akarsu ekosistemi

LOTİK EKOSİSTEM(IRMAK)

Irmak, su kaynağından göl veya denize karıştığı yere kadar devam eden su kütlesidir. Akarsular yeryüzüne düşen yağışın buharlaşmasından sonra arta kalan suyun oluşturduğu sistemlerdir.

Yeryüzüne düşen yağışın oranı bölgesel olarak oldukça farklıdır.Bölgesel farklılaşmada toprak yapısı,yüzey eğimi,bitki örtüsü,iklim koşulları ve düşen yağışın hacım ve yoğunluğu etkilidir.

Kış

Boşaltma havzası nedir ?

• Nehir,ırmak göl veya yer üstü sularının drene edilmesi ile çöken suyu tutan kara alanıdır.

• Bir boşaltım havzası nehirler,Irmaklar,bataklıklar,yağmur suları,yer yüzü suları,Evler,binalar,Elektrik santrali,kara kuvvetleri,

ormanlar hayvanlar ,insanlardan oluşur

Yaz

AKARSUYUN GÖLLERDEN FARKI

•Göllere göre daha sığdırlar•Su dar bir havzada akar•Su kütlesi belli bir yönde hareket halindedir.•Akarsu kaynağından denize döküldüğü yere kadar biyolojik, fiziksel veya kimyasal koşullar sabit değildir.•Akarsuların uzunluğu genişliği ve derinliği zamanla artar•Akarsularda erozyona uğrayan ve sürüklenen maddeler sürekli olarak aşağıya taşınırlar.•Akarsularda yaz durgunluğu oluşmaz.•Akarsularda fiziksel etmenler göllere oranla daha fazla etkilidir.•Akarsuların verimliliği karasal yapraklara, otlara bağlıdır.

Sonbahar

• 1 ;Irmağın başlangıcındaki küçük dereleri gösteriyor

• 2 ; İki tane 1’in oluşturduğu ikinci dereceden çayları gösteriyor

• 3 4 ve 5 nehir veya ırmakları oluşturur.

• Bu çayların hepsi beraber =Irmak

• Dibi taşlı,sığ,suyu serin ve küçük olan akarsulara dere denir.

• Birinci grup akarsuların birleşmesinden oluşan akarsulara çay denir.

Dere ve çayların zeminlerinde iki farklı habitat vardır.

• 1.Sığ,çakıllı veya resifli dip tümseği içeren• 2.Organik atıkları içeren derin havuzcuklar

• Dip tümseği içeren akarsular küçük balık ve bentik Omurgasızlara hem barınak olur,hem de oksijen sağlar.• Dere ve çaylarda hızlı akan su,taş ve çakıllarla kaplı

substratuma çarparak oksijenlenir.

•Güneş ışını alan resif ve çakıllı bölgeler primer üreticilerlekaplıdır.•Havuzcuk bölgeler ise sediment ve taşlardan oluşup canlı miktarı azdır.•Havuzcukların diğer bir özelliği ise çürümekte olan karasal atıkların yığılmasıdır.Burada resifli bölgelerde olduğu gibi sucul makrofitler gelişir.•Nehir veya ırmaklar daha derin olup suyu bulanık olduğu için güneş ışığının geçişini engeller.•Böyle durumlarda makrofitlerin gelişmesi engellenir.•Primer verimlilik fitoplankton tarafından oluşturulur.•Nehirlerin sıcaklık ortalaması 20 C yi geçer.Nehirler sürüklenen maddeleri yatakları boyunca aşağı taşırlar.

Riffle enine kesit

• Örneğin Missisipi nehri yılda yaklaşık 136milyon ton çözünmüş madde ve 340 milyon ton askıntı madde taşıdığı hesaplanmıştır.

• Bir akarsu kaynağından döküldüğü yere kadar bir çok farklı toprak türünü ve birden fazla iklim bölgesini kat eder.Bu nedenle akarsular fiziksel,kimyasal ve biyolojik yönlerden büyük çeşitlilik gösterirler.

• Böyle su çevre ve kara ilişkisi olan akarsulara açık sistemler denir.

