitkilerinin gölgeden yetişemiyecekleri manası çıkarılmamalıdır. Öyle ki karanlıkta kalan bir filiz haldeki bir bitki bir saniyenin binde ikisinden daha fazla sürmeyen anlık bir flaş ışıkta bile neşvünema bulabiliyor. Dolayısıyla gölgelik bitkilerin gölgelik yerleri tercih etmesinin sebebini şimdi daha iyi anmış oluyoruz. Belli ki bu bitkiler iyi şartlarda yetişen bitkilerle rekabetten kaçındıklarını belirleyen emare olarak ekstrem güneşli ortamlara yayılmakla göstermekteler. Bir başka ifadeyle higromorf bitkiler yapraklarıyla güneş altında buharlaşmaya tahammül edemediklerini bölge değişikliği tarzında tavır sergileyerek su bilânçolarını dengede tutmaktadırlar.
Mutedil iklimde %100 ışık isteği olan bitkiler ise özellikle sıcak ve kurak iklimlerde tamamen gölgeye çekilmiş durumdadırlar.
Işığın CO2 asimilasyonuna tesiri
Fotosentezde tesirli olan ışınların absorbsiyonu kromotoforlar içerisinde yer alan pigmentler vasıtasıyla olmaktadır. Hiç kuşkusuz bu pigmentler arasında en mühimi klorofil maddesidir. Yapraklarda bulunan klorofil maddesi güneşten gelen enerjiyi kendi iç mekanizmalarında özümleyip birtakım kimyasal dönüşümlere damgasını vurdukları gibi aynı zamanda “bitkilerin üreticisi” unvanı ile anılmasına vesile olmakta.
Oksijenli bakterilerin bulunduğu ortama yeşil bir alg konulup üzerine ışık gönderildiğinde bakterilerin en fazla kırmızı ve mavi ışınların olduğu yerlerde toplandıkları belirlenmiştir. Hatta bu bölgelerde oksijenin daha fazla biriktiği, böylece fotosentez olayının buralarda daha yüksek seviyelerde seyrettiği anlaşılmıştır. İşte bu yüzden bu yapılan deneye Engelman deneyi denmiştir. Zira bu deneylerden hareketle fotosentez olayının en fazla tesirli oldukları bölgeler spektrofotometre ile ölçüldüğünde klorofilin emilim miktarının maksimum kırmızı ışıkta yer aldığı görülecektir. Fakat yapılan bu deneyler sonucunda mavi ışınlar aynı derecede absorbsiyon edilse bile mavi ışığın fotosentezde rol oynamadığı tespit edilmiştir. Sadece karotin maddesi kısa boy dalga boydaki mavi ve mor ışınları absorbe etmektedir. Anlaşılan o ki fotosentez için gerekli olan ışık tayfı klorofilin ta kendisi olmaktadır. Hatta kendisi bile kendisine yetmeyip “klorofil a” ve “klorofil b” diye farklı kategorilerde bulunabilmektedir.
Klorofil a ve klorofil b’nin absorbsiyon spektrum değerleri genelde birbirine yakın duran ikili ikiz gibidirler. Buna rağmen bir ışık enerjisinin absorbe edilmesiyle birlikte klorofil a derhal enerji kazanıp aktif duruma geçebilmektedir. İşte absorbe edilen sözkonusu en küçük enerji birimi bilim adamlarınca kuantum veya foton diye tarif edilmiştir. Zira bir kuantum enerjisini Erg (E) cinsinden 12403/ dalga boyu formülüyle hesaplandığında dalga boyu küçüldükçe enerjinin artığı görülecektir. Şu halde mavi ışınlar enerjice kırmızıdan daha zengin olduğunu söyleyebiliriz. Şöyle ki; absorbe edilen kuantum ya tekrar kuantum olarak iade edilir, ya ısı enerjisine çevrilir ya da fotokimyevi reaksiyonlar için kullanılmakta. Peki, bunlar arasında hangisi fotosentez için işe yarar deniliyorsa elbette ki fotosentezde rol oynayan bu sonuncu durumdur. Çünkü fotosentez olayı genel olarak ışık şiddetiyle paralel olarak artış göstermektedir. Fakat artışında bir sınırı var elbet. Nitekim bu artış miktarı doyma noktasına ulaşınca fotosentez olayında bir artış kaydedilmediği gözlemlenmiştir. Yani muayyen bir ışık şiddetinde fotosentez için kullanılan CO2 ile solunumda meydana gelen CO2 miktarı birbirine eşit olduğu anlaşılmıştır ki bu noktaya kompenzasyon noktası denilmekte. Fakat bu nokta gölge bitkilerinde düşük kalmaktadır. Güneş veya gölge bitkilerinde kompenzasyon noktasının farklı olması ise solunum şiddetine bağlı olan bir durumdan kaynaklanır. Gölge yapraklarında stoma âdeti az olması hasebiyle gaz alışverişi sınırlı kalıp, ister istemez solunumları da zayıf seyremektedir. Ayrıca gölge bitkilerinde fotosentetik faaliyetin başlaması için gerekli olan ışık şiddeti güneş bitkilerinin negatif CO2 bilânçosunu belirleyen noktadan başlamaktadır. Demek ki ışık şartları müsait olsa bile CO2 asimilasyonu gölge bitkilerinde muayyen sınırı aşamamaktadır.
