İnsanlar azot döngüsünü nasıl ve hangi faaliyetleri ile etkilemektedirler? Azot döngüsüne insan müdahalelerinin zararları nelerdir?
İnsan Faaliyetlerinin Azot Döngüsü Üzerindeki Etkisi
Azot döngüsü, bitkiler, hayvanlar ve çevrelerinin abiyotik faktörleri arasında azotun çevrilmesinden sorumlu olan biyojeokimyasal döngüdür. Süreç, tüm Dünya sisteminin doğal bir bileşenidir. Çoğu biyojeokimyasal döngü gibi, insan faaliyetleri de azot döngüsünün doğal koşullarını değiştirebilir. Öncelikle bu değişikliklerden sorumlu olan iki faaliyet, fosil yakıtların kullanılması ve gübrelere azot eklenmesidir. Bu faaliyetler, çevrede biyolojik olarak mevcut olan azot miktarını arttırmaya hizmet etmiştir.
Kaynak: pixabay.com
Fosil yakıtlar
Kömür, petrol ve doğal gaz dahil olmak üzere fosil yakıtların yanması, insanların azot döngüsünü bozmasına en büyük katkılardan biridir. Yanma reaksiyonunun ana ürünleri arasında karbon dioksit ve su buharı bulunur. Diğer ürünler karbon monoksit (CO), kükürt dioksit (S02), kükürt trioksit (S03), nitrik oksit (NO) ve azot dioksit (NO2) içerebilir.
NO ve NO2 de dahil olmak üzere atmosfere nitrik oksitlerin eklenmesi, hem karasal hem de sucul ekosistemleri etkiler. Atmosferdeki doğal azot dengesi kaybolduğunda, tüm bölgelerin ekolojisi değişebilir. Hava kirliliği ve asit yağmuru, nitrik oksitler ve diğer elementler arasındaki reaksiyon sonucu oluşur ve bu da birçok olumsuz çevresel etkiye neden olur. Ağaçlar besin dengesizliği yaşayacak, orman sağlığı düşmeye başlayacak, su kalitesi tehlikeye girecek, küresel ısınma hızlanacak, biyoçeşitlilik olumsuz yönde etkilenecek ve insan sağlığı zarar görecektir.
Sonunda, nitrik oksitler toprağa yerleşir. Burada topraktan aşağı doğru süzülürler. Azotlu bileşikler süzüldüklerinde, toprakların verimliliğini olumsuz yönde etkileyen besin maddelerini çıkarırlar. Toprağa eklenen azot ayrıca toprak asitliğini arttırmaya da etkili olur. Azot akıntılara, göllere ve yer altı sularına ulaştığında, tatlı su kaynakları da daha asidik hale gelecektir. Nehirler kıyı ve deniz ekosistemlerine azot taşıyacaktır. Burada azot döngüsünün doğal dengesi de tehlikeye girer. Mikroplar, bitkiler, hayvanlar ve insanlar çevredeki azot kirliliğinden etkilenir.
Kaynak: pixabay.com
Tarım ve Gübrelere Azot Eklenmesi
Azotun tarımda etkin bir şekilde kullanılması için, bilim adamları ilk önce doğada bulunan azotun ticari kullanım için fiksasyonunu nasıl taklit edeceklerini bulmak zorunda kaldılar. İnsanlar 19. yüzyılda sabit azotun yetiştirilen bitkiler için önemini anlamaya başladı. İlk olarak amonyak gübrelerde kullanıldı. Tarımsal alanlarda, sabit azot bileşikleri içeren gübrelere yüksek talep görmüştür.
Gübrelerdeki azot, en çok nitrat şeklinde, çevresel zararlara neden olur. Azot topraktan aşağıya doğru taşınır veya akarsulara, nehirlere, göllere, yer altı sularına ve okyanuslara girer. İnsan içme suyu kaynaklarında ve girdiği her ekosistemde bir kirletici görevi görür. Ötrofikasyon, su kütlelerinin besin seviyesinin artmasıyla oluşur, bu da popülasyonun bitki yaşamının patlamasıyla sonuçlanır. Bitkiler sudaki oksijenin çoğunu kullanır, sonuçta ekosistemdeki hayvanları öldürürler. Ekosistem içindeki koşullar hipoksik hale gelir, yani çok az oksijen veya anoksik vardır, yani oksijen yoktur. Ötrofikasyon sonuç olarak gıda ağının yapısında değişikliklere, habitat bozulmasına, balık ölümlerine, biyolojik çeşitliliğin değişmesine ve içme suyunun kirlenmesine neden olabilir. Genel olarak, herhangi bir ekosistemdeki fazla sabit azot, sonunda biyolojik verimliliği sınırlayacaktır.
Dahası
Gübreler ve fosil yakıtların yanı sıra, bir dizi insan faaliyeti çevreye azot salgılar ve azot döngüsünü etkiler. Doğal koşullar altında, büyük bozulmamış orman alanları fazla azot depolayabilmektedir. Bununla birlikte, ormansızlaşma ve çölleşme, ormanlardaki azot dinamiklerini büyük ölçüde değiştirmiştir. Kanalizasyon taşmaları ve hayvancılık da su ve karasal ekosistemlere azot katmaktadır.
Sonuç
Öncelikle atmosferik azotu daha reaktif formlara dönüştüren insan faaliyetleri, yıllar içinde katlanarak artan azot fiksasyon oranlarına sahiptir. Ortamdaki fazla azot, doğal azot döngüsünün değiştirilmesini sağlar. Bu değişikliklere en fazla katkı yapan faaliyetler arasında fosil yakıtların yanması ve gübrelere azot eklenmesi sayılabilir. Mevcut tarımsal ve endüstriyel azot tespiti oranları, doğal azot tespiti oranlarını aşmaktadır. Ekosistemlerde biyolojik olarak bulunan fazla azotun etkilerinin incelenmesi, azot döngüsünün doğal karmaşıklığından dolayı oldukça zordur.
