Deniz ekosistemleri

Deniz ekosistemleri, tatlı sudan farklı olarak yüksek tuzluluk ile karakterize edilen su ortamında oluşan ekosistemlerdir. Deniz suyundaki sodyum klorür içeriği yaklaşık %35’tir. Dünya yüzeyinin neredeyse %71’ini, su kaynağının %97’sini ve gezegenimizdeki yaşanabilir alanın yaklaşık %90’ını oluşturmaktadırlar. Ayrıca gezegen nüfusunun ihtiyaç duyduğu tüm net birincil üretimin %32’sini üretmektedir. Su ekosistemlerinin en büyüğü olan deniz ekosistemleri, Dünya Okyanusu’nun küresel sisteminin ve Dünya’nın hidrosferinin yapısal bileşiminin bir parçasıdır.

Deniz ekosistemleri, derinlik ve kıyı şeridine bağlı olarak bölgelere ayrılmaktadır. Bunlara kıyı sistemleri (mercan resifleri, mangrovlar, tuz bataklıkları vb.) ve uygun deniz sistemleri (yüzey okyanus suları, derin su sistemleri, hidrotermal kaynaklar, deniz yatağı) dahildir. Açık okyanus sisteminin ana özelliği, büyük derinliği ve düşük nüfuslu alanıdır. Genel olarak balinalar, ton balığı, köpekbalıkları ve bentik omurgasızlar bu bölgelerde yaşamaktadır.

Deniz ekosistemlerinin özellikleri

Deniz ekosistemleri de tıpkı tatlı su ve karasal ekosistemler gibi belirli kurallara göre oluşturulmuştur. Dünya okyanusu ayrılmaz bir dinamik sistemdir. Florası ve faunası, ekosistemin dikey ve yatay sınırlarını belirlemede belirli zorluklar yaratan, bir biyosenozdan diğerine serbestçe hareket edebilen 200 binden fazla çeşitli canlı organizma türünden oluşmaktadır.

Dünya Okyanusunun derinliklerinde, güneş ışığına erişilemeyen, allokton (yabancı) organik bileşenler nedeniyle biyosenozlar mevcuttur. Genel olarak, hidrobiyosenozların durumu, okyanus ortamının koşullarındaki farklılıklardan etkilenmektedir. Bunun sonucunda ise, ekosisteme eşit olmayan güneş enerjisi arzı da ortaya çıkmaktadır.

Deniz ekosistemlerinin önemli bir özelliği, yapılarının birbirine bağlı biyotik bileşenlerin ve cansız faktörlerin mekansal dağılımından etkilenmesi ve işlevselliklerinin sistemin ömrü için gerekli maddelerin dolaşımının tutarlılığı ve döngüselliğinden etkilenmesidir.

Ayrıca, Dünya Okyanusu büyük karbondioksit rezervleri içermektedir. Bu da küresel ve sürekli işleyen bir ekolojik sistem oluşmasına neden olmuştur.

Deniz ekosistemlerinin türleri

Deniz ekosistemleri (denizler, okyanuslar ve kıyı bölgeleri) aşağıdaki türleri içermektedir;