Asimilasyon için kullanılan CO2 ile solunumda meydana gelen CO2 arasında ki farka net asimilasyon denmektedir. Net asimilasyon şiddetine etki yapan faktörler ışık şiddeti, temparatür ve havadaki CO2 miktarı olmaktadır.Yani asimilasyon şiddeti bu faktörlere bağlı olarak değişip 500 kilogram ağırlığında ki bir ağaç takriben 250 kg karbon ihtiva etmektedir. Ki, sözkonusu ağaç bu kadar karbonu ancak 12 milyon m3 havayı absorbe ederek üretebiliyor. Bu faktörler arasında en mühimi hiç kuşkusuz temparatür olup, asimilasyonla temparatür arasındaki ilişkiyi optimal eğri göstermektedir. Yani temparetür yükseldikçe asimilasyon şiddeti de o ölçüde artmaktadır. Fakat temparetür optimal noktaya ulaştıktan sonra asimilasyon durmaktadır. Tekrardan asimilasyonun başlaması için mevcut sıcaklığın minimum temparatüre inmesi gerekmektedir.
Değişik iklim bölgelerine dağılmış olan muhtelif bitki türleri için temparetürün minumum, maksimum ve optimum değerleri farklılılık arzetmektedir. Mesela yaşadığımız coğrafyamıza ait enlemler için minimum değerler 0 santıgrat derece olarak kabül edildiğinde en uygun değerlerin 20–30 santıgrat derece olduğu belirlenmiştir. Maksimum değerler ise 35–50 santigrat derece civarında seyrettiği gözlemlenmiştir. Bu verilerden hareketle optimum değerlere sahip bir bitki de madde üretimi düşük temparatür ve az ışık şiddetinde gerçekleştiği tespit edilmiştir. Demek oluyor ki temparatür yükseldikçe solunumun fotosenteze göre daha fazla hızla arttığı ve kompenzasyon noktasının ise daha yüksek ışık şiddetine kaydığı anlaşılmıştır. Zaten yüksek temparatüre sahip bitkilerde solunum çok şiddetli olduğu için, en az ışık şiddetinde bile asimilasyon maddelerin hemen hepsi kullanılabilmektedir. Öyle ki madde bilânçosu ancak kuvvetli bir ışık şiddeti ile mümkün hale gelmektedir. Bu durum aynı zamanda soğuk iklimlerde yer alan bitkilerin minumum ışıktan istifade etme fırsatı tanıdığı gibi madde üretimi imkânı da vermiştir. Bir başka ifadeyle soğuk bölge bitkileri ekseriyetle zayıf ışık şiddetinde asimilasyon yapabildiklerinden madde üretimine geçebilmeleri için %10 ışık şiddeti onlar için yeterli sayılmaktadır. Dolayısıyla her temparatür için net asimilasyon ışık ihtiyacı farklı olduğu birkez daha teyit edilmiş olmaktadır.