• Akarsu yatağında hızlı akan ve kaba zeminli bölgeden,yavaş akışlı çamur yatağa doğru bir derecelenme gözlenir.

• Bu değişim bitki ve hayvan dağılımında da gözlenir.Akarsu oluşumunda iki tip aşındırma vardır

1.Erozyon2.Korozyon

Akarsu Yataklarının Oluşumu

• Akarsu yatakları ile kıyılarının yapısı ve içeriği içinden geçtiği toprağa ve akarsu’nun iç dinamiğine bağlıdır.

• Dik bir eğimden hızla akan akarsularda dip yapısı kaya ve çakıllı olur.Dağlardan veya yüksek bölgelerden koparılan kaba maddeler suyun eğiminin azaldığı yerlere yani aşağıya doğru taşınır.

Erozyon=Mekanik aşındırmaNehir yatağı ve kıyılarının mineral sedimentler le aşındırılması ile oluşan maddelerin süspansiyon halinde yuvarlanarak akıntıyla taşınması olayıdır.Korozyon= kimyasal aşındırmadır. Nehir yatağının çözünebilir maddelerden oluşan bölgelerinin nehir suyu tarafından aşındırılmasıdır.

• Bir akarsuyun aşındırma oranı;• Akarsu yatağının yapısına,• Suyun bileşenine,• Bölgenin iklimine,• Arazinin eğimine bağlıdır.

• Erozyonun en fazla olduğu zaman sel olduğu mevsimdir.Su seviyesi ile beraber hız ve hacim de arttığından daha fazla ve büyük parçalar taşınabilir.

Akarsu Kaynakları

• Yeryüzüne yağan yağmurun bir kısmı buharlaşır. Geriye kalan bir kısım su toprak altına geçerek yer altı suyunu oluşturur.

• Yer altına sızan su bölgenin topoğrafyasına, iklimine ve yeraltındaki toprak veya kayaların geçirgenliğine göre derinliğe iner.

• Geçirgen kayaların bulunduğu yerlerde su kayalar Geçirgen kayaların bulunduğu yerlerde su kayalar tarafından emilerek tutulur.tarafından emilerek tutulur.

-Geçirimli kayaların doygunluk kazandığı bölge yüzeyine su masası denir. Su masasının üzerindeki toprağın suyuna Vadoz su (Süzülen su) adı verilir. Bu suyun hacmi toprağa bağlı olarak azalıp çoğalabilir. Yeraltı suyu su masasının altındaki kayaların içerdiği sudur.-Toprağın altındaki su göl yüzeyinin seviyesini, akarsuların akışını ve bataklıkların genişliğini önemli ölçüde kontrol eder.-Yer altı suyunun çukurlarda ,kanallarda,gevşek toprak ve çakıllar arasında birikmesi kurak periyodlarda akarsuya bir rezervuar görevi yapar

• Akarsular sadece yer altı sularında sızıntı şeklinde destek almayıp, yan kollarla da desteklenirler.

• Akışın sürekliliğini temel alarak üç tip akarsudan bahsedebiliriz.

• 1.Daimi Akarsular: Su kaynakları yer altı ve kaynak sularıdır. Havzalarındaki su masası akarsuyun tabanından daha yüksek düzeydedir.

• 2.Aralıklı akan akarsular(Gelip geçici) Su kaynakları genellikle yüzey akıntılarıdır.Yüzey akıntısı mevsimsel olduğundan akarsu yağışlı zamanlarda akar.

• 3.Kesintili akan akarsular:Bazen yer altı bazen de yer üstünden akarlar.Ör:Antalya( Düdenler)

Akarsu Parametreleri

• Uzunluk: Bir akarsuyun başlangıcından denize döküldüğü yere kadar olan tüm uzunluğudur. Akarsuların uzunlukları çok çeşitlidir. Ör: Missisipi nehri 6233 km,Nil nehri 6400 km, Nilüfer nehri 167 km gibi

• Genişlik:Bir akarsuyun iki yakasının enine ölçümüdür.• Derinlik: En derin kısmının derinliği olarak ifade edilir.• Ortalama derinlik(d): Akarsuyun enine alanı (A)

ile,genişliği (V) arasındaki oranıdır. ( d=A/V)• Alan:Su yüzeyinin ölçümüdür.Bu parametre kurak ve

yağışlı mevsimlere göre oldukça değişkendir. Ortalama derinliğin yüzey genişliği ile çarpımından hesaplanır.

