Enerji, en basit bir deyişle “İş yapabilme gücü” dür. Tüm organizmalar dışarıdan enerji alarak yaşamlarını sürdürür. Doğanın enerji kaynağı, Güneş’tir. Biosistemin tüm işlevleri, güneş enerjisi kullanımı ile gerçekleşir. Bu nedenle, ekolojik enerji yaklaşımının temel görüşünde Yerküre, genellikle dişilleri güneş enerjisi ile dönen büyük bir makineye benzetilir. Biosistem, belli bir alanda yaşayan ve birbiriyle sürekli etkileşim içinde olan canlılarla, cansızların oluşturduğu çevreye denir.
Güneş’ten gelen enerji, sürekli olarak yeryüzündeki çeşitli canlılar arasında aktarılır, türlü değişimlere uğrar. Bu işlemler sonucunda ısı enerjisi olarak yeryüzünden önce atmosfere sonra uzaya yayılır. Güneş enerjisini ilk kullanan canlılar yeşil bitkilerdir. Yeşil bitkiler, güneş enerjisini fotosentez yoluyla toplarlar, biyokimyasal enerji olarak yapılarında biriktirirler. Bitki dokularında biriken bu enerji, besi zinciri yoluyla diğer canlılara aktarılır. Enerjinin, besin zinciri boyunca canlılar arasında aktarılmasına, ekosistemde enerji akımı adı verilir
Her türlü canlı için enerji kaynağı, besin olarak kullanılan maddedeki biyokimyasal enerjidir. Tüm canlılık işlevleri (solunum, büyümek, üremek vb). enerji kullanımı gerektirir ve çeşitli enerji dönüşümlerini içerir. Enerjinin en son dönüştüğü şekil ise ısı enerjisidir Yani kullanılan enerji kaybolmaz. Birinci Termodinamik Kanunu (Enerji Sakımı Kanunu) gereğince ancak bir şekilden öbürüne dönüşür. Bu değişimlerde enerjinin niteliği de değişir. İkinci Termodinamik Kanununa göre, her değişimde enerji daha düzenli ve yoğun bir biçimden daha dağınık ve daha az yoğun bir şekle dönüşmektedir. İkinci Termodinamik kanununun enerji açısından önemi şudur: Her enerji dönüşümünde mevcut enerjinin bir kısmı iş yapamayacak (canlılık işlevleri için kullanılamayacak) kadar dağınık ve düzensiz bir şekle girer. Bu nedenle besin zinciri boyunca yinelenen enerji aktarımları sırasında, enerjinin “kullanılabilir” kısmı giderek azalır. Ekologlar bu kaybın, her aktarımda yaklaşık % 90 olduğunu saptamışlardır.
Yeryüzündeki ekosistemin işlerliğini sağlayan yakıt durumundaki Güneş enerjisi, ancak biyokimyasal enerjiye çevrildikten sonra diğer canlılar tarafından kullanılabilir. Bitkiler, güneş enerjisini tüm canlılar tarafından kullanılabilir bir şekle dönüştürdüklerinden, ekosistemin temel enerji üretkenleri anlamına gelen, Temel Üreticiler diye adlandırılır.
Temel üretim ile fotosentez (özümleme) aynı şey değildir.
Temel üretim, miktarı güneş enerjisinin fotosentez yoluyla biyokimyasal enerjiye dönüştürülmesi sonucu ortaya çıkan organik maddelerin miktarıdır.
Fotosentez, karbondioksiti sudan ayıran hidrojenle indirgenmesi sonucu elde edilen glikoz gibi basit şekerlerin bir araya konulmasıyla ya da onlara değişik atom ve kimyasal grupların eklenmesiyle, bitki bünyesini oluşturan ve yaşaması için gerekli olan tüm organik moleküllerin sentezlenmesidir.
Ekolojide toplam fotosentetik üretime Brüt Temel Üretim denir. Net Temel Üretim ise, bitkinin solunum yoluyla kendi metabolik işlemleri için kullandığı enerjimin organik madde olarak karşıtı düşüldükten sonra kalan değerdir.im = Brüt temel üretim – Solunum
Bir ekosistemdeki bitkilerden, başka yollarla organik madde kaybı olmuyorsa, bu bitkilerin tüm kısımlarının toplanıp ölçülmesiyle sistemin net temel üretimi için bir değer bulunmuş olur. Ancak doğal ekosistemlerde, otobur hayvanların bitkilerle beslenmediği durumlar hemen hemen yok gibidir.
Bir sistemdeki bitkiler toplanıp ölçüldüğü zaman, ancak gözle görünür ortada kalan kısımları ölçülmüş olur. Bu kısım, bitkinin kendi metabolik harcamalarının dışında biriken organik madde ve bitkiyle beslenen otobur hayvanların yemlerinden arta kalan kısımdan oluşur. Ölçüm anına kadar bitkinin ne kadarının değişik otobur hayvanlar tarafından yenildiği çoğunlukla bilinmez. Bir yerdeki bitkilerin toplanarak biyolojik ağırlık olarak gösterildiği durumlarda, elde edilen değerin fotosentetik üretimin tümü değil de metabolik harcamalar ve beslenmelerden arta kalan üretim olduğunu göz önünde tutmak gereklidir.
Ekolojik enerjinin diğer bir temel kavramı devir hızı kavramıdır. Bir ekosistemde herhangi bir anda var olan bitkisel organik madde miktarı; bitkilerin metabolik hızı, yasam süresi, aşınmaya dayanıklılığı, hayvanlar tarafından yenilme hızı ve derecesi gibi çeşitli etkenlere bağlıdır. Canlıların kendi kendilerini yenileme süresi devir hızı olarak ölçülür.
Devir hızı kavramının pratik önemi ormancılık ve tarımda görülür örneğin büyük çam ağaçlarının oluşturduğu Toros ormanlarında canlı ağırlık yüksek, üretim ise nispeten düşüktür. Dolayısıyla devir hızı da düşüktür. Torosların eteğinde, üzerinde devamlı hayvan otlayan bir ovada ise dönüm başına ova bitkilerinin canlı ağırlığı ormandan düşük, üretim ve devir hızı ise kat kat fazladır.
KAYNAK:
Bilim ve Teknik