CO2’in asimilasyona tesiri
Üçüncü faktör diye tanımladığımız CO2 şiddeti fire vermeksizin asimilasyona doğrudan etki yapmaktadır. Bilindiği üzere atmosferdeki CO2 miktarı % 00,03 olup, bu düşük miktar tüm yeşil bitkilerin fotosentez yapması için yeterli bir oran kabül görse de, yine de kritik bir nokta sayılmaktadır. Neyse ki karbondioksit her türlü yanma hadisesiyle ortaya çıkabilecek türden bir gaz (mesela kömür karbon demek, oksijenle yanarak karbondioksit olmakta) olduğu için tükenmesi şimdilik mümkün gözükmemektedir. Her ne kadar CO2 gazı inatçı, aynı zamanda birbirine sıkı sıkıya birleşik halde bağlanmış ağır bir gaz olsa bile bir şekilde birbirinden ayrılabilmektedir. Mesela yapraklar bu inatçı karbondioksiti büyük bir ustalıkla güneş ışığı altında rahatlıkla karbona ve oksijene ayrıştırabiliyor. Yine hakeza odunun bizatihi kendisi oksijen, hidrojen ve karbondan meydana gelmiş bir ürün olmasına rağmen onu yaktığımızda bir yandan karbonla oksijen birleşip duman halinde karbondioksit oluştururken, bir taraftan da hidrojen oksijenle birleştiğinde su buharı oluşturduğu görülecektir. İşte çözülme ve ayrışmaya vereceğimiz en tipik misal bu tür olaylar olsa gerektir. Ayrıca bu olaylarla birlikte her türlü yanma olayına bağlı olarak CO2 miktarı arttıkça madde üretiminin de arttığını fark ediyoruz. Yani bu artış % 00,1 yoğunluğa tekabül edip bir hat halinde ilerlemektedir. Fakat bu yoğunluk % 1’i aşınca CO2 bu sefer de faydadan çok zarar verip, karbon monoksit cinsinden etrafa zehir saçabilmektedir. Hakeza CO2 çevremizde değil toprakta da birikmiş olup, özellikle toprağın en fazla 20 cm üst tabakalarında toplanarak diffuzyon yoluyla yayılabilmektedir. Hatta karbondioksit bileşeni toprakta yaşayan birtakım mikroorganizmalar ve bitki kökleri tarafından da dışarı verilebiliyor. Netice itibariyle yaşayan her hayvan oksijen emip açığa karbondioksit çıkarmak zorundadır. Hakeza insanda taş fırında yanan bir ocağın körüğü gibi solumakta, hatta solarken de karbondioksit akciğerine kaçabilmektedir. Neyse ki ikinci bir soluk almasıyla birlikte karbondioksit maddesini dışarı atıp boğulmaktan kurtulabilmektedir.
Karbondioksit asimilasyon miktar tayini
Bilindiği üzere muayyen bir zaman biriminde yaprak yüzeyinin absorbe edebildiği CO2 miktarı asimilasyon şiddeti diye tarif edilmiştir. Nitekim CO2 miktar tayini 1 dm2 sahada miligram cinsinden hesap edilmektedir. Bunun için yaprak yüzeyini ölçmek gerekir. Hatta bir yaprağın saat veya dakika olarak asimilasyon şiddeti hesap edilerek günlük asimilasyon eğrisi kolayca elde edilebilmektedir. Yine de şurası bir gerçek asimilasyon şiddeti bitkinin madde üretimi için kesin bir ölçü sayılmamaktadır.
Özellikle humus bakımdan zengin orman sahaların rüzgârsız gecelerinde havada ki CO2 miktarı normalin üç misline çıkıp, şüphesiz bu durum gündüz orman altı vejetasyon için çok faydalı bir imkân sağlamaktadır. Keza endüstri bölgelerinde birçok fabrika bacalarından tüten dumanların havaya karışmasıyla birlikte CO2 miktarı fazla vermektedir. Neyse ki 2 metre’den daha az hızla esen bir rüzgârın sürüklediği karbondioksit ağaç topluluklarına nüfuz edebilmektedir. Derken yapraklar tarafından diffuzyonla alınan CO2 maddesi stomalar vasıtasıyla işleme sokulmaktadır. Demek ki yaprak içerisinde bulunan stomalara su ve rüzgâr vs. tesir eden dış faktörler olduğu gibi iç faktörlerde vardır. Hatta tüm bu tesirler gözönünde bulundurulduğunda buna bitkinin gelişim durumu veya bitkinin önceki yaşama durumu yaşlı ya da genç olması gibi faktörleri de ilave edebiliriz.