• Hacim: Havzadaki veya kanaldaki su miktarıdır. Dip konturları ile sınırlanan her bir tabakanın hacimlerinin toplamıdır.

• Hız: Bir su kütlesinin birim zamanda kat ettiği mesafe olup genellikle saniyede metre olarak (san/m) ölçülür.

Akıntı hızı: Suda çözünmüş ve askıntı madde miktarına, Akıtma oranına, Erozyona, Sudaki bitki ve hayvan dağılımına ve diğer ekolojik şartlara bağlıdır.

• Akıtma hızı-Deşarj: Belli bir zaman sürecinde bir noktadan geçen suyun total hacmine deşarj (debidebi) denir.

• Gaiger denen bir aletle saniyede fit küp (cfs) olarak ölçülür. Deşarj oranı akış hızına ve suyun hacmine göre değerlendirilir. Ayrıca mevsimlere ve akarsuyun kollarına bağlıdır. Akıtma hızı, bir kanalın şekline, enine kesit alanına ve eğimine göre hesaplanır.

• Buna göre deşarj formülü: Q (csf)= W Dm Vm Q= Deşarj Dm= Ortalama kanal derinliği, W= Kanal genişliğini ve V Ortalama hızı (fit) olarak gösterir

• Deşarj alanı ( Akarsu havzası): Bir akarsu sistemi ,suyunu aldığı tüm kara parçası ile beraber drenaj alanı veya su toplama havzası.

Akıntı Tipleri• Laminar (Düzgün )• Türbulans (Girdaplı)• Laminar akıntıya kıyıları düzgün,dibi düz ve akış hızı yavaş

olan akarsularda rastlanır. Dip engebesi arttığı zaman suyun hızı da artarak düzgün akıntı turbulans akıntıya dönüşür.

• Akarsuların çoğunda anafor veya dönen akıntılar oluşur.• Turbulans’a sebep olan başka faktör suyun taşıdığı askıntı

maddelerdir. Akarsu akış hızının çok fazla olması durumunda jet turbulans oluşur.

• Bir akarsuyun eğiminin artışına paralel hacim ve derinliğin artışı da akış hızını etkiler.

• Örneğin 200 m genişlik, 4 m derinlikte ve sadece 0.5 m/km’ lik eğime sahip olan bir nehir ,hızı 20 m,genişlik 0.5 m derinlik ve 10 kere daha fazla meyille akan küçük bir akarsudan 1.2 kat daha hızlıdır.

• Akarsu akış hızı ,dip yapısını oluşturan maddelerin büyüklüğü ile de etkilenir.

• Nehir yatağının birden daralması akış hızını arttırır.• Akarsuyun akıntı hızı genellikle orta ve yüzeyin hemen

altında yüksek, dip ve kıyılarda ise düşüktür.• Akarsular denize doğru ilerlerken çeşitli kanal tipleri

oluştururlar.

Kanal Tipleri

• Akarsular denize doğru ilerlerken çeşitli kanal tipleri oluştururlar.

• Düz kanal: Akarsuyun enine aralığı uzunluğuna mesafenin 1.5 katından az olduğu zaman düz kanal olarak adlandırılır.

• Kıvrımlı kanal : İki yakada en dar aralık 1.5 katından daha geniş olduğu zaman kıvrımlı kanal olarak adlandırılır.Kıvrımlar dirsek veya yuvarlak olabilir.

• Şeritli akarsu : Alüvyonun neden olduğu bu tipte birden fazla küçük kanallar birbirine paralel olup önce ayrılıp sonra birleşebilirler.

Akarsu Havzaları• Akarsu başlangıcından denize döküldüğü yere kadar nehir

boyunca olan değişimler sonucunda jeomorfik, fiziksel ve kimyasal yapı bakımından farklı birbirine bitişik komuniteler meydana gelir.