• Sulak alanlar – Bir nehir veya körfezin girişine yakın, açık denizden daha az tuzlu olan yerler (tatlı ve tuzlu su arasındaki ara alanlar).
• Tuz bataklıkları, Tatlı suyun tuzla karıştığı deniz ile kara arasında kalan alanlardır. Tuz bataklıkları yüksek, alçak ve yüksek dağlara bölünmüştür. Ayrıca bazı balık, böcek ve yumuşakça türlerinin yaşam alanıdır.
• Haliçler – Genellikle şifalı çamur bakımından zengin, denizlere yakın sığ tuzlu koylar veya göllerdir. Haliçte yaşayan ana organizmalar istiridyeler, yengeçler, sürüngenler ve diğerleridir.
• Lagünler (kıyı veya okyanus), açık denizden kum çubukları veya mercan resifleriyle ayrılmış sığ su kütleleridir. Lagünler, tuzluluk bakımından tazeden çok tuzluya değişiklik göstermektedir. Ayrıca sıcaklık bakımından da farklılık göstermektedir. Çok çeşitli canlı organizma türlerinin yaşam alanlarıdır. Antarktika hariç dünyanın tüm bölgelerinde bulunmaktadır.
• Mangrov ormanları, subtropikal ve tropikal enlemlerde kıyılarda büyüyen ve deniz suyuna adapte olmuş küçük ağaç ve çalılıklardır. Balıklar, karidesler, sürüngenler ve diğer deniz hayvanları için barınak veya yiyecek sağlarlar.
• Bogazlar, tatlı ve tuzlu suların karıştığı, denize döküldüğünde genişleyen bir nehrin ağzıdır. Haliçler nehir kıyılarını erozyondan korur, habitatları korur, su filtrasyonunu ve besin gaz döngülerini düzenler ve balıkçılık ve turizm alanlarıdır.
• Gelgit bölgeleri – Kıyıya yakın ve gelgitin düşük olduğu zamanlarda atmosfere, yüksek gelgitlerin ise tuzlu suya maruz kaldığı görünür alanlardır. Bu yerler çok çeşitli koşullarla karakterize edilmektedir. Bu nedenle çevredeki ani değişikliklere uyum sağlayabilen türler burada yaşamaktadır. Örneğin; münzevi yengeçler, salyangozlar, midyeler ve diğerleri.
• Mercan resifleri, deniz suyundan kireci çıkarabilen mercan polipleri ve alg kolonilerinden oluşmaktadır. Tropikal denizlerin sığ bölgelerinde bulunmaktadır.
• Deniz çayırları, temel işlevi kıyı şeridini erozyondan korumak olan, düşük dalgalı ve çok miktarda alg içeren, yaklaşık 20 – 25 m derinliğe sahip kıyı sularıdır.

Deniz Ekosistemi Piramitleri

Dünya yüzeyinin %70’inden fazlasını kaplayan denizlerin ve okyanusların uzayı tek ve sürekli bir sistemdir. Birçok bileşeninden biri de deniz ortamının biyolojik kaynaklarıdır.

Deniz ve okyanus ekosistemleri, pelagial (tüm su sütunu) ve bental (alt kısım) işgal eden karmaşık oluşumlardır. Dünya okyanusunda, çevresel koşullara bağlı olarak, birçok canlı organizma türünün yaşayamayacağı, genellikle çok geniş (birkaç bin kilometreye kadar) mesafeler boyunca göç edebilen tek bir alan yoktur. Genel olarak, deniz ekosistemi piramidi aşağıdaki organizma türleri ile temsil edilmektedir;

1. Üreticiler esas olarak deniz suyunda yaşayan ve aktif olarak bağımsız hareket edemeyen fitoplanktonlardır (çeşitli tek hücreli alg türleri).
2. Üreticiler tarafından üretilen organik maddelerle beslenen tüketicilerdir. Bunlar şunları içermektedir;

• Zooplankton (küçük kabuklular, solucanlar, balık embriyoları, yumuşakçalar, derisidikenliler ve koelenteratlar.
• Benthos – dip bitkileri ve hayvanlar (mercan polipleri, süngerler, bazı solucan ve alg türleri vb.)
• Nekton – suda aktif olarak hareket eden hayvanlar (balık, yılan, kaplumbağa, yüzgeç ayaklı vb.).

Üç tür deniz biyolojik kaynağı bilinmektedir. Bunlar; havza, göçmen, endemik (bir habitata bağlı).

Deniz ekosisteminin üreticileri

Üreticilere (ototroflar) canlı olmayan faktörlerin (güneş, su, sıcaklık vb.) yardımıyla fotosentez sürecinde inorganik bileşiklerden organik maddeler üreten organizmalardır. Bunlara çoğunlukla yeşil bitkiler denmektedir. Besin zincirinin ilk halkasıdırlar.

Deniz ekosistemlerinde ana üreticiler şunlardır;

• Oldukça büyük bir üreme potansiyeli ve hızlı bir nesil değişimi ile karakterize edilen fitoplankton. Fitoplanktonun bileşimi mikroskobik algler ve bakteriler içermektedir.
• Normal yaşam için güneş ışığına ihtiyaç duyarlar. Bu nedenle fitoplankton, suyun üst katmanlarında 200 m’den fazla olmayan bir derinlikte yaşamaktadır.
• Nanoplankton – kıyı su bölgelerinin metabolizmasında önemli bir rol oynayan 2 – 25 mikron büyüklüğünde flagella yeşil bitkileridir.
• Yeşil ve kahverengi algler;
• Kıyı bitkileri.