Genel itibarı ile tropikal yapraklar hariç, diğer tüm yapraklar üzerlerine doğan güneş ışığına karşı dik duruş diyebileceğimiz bir tavır sergilemekteler. Bu tavırlarını sergilerken bilhassa kuvvetli ışıkların etkisinden korunmak adına birbirlerine gölgeleyecek şekilde dizilirler. İnsanoğlu ister istemez bu durum karşısında; “Nasıl oluyor da beyni olmayan yapraklar bunu akıl erdirip birbirleri üzerine saçaklar yaparak dizilim meydana getirebiliyor” diye düşünmeden edemiyor. Biz düşüne duralım Botanikçiler bitkinin ışık karşısında gösterdiği birbirinden güzel manevralara fototropizm diye tanımlayıp bu mükemmel olayla ilgili açıklama getirmişler bile. Şöyle ki; Nevroz çiçeğini rahatlıkla güneşe doğru nasıl çevrilebildiğinin sebebi, bu çiçeğin sap kısmının fototropik sisteme uygun bir donanıma sahip olması şeklinde açıklanmaktadır. Keza bu sistem sayesinde çiçek solma noktasına geldiğinde bu sefer sap kısım tersine dönüş sergileyerek oluşan meyveleri ışıktan kaçırırcasına tohumları uygun yerlere bırakabiliyor. Hatta bitki bu iş için yetişebileceği delhiz duvar aralıkları veya kaya çatlakları aramaya bile koyulabilmektedir. Mesela bu hususta alp dağlarında ki edelvays adında çiçekler, üzerinde ki gümüşi beyaz renkli narin tüyleri sayesinde şiddetli ışığın yan tesirlerinden kendilerini koruma becerisi gösterebiliyorlar.
Yine birtakım gözlemler sonucunda bazı bitkilerde osmotik değerin yükselmesine paralel olarak hidratürün düştüğü anlaşılmıştır. Keza nemli yerlerde yetişen bitkilerin yaprak başına düşen verim derecesi (kuru madde miktarı) kurak bitkilere göre daha az olduğu belirlenmiştir. Çünkü kurak bitkileri asimilasyon maddelerini kuvvetli bir kök sistemi içerisinde depo etmektedir. Böylece önceden depo ettikleri besin sayesinde kuraklığa karşı hazırlıksız yakalanmıyorlar.
Yapraklar küçücük ve kseromorf yapılı olduklarından özellikle nemli bitkiler kök içi sarfiyatında daima ekonomik davranırlar. Geniş yapraklıların yaprak başına düşen asimile madde miktarı ise kurak bitki yapraklarına nispeten az olmakla birlikte toplam genele vurduğumuzda fazla olduğu görülecektir. Nitekim soğuğun asimilasyon madde miktarına tesiri kuraklığın tesirinin aynı olmaktadır.
Muayyen bir zaman içerisinde, muayyen bir yaprak yüzeyinin meydana getirdiği kuru organik madde miktarına o yaprağın verimliliği denmektedir. Zira 1m2 yaprak yüzeyi 1 satte 1 kg şeker üreterek verimliliğe çok büyük ölçüde katkıda bulunmaktadır. Birim yaprak sathına göre hesaplanmış asimilasyon şiddeti, kurakta yetişen bitkilerin nemli ortamdaki bitkilerden %11–25 daha fazladır. Buna mukabil nemli ortamda yetişen bitkilerin meydana getirdikleri ürün (kuru madde miktarı) kurak bitkilere göre % 50 daha fazladır. Öyle anlaşılıyor ki tek bir ağaç bile başlı başına verimlilik demektir. Bu verimlilik elbette ki biranda gerçekleşmiyor, yıllar süren birtakım faaliyetlerin sonucunda ancak bu nimete erişebiliyor. Nasıl ki bir çocuk süt emmeden veya emeklemeden ayağa kalkamıyorsa, aynen ağaçlar da filizlenmeden boy veremiyorlar.
Ekolojik bakımdan özel yetişme ve vejetasyonları
Tuzlu topraklar
Toprakları tuzluluk şekillerine 3 kısma ayırabiliriz:
—Tuzlu topraklar,
—Tuzlu sodyumlu topraklar,
—Tuzsuz sodyumlu topraklar.