• Yukarı Nehir havzası: Dağ dereleri ve akarsuların başlangıç kısmıdır.Akıntının hızlı olduğu,büyük moloz ve çakılların etrafa yayıldığı kısımdır.1-3 numaralı kısımdır.

• Orta havza: Akarsuyun daha az hızlı ve az eğimli olduğu bölgedir.4-6 numaralı kısımdır.Dip yapısı genelde kaba maddelerdir.

• Aşağı nehir havzası: Dip yapısının gevşek çamur, alüvyon ve organik atıklardan oluştuğu bölgesidir. Yer yer bataklık ve koylardan oluşmuştur. 6 ve yukarısını kapsar. Az engebeli düz ovada akan ırmağın kıyıları belirsizdir.

• Akarsu ağzı (Haliç): nehirlerin denize açıldığı kısma nehir ağzı yada haliç denir. Bu kısım bazen genişleyerek kum banklarıyla denizden ayrılır ve lagün denen sığ su göllerini oluşturur.

• Tuz yoğunluğu az olan nehir suları daha yoğun olan deniz suyunun üzerinden denize doğru akarken deniz suyu da aksi yönde nehir ağzından nehir içine doğru ilerler. Az ve çok yoğun iki su kütlesi çeşitli derecelerde karışarak acı su bölgesini oluştururlar.

• Med cezir olayı ile suyun yükselip alçalması günlük yenilenmeyi sağlar.

• Bu bölgelerde tipik eurihalin bitki ve hayvanlar bulunur. İyi ışık alan acı sularda deniz suyunun mineralleri ile karışan karasal besinler nedeniyle biyolojik verimlilik en yüksek düzeydedir. Özellikle bazı acısu türlerinin (ör mavi yengeç, Callinectes sp. ) yıllık verimi oldukça yüksek olabilir.

AKARSULARIN FİZİKOKİMYASAL DEĞİŞKENLERİ

• Akarsuların Fiziksel Özellikleri

• Akarsuların kimyasal özellikleri

Akarsuların Fiziksel özellikleri• Renk ve turbidite (bulanıklık):Renk diğer doğal sularda olduğu

gibi saptanır. • Akarsuların üst havzasında sel olmadığı zaman su berrak

karakterlidir. Çeşitli dış etmenler suyun rengi üzerinde etkilidir.• Akarsuların alt havzasında ve ilkbahar aylarında üst havzada

bulanıklık en yüksek düzeydedir. Özellikle yağışlarla birlikte ve bahar aylarında kar erimesi suyun akış hızını arttırır. Akış hızının artışıyla birlikte erozyon da artış gösterir. Ve su bulanık hale gelir.

• Bulanık sularda akarsu fitoplanktonu ışık geçişi azaldığı için azdır.

• Aynı zamanda akarsu yatağının yapısı da suyun berraklığını etkiler. Yatağın dibi taşlık ise su daha berrak kalır. Ancak alüvyonlu dip yapısı akış hızının artması ile birlikte partikülleri de sürüklediğinden bulanıklığa yol açar.

• Sıcaklık: temelde akarsularda sıcaklık göllerden farklı değildir.ışığın suya geçişi, emilmesi, özgül ısısı ve diğer su molekülünün yapısından kaynaklanan etmenler göllerdekine tamamen uyar.

• Ancak akarsularda değişken sıcaklık profili gözlenebilir.• Suyun akış hızı, hacmi, derinliği, substrat yapısı gibi etmenler

günlük, mevsimsel, hatta akarsu boyunca farklı olduğu için suyun sıcaklık profilini etkileyebilir.

