Toprak Yaşam alanı ve ekosistem Giriş Toprak – doğa güçlerinin değiş tokuşu etkisinde bir arazi bileşeni. Onun sürekli değişmesine çeşitli süreçler sebep oluyor. Mevsime göre inip çıkan sıcaklık ve yağış oranları gösteren iklim, duran ve akan sular ve nihayet havadan kaynaklanan bozulma süreçleri toprağın gelişimini etkiliyor. Bitkiler onun besleyici maddelerinden faydalanıyor ve ona organik materyal sağlıyor. Toprak ile ilgili bu dinamik süreçler işte bu filmde merkez konu olacaklar. 1. Toprak – Ne dir bu? Toprağın önemi Etrafımızdaki doğanın önemli bir unsuru olarak toprağın dünyamızın ekosisteminde merkezî bir pozisyonu vardır. Arazinin tüm bileşenleri arasında sıkı bir karşılıklı ilişki mevcuttur. Toprak olmadan mesela gelişmiş hayat mümkün olmazdı. O, bir çok bitkiler ve hayvanların ve her şeyden önce biz insanların yaşam alanını oluşturuyor. Her bitkinin, her ağacın ve her çalının oldukça derin veya dallanmış şekilde toprağa ulaşan kökleri vardır. Kökleri ile yetişmeleri için hayati önemi olan besin maddelerini ve suyu toprakdan çekiyorlar. Böylece bitkilerin çoğu nihayet biz insanların yararlanabildiğimiz besin maddelerini üretiyorlar. Ama toprak bize gıda olarak sadece çok sayıda sebze ve meyva değil, günlük ekmeğimizi ve avuç dolusu pirincimizi de sağlıyor. Altın sarısı tahıl tarlalarındaki başaklar, nihayet una dönüştükden sonra dünyada bir çok insanın temel gıda maddelerinin esasını oluşturan çekirdekleri içeriyor. Toprağın ve oluşum süreçlerinin keşifi Toprak, çok değişik görünümleri olan dünya kabuğunun en üst seviyede bulunan oynak, değişen kalınlıklı ve hayat dolu tabakasıdır. Bir çukurun kazıldığında dikey bir kesit oluşur – toprak profili. Bize toprağın tarihi hakkında bilgiler veren tamamen değişik tabakalar görünür hale gelir. Bu muazzam muhteliflliğe hangi süreçler sebep oluyor? Belli bir toprağin oluşumu için temel kültenin terkibi ve şeklinin yanı sıra hâkim olan iklim şartları en önemli ön koşulları temsil ediyor. Yırtıcı dağ nehirleri kaya taşlarını ufaltıyor ve parçaları uzun mesafeleri katederek düzlüklere kadar taşıyor. Kırma taşlar, çakıl ve kum toprak oluşumunun temel maddelerini temsil ediyor. Parçalanma ürünleri su ve rüzgar yardımı ile çoğu zaman kaynaklandıkları mahalin çok ötesine kadar taşınıyor ve bazı zaman bu materyal derhal tortu halinde tekrar taşların devridaimine dahil oluyor. 2. Hava etkisiyle bozulma Hava etkisiyle fiziksel, kimyasal ve biyolojik bozulma Öncelikle orta ve yüksek sıradağlarda hava etkisiyle bozulma sürecinin toprak oluşumunun bir ön koşulu olduğu açıkça görünüyor. Hava etkisiyle bozulma, sağlam kültenin fiziksel, kimyasal ve biyolojik süreçler tarafından oynak taş parçalarına ve madenlere ayrıştırılmasını tanımlıyor. Bu bozulmaya hava, su ve bitkiler üç değişik tarzda katılıyor. Mekanik veya fiziksel bozulmada külte birliği hava değişiklikleri nedeniyle parçalanıyor – sonuçta kabuklu yıkıntılar oluşuyor ve nihayet daha ince bozulma ürünleri meydana geliyor. Bitkilerin kökleri, çatlaklara ve yarıklara sıkıştıktan sonra irileşerek külteyi gevşetiyorlar. Kimyasal-biyolojik bozulmada ise organizmalar ve hayvanlar toprak oluşumu sürecine hakim oluyorlar. Burada külteyi mavi alglardan oluşan bir örtü