Toprakta eriyebilir tuzlar genellikle Na, Ca, Mg katyonları ile Cl, SO3 (sülfat) anyonlarından teşekkül edip, az miktarda ise K (potasyum) katyonu, karbonat (CO3) ve NO3 anyonları bulunmaktadır. Mesela CO3 ve bikarbonat iyonlarının nispi bulunma miktarı PH değerine bağlı olarak seyretmektedir. Hatta PH değeri 9,5 veya daha fazlası olduğu durumda bile CO3 iyonları kendini gösterebiliyor. Bazı bölgelerin tuzlu topraklarında ise ağırlıklı olarak NO3 anyonu fazla miktarda bulunabilmektedir.
Yapılan çalışmalar sonucunda yer kabuğunda ortalama 5/10.000 Cl (klor), 6/1.000 SO3, %2,3 Na (sodyum), Ca (kalsiyum) ve Mg (Magnezyum) gibi elementler bulunduğu belirlenmiştir. Muhtemeldir ki kâinatın yaratılış safhasının başlangıcından beri denizi oluşturan sular asidik karakterde olup, bu suların temas ettiği kayalardan eriyen metallerden sızan sodyum ve magnezyum klorür gibi zehirsiz tuzların zamanla deniz suyunun muhteviyatını oluşturduğu anlaşılmaktadır. Zira kayalardan ufalanmış metallerin hidroliz, hidratasyon, çözünme, oksidasyon ve karbonasyon gibi birtakım kimyevi işlemlerle parçalanması sonucunda tuzlar tedrici olarak açığa çıkıp eriyebilir duruma geçebilmektedir. Ayrıca her ne kadar CO2’in menşei atmosferik veya biyolojik kaynaklı olsa da H2O içerisinde CO2’in erimesi sonucu bikarbonat bile meydana gelmektedir. Yani CO2 ihtiva eden sular kimyevi çözünme vasıtası olup, katyonlarla birleşerek bikarbonatları oluşturmaktalar.

Zehir etkisi yapan tuzlar
Bilindiği üzere bor elementi tabiatta az miktarda bulunan büyük öneme haiz bir maden olduğu anlaşılmaktadır. Fakat bu arada bu önemli maddenin toksik tesir yapan bir madde olduğunu da unutmamak gerekir. Hakeza arsenik, cıva, kurşun gibi tuz içeren elementler de büyük önem teşkil eden maddeler olup, aynı zamanda bu söz konusu elementler adından kuvvetli zehir etkisi gösteren tuzlar diye söz ettirmektedir. Yine de bu maddelerin zehir etkisi özelliklerinden dolayı korkuya kapılmamalıdır. Çünkü denizin derinliklerine sızan birtakım zehirli tuzlar, bir bakıyorsun deniz suyu sodyum ve magnezyum klorür gibi zehirsiz tuzlar sayesinde nötralize hale gelebilmektedir. Hatta bu sayede rahat rahat yüzebilmekteyiz. Sadece yüzmek mi? Elbette ki hayır. Şöyle ki bu dengelenmiş deniz suyu deniz altı canlıların yaşaması için hem ideal ortam oluşturmak, hem atmosferde bulutların oluşumu için gerekli yoğunlaşmış çekirdekleri üretmek, hem de insanların yüzmesinde çok kolaylıklar sağlamaktadır. Şurası muhakkak gerek uzaya rasgele yayılan ışınlar, gerek kozmik ışınlar, gerekse radyo aktif maddelerden saçılan elektrik yükler üzerinde yapılan çalışmalar sonucunda; bunların çekirdek oluşturacak kapasitede olmadıkları tespit edilmiştir. Demek ki çekirdek oluşturmak denize has bir hususiyetmiş. Yani bulutun oluşması için tek çare deniz suyunun gizemin de gizli.