• Akarsudaki ısının en temel etmeni güneş ışınlarıdır• Ayrıca yatağın ağaçlar tarafından gölgelenmesi, • Yer altı sularının sabit sıcaklıkta suyunun akarsuya karışması,• Dip sedimenin akarsu ısısını etkilemesi,• Akarsu dibinin kayalık ya da alüvyonlu yapıda olması

• Ayrıca bir akarsuyun alt havzası ile üst havzası arasında bir sıcaklık farkı vardır

• Bu durumun sebepleri:• Üst havzanın daha yüksekte bulunması ile atmosferik

sıcaklığın farklı olması• Üst havzada dip yapısı kayalık iken alt havzanın dip yapısının

alüvyonlu olması• Üst havzada su hacmi az olmakla birlikte akıntı hızının fazla

olması• Ancak alt havzada su hacminin fazla olmasına rağmen akıntı

hızının az olması

Küçük akarsular da daha fazla sıcaklık değişimi olur ve çevresel koşullardan daha fazla etkilenirler

• Akrsularda termal tabaklaşma görülmez. Bazen nadir olarak, göletlerde (pool bölgesi) yazın termal tabakalaşma gözlenebilir.

• Özellikle sıcak su kaynağı ile beslenen akarsularda sıcak su daha hafif olduğu için akarsuyun kendi soğuk suyu ile karışmadan yüzeyden akabilir.

• Akarsuların insan kaynaklı kullanımı akarsularda ısının ani değişimlerine sebep olabilir.

• Ör: sulama amaçlı akarsulardan çekilen suyun sulama suyu fazlası yine akarsulara deşarj edilir. Ancak bu esnada sulama suyu fazlası normalden fazla ısınmış olur.

• Barajlardan ilkbaharda salınan fazla su akarsuyun alt kısımlarının aniden soğumasına sebep olabilir

• Çeşitli endüstri kuruluşlarınca soğutmada kulllanılan su tekrar akarsuya verilir ancak bu su akarsuyun ısınmasına sebep olur.

• Akarsularda oluşan bu ani sıcaklık değişimleri 1-2 oC dahi olsa akarsu flora ve faunasına büyük zararlar verebilir.

• Özellikle balık yumurtalarının ve larvalarının gelişimini etkiler.• Aynı zamanda ısınan suda çözünmüş oksijen konsantrasyonu

da azalacağından sucul canlılara büyük zararlar verebilir.

• Su hareketleri (Akıntılar): lotik sistemlerin en belirgin özelliği tek yönlü akmasıdır.

• Akıntı hızı birçok etmenle değişir.• En yüksek hıza şelalelerde, en düşük hıza eğimin en

aza indiği bölgelerde ulaşır.• Akıntı hızının bu iki ekstrem durumu aynı akarsu

üzerinde izlenebilir.• En yüksek hız derinliğin 1/3 ünde görülür• Akıntı hızından dolayı erozyon, taşıma ve

sedimantasyon nehir akıntıları ile her zaman beraberdir.

• Göllerde akıntıların oluşmasının temel sebebi rüzgar iken akarsularda en büyük etmen yerçekimidir.

• Bir Akarsu yeryüzünde eğim olduğu sürece, yerçekiminin bir sonucu olarak en alçak düzeyi arayarak ve en az dirençli yolu izleyerek akar.

• Akarsuların kıyıları ve dip yapısı değişen hız ve türbülans nedeniyle her yerde düzgün olmaz.

• Nehir akıntılarının en belirgin özelliği çözünmüş ve askıntı maddelerle birlikte canlı bitki ve hayvanları taşımasıdır.

• Türbulans akıntılı akarsularda kanalın enine kesit alanı boyunca her yerde aynı değildir. Bazı bölgelerde turbulans en fazla görülürken yüzeye veya dibe doğru bölgelerde azalır.

• Girdap ve anafor akıntıları nehir suyunun organizma, organik atık ve sediment yığınlarının karışmasını sağlar.

• Bazı organizmalar anaforları kullanarak çok çabuk ürerler ve anaforun yardımıyla akıntıya karışıp kolayca dağılırlar.

Akarsuların kimyasal özellikleri

• Oksijen:

• akarsularda oksijen üç kaynaktan sağlanır.

• Akıntı hızı ile birlikte kayalara taşlara çarpan suların atmosferik hava ile oksijenlenmesi. Yüzey suyu çok hızlı ve kuvvetli akarsa su oksijence doygunluk düzeyine gelebilir.