sarmış. Bu tek hücreliler külteyi materyaldan gıda maddeleri cözebilmek için ürettikleri asitleri kullanarak bozuyorlar. Mikroskobun altında bakınca, kültenin mavi algların faaliyeti nedeniyle artık ne kadar çok yarıldığının farkına varılabiliyor. Yarıklar ve çukurlar yüzeyi genişletiyor ve kapsamlı bir külte yerleşmesi için yeni yaşam alanları yaratıyor. Mavi algların ardından likenler, yosunlar ve sayısız minik canlılar ortaya çıkıyor. Bu külte sakinleri salgıları sayesinde ayrıştırmayı teşvik ediyor ve toprak oluşumuna katkıda bulunuyorlar. Hayat ve toprak arasındaki bu bağlantı mesela bitkilerin bazı kısımlarının öldükten sonra humus tabakasının oluşumuna yol açtığından da açıkça belli oluyor. Böylece eğreltiotları veya çalılar gibi daha yüksek seviyeli bitkiler yerleşebiliyor ve sonunda ağaçlar büyüyor. İlerleyen toprak oluşumu ile yoğun bitki yetişmesi arasındaki sıkı bir karşılıklı ilişkisinin hikayesi başlıyor. Humus oluşumu Hayvanlar yere düşen yaprakları yiyerek parçalara ayırıyorlar. Ufalanmış doku, ortasından geçen mantar iplikleri tarafından ayrıştırılıyor. En sonunda kalan yaprak damarlarını ise yerde yaşayan canlılar işlemeye devam ediyor. Biyolojik bir geri dönüşüm sistemi humus yaratıyor ve bitkiler tekrar besin maddelerinden faydalanabiliyor. Böylece gıda maddesi devridaimi sona eriyor ve humus oluşumunun tüm süreci yeniden başlıyor. 3. Toprak profilleri, toprak çevrenleri, toprak çeşitleri Toprak profilleri ve toprak çevrenleri Toprağın katmanlarının sıralamasını, boyutlarını ve görünümlerini gösteren bir çizime toprak profili de denir. Çevren denilen ayrı ayrı tabakalar harflerle işaretlendirilir. Bitkisel artıklardan oluşan oynak bir tabakanın altında kalınlığı değişebilen ve genelde koyu kahverengi olan A çevreni de dediğimiz humuslu üst toprak başlar. O, bitkilerin temel köklerinin ve yer organizmalarının yaşam alanıdır. Daha derin kısmında B çevreni diye adlandırılan alt toprak bulunuyor. Değişim çevreni de denilen bu tabakada diğer arazi bileşenlerini temsil eden iklim, su ve temel kültenin etkisi ile diğer çevrenlerle bir etkileşim oluşuyor ve sayısız bozulma ve yer değiştirme süreçleri meydana geliyor. Bozulmuş temel materyal C çevrenini temsil ediyor. Bu derinlikte toprağı oluşturan asıl külteyi görmek mümkündür. Toprak tipleri Şemanın görünümü basit ve açık olsa bile evrensel açıdan doğadaki ara çevrenlere ve paralel süreçlere bakınca oldukça çok yönlü bir manzara ortaya çıkıyor. Benzer özellikler gösteren topraklar toprak tipi olarak bir araya getirilir. Örneğin burada gley toprak tipini görüyoruz – onun tipik özelliği boz mavi rengidir. Çukurluklarda ve vadilerde yeraltı suyunun yüksek seviyesi sebebiyle toprağın oksijen oranı düşük oluyor. Aynı zamanda demir bileşimleri azaIıyor – bu da tipik renge bakınca anlaşılıyor. Veya burada – bizim orta sıradağlarımızın ormanlık bölgelerinde bulunan karakteristik toprak tipi kahverengi toprakdır. Bozulmada meydana gelen demir hidroksitler alt toprağı bazen çok derinlere kadar kahverengiye boyuyor – o yüzden ismi kahverengi toprak. Her yıl yere düşen yapraklar geniş ve humuslu bir üst toprağın yetişmesine sebep oluyor, ve yer organizmaları bu toprağı ideal bir yaşam ortamı olarak