Ekosistemlere örnekler

Herhangi bir ekosistemin yapısı, canlı organizmaları ve habitatlarını, cansız faktörleri ve etkileşimlerinin tüm yollarını içermektedir. Deniz ekosistemleri denizlerde ve okyanusların kendisinde ve çevrelerindeki kıyılarda bulunmaktadır. Deniz topluluklarına örnekler şu şekildedir;

• Kayalık kıyılar. Kayalar, taşlar ve gelgit bölgelerini içermektedir. Bu alanlara özgü güçlü dalgalar, sabit gelgitler ve kuvvetli rüzgarlar görülmektedir. Orada yaşayan deniz organizmaları için aşırı koşullar yaratan suyun mevcudiyetini ve özelliklerini etkilemektedir. Algler, likenler, omurgasızlar (yengeçler, ıstakozlar, salyangozlar, vb.), kuşlar, balıklar, contalar, vb.
• Kumlu plajlar. Kayalık kıyılarda olduğu gibi, canlı organizmalar sürekli değişen çevre koşullarına uyum sağlamak zorundadır. Flora ve fauna, algler, omurgasızlar, sığ su balıkları, kuşlar, kaplumbağalar ve yüzgeç ayaklılarla temsil edilmektedir.
• Mangrovlar, kökleri suya sarkan ve deniz yaşamı için barınak sağlayan tuzlu suya adapte olmuş bitki alanlarıdır. Mangrov ormanlarında deniz yosunu, kuşlar, omurgasızlar, balıklar, yunuslar ve sürüngenler yaşamaktadır.
• Tuz bataklıkları. Tuz bataklıkları, okyanus ve kara arasında bir ara bağlantıdır. Tuza dayanıklı bitki ve hayvanlar olan algler, kuşlar, balıklar, planktonlar için bir yaşam alanıdır.
• Mercan resifleri kireçtaşı mercan iskeletleridir. Bu ekosistemlerde birçok mercan ve polip türü, yengeç, solucan, ahtapot, salyangoz, balık, kaplumbağa ve deniz memelisi yaşamaktadır.
• Alg ormanları, 2 ila 30 metre derinlikteki soğuk sularda bulunmaktadır. Çeşitli organizmalar için yiyecek ve barınak sağlanmaktadır. Algler, kuşlar, omurgasızlar, balıklar ve memeliler bu bölgede yaşamaktadır.
• Kutup ekosistemleri, gezegenin kutuplarında okyanusun aşırı soğuk bölgeleridir. Algleri, omurgasızları, planktonları, soğuğa dayanıklı kuşları ve memelileri içermektedir.
• Derin deniz – Okyanusun 1000 m veya daha fazla derinlikteki alanları, karakteristik özellikler içermektedir. Hafif ve yüksek su basıncının olması bunların başlıcalarındandır. Mercanlar, omurgasızlar, derin deniz balıkları ve memeliler bu derinliklerde yaşamaktadır.
• Hidrotermal menfezler, yerkabuğunda çatlaklar bulunan tektonik plakalar boyunca yer alan sualtı gayzerleridir. Bu Bölge’de Archaea canlı (kemosentez yapan mikroorganizmalar ve kimyasalların enerjiye dönüştürülmesi), omurgasızlar, balıklar, mercan resifleri yaşaya bilmektedir.

Mercan poliplerinin deniz ekosistemindeki rolü

Mercan polipleri deniz omurgasızlarıdır. 20 m’den fazla olmayan bir derinlikte ılık tropik sularda yaşamaktadır. Ayrıca planktonla beslenmektedirler. Çoğu polip türü kalkerli bir iskelete sahiptir. Ancak türlerinin bazılarında protein iskeleti vardır (siyah mercanlar, gorgonlar) veya katı bir iskeleti yoktur (anemonlar). Toplamda yaklaşık 6 bin mercan polip türü bilinmektedir.