• Akarsularda bulunan primer üreticilerin oksijen sağlaması. Özellikle mikro algler akarsu sistemlerindeki oksijenin en önemli kaynağıdırlar.

• Bir kaynaktan, yer altı suyundan yada sızıntılardan sağlanan sularda çözünmüş oksijen anaerobik noktasına yakın derecede fakirdir. Bu kaynaklar karıştıkları noktada akarsuyun oksijenini de düşürebilirler.

• Fiziksel havalandırma: Lağım suları ve bataklık akıntısı gibi çok miktarda organik madde taşıyan suların bir akarsuya karışması oksijen içeriğini oldukça azaltır.

• Bir suda bulunan oksijen miktarı ile doygunluk durumunda bulunması gereken miktar arasındaki farka doygunluk açığı denir. Bu açık suda organik maddelerin aerobik parçalanması sonucu oksijen kullanılmasından kaynaklanır.

• Oksidatif olaylar sonucu azalan oksijen nehir suyunun yeniden havalanması ile atmosferden emilir.

• Yeniden havalanma nehir suyunun oksijeni doğrudan atmosferden kazanmasıdır. Atmosferden alınan oksijenin nehirdeki dağılımı türbulansa bağlıdır. Nehir aşağıya doğru akarken, bu yolla yeniden bir önceki oksijen konsantrasyonuna ulaşabilir.

• Bir su kütlesini yeniden oksijenlenme oranı birçok etmene bağlıdır. Bunlar; sıcaklık, türbulans, suyun derinliği, doygunluk açığı miktarı ve çürüme olayları için gereken oksijen miktarı.

• Akarsuların yıllık oksijen döngüsü sıcaklıkla yakından ilişkilidir. Sıcaklık ve oksijen ilişkisi yıl boyu birçok faktörden etkilenir.

• Yapılan araştırmalar ılıman iklimli küçük veya büyük akarsularda oksijen içeriğinin genellikle kışın en yüksek, ve yazın en düşük değerde olduğunu göstermiştir.

• Ancak yaz aylarında akarsularda durgun bölgelerde (pool bölgesinde) aşırı alg çoğalması olursa (bloom) oksijen konsantrasyonu normalden fazla olabilir.

• Bir akarsu boyunca oksijen dağılımı çeşitli faktörlere bağlıdır.

• Üst havzada türbülans ve sıcaklığın düşük olması nedeniyle yüksek oksijen konsantrasyonuna sahiptir.

• Aşağı doğru akıntı yavaşlar ve özellikle akarsu kenarları zengin su bitkileri ile kaplanır. Bu bölgede oksijen az miktarda fiziksel havalandırmadan, ve daha çok fotosentez sonucu oksijen üretiminden ve solunumdan etkilenir.

• Organik kirleticilerin sulara karışması oksijenin azalmasına sebep olur.

• Akarsuların diğer kimyasal özellikleri göl sistemleri ile benzerlik gösterir.

• Ancak akıntı hızı akarsuların kimyasal yapısını iyileştirici bir etkiye sahiptir.

• Akıntı hızı sudaki maddelerin karışmasını ve hareketini sağlar.

• Ancak akarsuyun belli bir kesimine kadar bu etki devam edebilir.

• Akarsularda suyun kimyasal yapısını etkileyen en önemli faktörlerden bir tanesi akarsu havzasının jeolojik yapısıdır.

• Özellikle mineral içeren kayaların kimyasal yapısı su içeriğini etkileyen en önemli etmendir.

• Hayvanlar nehir hızına bağlıdırlar.

• Nehirde yaşayan her şey özel adaptasyona sahiptir.

• Alabalık, kurbağa, som balığı, salyangoz, kerevit, kurtlar yaygın yaşam şeklindedir.

• Bitkiler de özel adaptasyona sahiptirler.

• Algler nehir yaşamında önemli rol oynar.Tek hücreli algler fotosentez yapan plankton elemanlarıdır.

• Bu alg nişi çevre için kullanılır.

• Sucul yosunlar,algler ve köklü bitkiler en yaygın bitki formudur.