Tuz kaynakları
Tuz yataklarını gördüğümüzde ister istemez bu kadar tuz hammaddesinin nerden geldiğini merak etmişizdir hep. Yapılan çalışmalar sonucunda genel itibariyle topraktaki tuzların kaynağı yerkabuğunun atmosferle temas ettiği kayalarda bulunan primer mineraller olduğu anlaşılmıştır. Yani asıl orijinal tuz birikiminin kaynağı primer minerallerin ufalanıp aynı yerde çözünerek birikmesi sonucu oluşan tortulardır. Ayrıca tuz içeren topraklar şayet yanlış sulama metodlarıyla sulanırsa ister istemez toprak yüzeyinde tuz birikmesi oluşabilmektedir. Hatta yarı kurak ve kurak iklim bölgelerin tesiriyle de tuz birikimi gerçekleşebilmektedir. Tuz aynı zamanda doğduğu yerde kalmamakta, gerektiğinde bir bölgeden diğer bölgeye taşınabiliyor da. O halde tuzların bir bölgeden diğer bölgeye taşınmasında rol oynayan başlıca sebepleri şöyle izah edebiliriz:
1- Topraktaki tuzun asıl menşei denizler olması hasebiyle buharlaşan su içerisindeki tuz zerrecikleri havada yoğunlaşma çekirdekleri oluşturarak buluta dönüşmekte ve böylece oluşan bulut sayesinde yeryüzü rahmet yağmuruna kavuşmaktadır. Zaten çekirdek olmasa biliniz ki bulutta olmaz. Yani değişik yönden esen rüzgârların oluşturduğu dev dalgalar deniz suyunun içerisindeki tuz zerreciklerini havaya karıştırmaktadır. Derken havaya karışan tuz zerrecikleri ikinci kez bir rüzgâr marifetiyle yoğunlaşma çekirdekleri şeklinde bir bölgeden diğer bölgeye taşınıp atmosferin üst katmanlarında buluta dönüşüyor. Hatta bu çekirdekler sadece buluta dönüşmekle kalmamakta yağışların teşekkülüne de zemin hazırlamakta. Böylece hidrolojik devrin tamamlanmasının akabinde tuzlu su filtre edilip tatlı suya çevrilmiş olmaktadır.
2-Kurak iklimlerde bir takım maddelerin suda erimesi sonucunda ortaya çıkan ayrışma ürünleri buharlaşma yoluyla kısmen toprağın yüzeyinde veya daha alt tabakalarda birikerek tuzlu toprakları oluşturabilmektedir.
3- Nemli bölgelerde toprak içerisinde var olan minerallerin çözünmesiyle meydana gelen eriyebilir tuzlar aşağıya doğru hareket ederek taban suya karışmakta. Derken taban suyla karışan su, buradan akarsular vasıtasıyla okyanuslara taşınmaktadır. Anlaşılan o ki atmosfere taşınan su buharının büyük bir bölümü okyanuslar tarafından sağlanmakta. Bu yüzden nehir deltası, denize yakın alçak araziler ve deniz suyuna maruz kalan topraklar hariç genellikle nemli bölgelerde tuzlu topraklar bulunmamaktadır. Çünkü yukarıda belirttiğimiz üzere erimiş tuzlar taban suya karışıp okyanusa dâhil olmakta ve böylece hidrolojik dolaşım tamamlanmış olmaktadır.
Katyon mübadele kompleksleri
Toprak içerisinde katyon absorbsiyonu toprak yüzeyinde mevcut olan (-) yüklü toprak zerrelerinin reaksiyonu neticesinde gerçekleşmektedir. Böylece toprak zerreleri ile absorbe edilmiş katyonlar, t-katyonlar ve diğer katyonlar kendi aralarında yer değiştirme fırsatına kavuşmuş olurlar ki işte bu yer değiştirme işlemine katyon mübadelesi denmektedir. Nitekim Na, Ca ve Mg katyonları kolayca yer değiştirebilmektedirler. Fakat potasyum ve amonyum gibi katyonların mübadelesi(yer değiştirmesi) oldukça güç olmaktadır. Anlaşılan o ki kurak bölgelerde normal toprakların mübadele kompleksine en uygun olan katyon grubu şimdilik Ca++ ve Mg++ elementi gözükmektedir. Ayrıca bu sözkonusu elementler fazla tuzun birikmesine bağlı olarak sodyum içerisinde bile toplanabilmektedir. Hatta kalsiyum ve magnezyum buharlaşma yoluyla veya bitkiler tarafından alınan suyla birlikte toprak eriği içerisinde konsantre hale gelip CaSO3, CaCO3 ve MgCO3 gibi bileşikler bile oluşturabiliyor. Böylece söz konusu bileşikler toprak içerisinde çözünürek çökelmek durumunda kalıp ve bu sayede sodyumun nispi oranı artmış olmaktadır. Derken böyle şartlar altında Ca ve Mg’un sodyumla yer değiştirmesi olayı gerçekleşiverir.
Bir yüzey olayı olması sebebiyle katyon absorbsiyonu kirlenmiş topraklarda organik maddeler tarafından gerçekleştirilebilmektedir ki, bunlara mübadele kompleksleri denmektedir.