tercih ediyor. Burada toprak ve hayat arasında çok sıkı bir karşılıklı ilişkinin farkına varıyoruz. Evrensel açıdan bakınca demek ki çok farklı özellikler gösteren bir çok çeşitli topraklar mevcuttur. Onları sınıflamak niyetiyle toprak türlerine bölmek gerekir. Bunun temeli ise kum, kireç ve kil gibi madenlerin oranıdır. Kumlu topraklar, ince, kaba ve çakıllı olarak ayırılır. Bileşenleri ne kadar iri ise, toprakdaki suyun çabucak sızabileceği boşluklar da o kadar geniştir. Kumlu topraklar suyu geçirir ve çabuk kurur. Balçıklı topraklar oranları değişebilen kumlu ve killi bileşenlerin bir karışımını temsil eder. Uygun şekilde havalandıkları ve suyu tutabildikleri için onlarda soğuk olan, suyu stok eden saf kil toprakların veya kuruyan kum toprakların dezavantajları bulunmaz. Aralıklı kireç topraklarda çoğu zaman halâ temel kültenin parçacıkları bulunur. Onlar gerçi havayı ve suyu rahatça geçirir ama suyu tutma kabiliyetleri çok düşüktür. Lös topraklar rüzgârın buzul döneminin sonlarında uçurduğu toz şeklindeki parçacıklardan oluşur. Bu topraklarda balçıklı toprakların elverişli özellikleri bulunur ve ayrıca besleyici maddesi oranları çok yüksektir. Almanya’da onları öncelikle verimli „börde“ bölgelerinde bulabiliriz. 4. Yaşam ortamı toprak Hayvanlar ve bitkiler Toprağın verimliliği ve bitkilerin yetişmesi açısından baş rolü üst toprak oynuyor. Toprağın en üstteki 30 santimetrelik kısmında devasa bir miktarda neredeyse göz görmeyeceği kadar küçük yer organizmaları dolaşıyor. Burada çeşitli organizmalar ile yakın bir sembiyoz içinde yaşayan bitki köklerinin sıkı örgüsüne rastlıyoruz. Bir akar günde kendi vücut ağırlığının 20% oranına varan bir miktarda yaprak ufaltabilir. Mikroskopik boydaki yaylı kuyruklar bitki artıklarından beslenir. Mantar ipliklerini ve bakterileri yerler. Solucan Yer hayvanlarının en tanınmışlarından biri, her gün çok ağır çalışan solucandır. O, üstünlüğünü bir yandan iri vücudundan faydalanarak sürdürüyor ama öte yandan toprakların sağlığı için de en önemli hayvan sayılır. Toprağı bir kaç metre derinliğe kadar kazıyor ve böylece onu gevşetiyor, karıştırıyor, havalandırıyor ve gübreliyor. Barsağında madeni ve organik toprak parçalarını dayanıklı bir şekilde birleştiriyor ve böylece elverişli bir toprak bünyesini sağlıyor. Salgıları bir çok kolayca kullanabilecek bitkisel besleyici maddeleri içeriyor. Solucanın koridorları karıncaların ve yaylı kuyrukların tercih ettiği konutları ve geçiş yollarını temsil ediyor. Bitkilerin yetişmesi işin de aralıklı, geçirgen ve iyi havalandırılmış bir toprak bünyesi çok önemlidir. Zarif ve ufak bitkiler, koridorlardan faydalanarak yüzeye daha kolay çıkabiliyorlar ve daha çabuk köklenebiliyorlar. Canlı ve toprak arasındaki karşılıklı ilişki Toprağın bünyesi toprakların suyu tutma yeteneğini önemli derecede etkiliyor. Elverişli topraklar içinde geniş bir yüzey bulunan bir süngeri andırır. Toprakdaki su, kapilar güçler tarafından ince gözeneklerde bağlı tutuluyor ve bitkiler tarafından solüsyon ve taşıma aracı olarak kullanılıyor. Yere yağan yağmur gözeneklerde depo ediliyor. Toprak kabarıyor. Kırıntılardaki kil, kum, kireç ve humus yer hayvanlarının salgıları yardımı ile bir birine yapışır ve sağlam bir bünye kazanır. Öncelikle katman paketlerinin besleyici maddelerin yerleşmesinden sorumlu olan kil madenleri bitkiler için çok önemlidir. Bu deneyde sol tarafda görüldüğü gibi zayıf ve dayanıksız topraklarda iş değişiyor. Onlar yağmur yağınca çamurlaşıyor. Bu arada toprak yoğunlaşıyor ve yağmur suyu yüzeyden akıp gidiyor. Böylece değerli humus tabakasını silip atıyor. Bu toprağın doğal verimliliği kayboluyor. 