Mercan polipleri, organizmaların deniz topluluklarındaki besin zincirindeki bağlantılardan biridir. Başlıca özellikleri organik kalıntıları emmek, deniz suyunun arıtılmasına destek olmak, resiflerin, atollerin, bariyerlerin ve tortul kayaların oluşumuna katılmalarıdır. Japonya ve Çin’de besin olarak tüketilmektedirler. Ayrıca inşaat kireci üretmek için de kullanılmaktadır. Tıpta biyolojik olarak aktif maddeler mercan poliplerinden çıkarılmaktadır.

Ekosistemlerinin rolü

Okyanusların, ana işlevlerinden biri iklimi ve havayı etkilemek olan küresel ölçekte Dünya ekosisteminin ana bileşeni olmasıdır. Okyanusun karbonu emme yeteneği ve akıntılarının ısıtma ve soğutma etkileri olmadan, Dünya’nın sıcaklığı karasal yaşamı sürdürmek için çok düzensiz olurdu.

Okyanusun güneş ışınlarıyla ısıtılması sürecinde, su yüzeyinden buharlaşır ve bulutlarda yoğunlaşır, böylece doğadaki su döngüsünü sürdürür. Bu, gezegenin kurak bölgeleri için çok gerekli olan yağışa yol açar.

Dünyadaki biyolojik türlerin yaklaşık %80’inin deniz ekosistemlerinde yaşamasıyla okyanus, insanlığın %12’si için en önemli iş ve besin kaynağıdır. Ayrıca açık deniz enerji santralleri tarafından üretilen hayat kurtarıcı enerjidir.

Okyanusun insanların sağlığı ve esenliği üzerindeki olumlu etkisine dair hiçbir şüphe yoktur. Hayatını izlemek sakinleştirici bir etkiye sahiptir. Çoğu deniz omurgasız türü, bakteri ve bitki türü, tıpta iltihaplı, onkolojik ve diğer ciddi hastalıkların tedavisinde başarıyla kullanılan faydalı maddeler üretmektedir.

Ekosistemlerinin kirlenmesi

Deniz ekosisteminin kirlenmesi, dış (çoğunlukla insan) müdahalenin bir sonucu olarak özelliklerinde herhangi bir değişikliktir. Aşağıdaki kirlilik türleri vardır;

• Mekanik (kum, silt, evsel atık, katı endüstriyel atık vb.);
• Kimyasal (atık su, kimyasallar, böcek ilaçları, yağ ve petrol ürünleri);
• Biyolojik veya bakteriyolojik (zararlı virüsler, mantarlar, algler);
• Radyoaktif (doğal radyasyon ve nükleer reaktörlerden kaynaklanan atıklar).

Her türlü kirlilik, toplulukta yaşayan organizmalar üzerinde son derece zararlı bir etkiye sahiptir. Hayati faaliyetlerini, türlerini ve sayısal çeşitliliğini ve bunun sonucunda ekosistemin varlığını tehdit etmektedirler.

Çevresel sorunları

Dünya okyanuslarının, dünyayı dış olumsuz etkilerden koruyan küresel bir doğal düzenleyici olmasına rağmen, kısa görüşlü insan faaliyetleri, okyanus ekosisteminin kendi kendini temizlemesinde zorluklara yol açmıştır. Kimyasal ve nükleer maddeler de dahil olmak üzere tehlikeli su kirliliğinin bir sonucu olarak, bazı deniz organizmaları türleri çoktan ortadan kalkmış ve çoğu yok olma eşiğindedir.

Dünya sularının endüstriyel, evsel ve radyoaktif atıklarla kirlenmesi deniz ekosistemlerinin temel sorunudur. Bilim adamları ve çevreciler, bunu çözmek için aşağıdaki yolları geliştirmişlerdir;

• Petrol, gaz üretimi ve ulaşım teknolojisinin iyileştirilmesi;
• Atmosferdeki karbondioksit miktarını azaltmak;
• Çevre dostu yakıta geçiş;
• Okyanusa yakın atık işleme işletmelerinin inşaatı;
• Enerji tasarrufu sağlayan teknolojilerin geliştirilmesi;
• Günlük yaşamda doğaya saygı.