5. Toprak kullanımı ve etkileri Tarlada değişim İnsanların geçim kaynağı, avcılık ve toplayıcılık evresini geride bıraktıklarından sonra, neolitikum devrinden beri çiftçilik ve hayvancılık olmuştur. Binyıllarca yoğun bir şekilde en üstdeki humuslu toprak tabakasının terkibi ile ve onun korunması ile uğraşmışlardır. Yorucu ve zahmetli çalışmalarına rağmen elde ettikleri verim çoğu zaman oldukça düşüktü. Böylece 19. yüzyıla kadar insanların büyük kısmı tarımla ilgileniyordu ve köylerinde mütevazı bir hayat yaşıyorlardı. Zararlı hasatlar bir trajediye sebep oluyordu ve toprak kaynağina büyük özen veriyorlardı. Kendi tarlalarına olan bağlantıları çok sıkıydı. İnsan, toprağın işlemesinde kullandığı araçları sürekli geliştirdiyse ve hayvanların gücünden faydalandıysa bile çiftçi her zaman hasatının ve yiyeceklerinin kalitesini sadece toprağın kalitesinin etkilediği bilincindeydi. Yaklaşık son 150 yılda tarımda esasi bir değişim söz konusu olmuştur. Makineler ortaya çıkıyor ve onlar insanların gücünü son derece artırıyor. Sanayileşmiş ülkelerde gittikçe az çiftçi gittikçe çok insanın geçimini sağlıyor. Parola şöyle: muazzam tarlalardan daha çabuk, daha ucuz ve daha fazla verim elde etmek. Yeni ekim tarzını bugün sanayileşmiş üretim metodları karakterize eder. Sanal gübre ve zararlı bitkiler ve hayvanlara karşı kullanılan ilaçlarla kimya branşı bugün ziraatın önemli bir ortağı olmuştur. Ancak modern ve güçlü tarım ile birlikte insanın toprağa karşı ilkel ilişkisi – henüz en önemli temeli olmasına rağmen – git gide kayboluyor. Tehlike altındaki toprak Yerleşim, sanayi ve trafik alanları, modern sanayi ülkelerinde tarımın giderek artan bir alan kaybına sebep oluyor. Toprak, beton ve asfalt tarafından mühürleniyor ve böylece yağmuru artık çekemez hale geliyor. İnsanlar sık sık sellerle mücadele etmek zorunda kalıyor. Küresel nüfus artışı tarımsal alanların giderek yoğunlaşan bir işletmesini gerektiriyor. Monokültürler toprakların verimsizliğine yol açıyor. Bu devasa, tek yönlü kullanılan ekim alanları aynı zamanda bitki hastalıklarına çok daha kolay yakalanıyorlar. Mera alanlarında fazla sayıda hayvanın tutulması – yani aşırı otlatma – bitki örtüsü ve toprağın ahenkli sistemini bozuyor. İnsanın bitki örtüsüne el atması toprak erozyonunun kapsamını ve verimli toprak tabakalarının kaldırılmasını epeyce genişletti. Öncelikle ormanın açılması veya kapalı ot tabakasının yok edilmesi dağılmayı şiddetlendirdi. Erozyonun yanı sıra şiddetli yağmur veya fırtına gibi diğer muazzam iklim olayları yaşandığında toprak en kısa zamanda o kadar tahrip edilebilirki, geniş tarım alanları kullanılmaz hale gelebilir. Böylece kırgıbayırlar oluşur. Doğanın dengesini korumak ve insanın besin temellerini sağlamak için toprağı kullanırken bilinçli ve özenli davranmak çok gereklidir.