EVRENDEKİ YAŞAM BAĞIMIZ: TOPRAK!..
İster dağlara gidin, ister ovaya ya da bozkırlara, çevrenizdeki en hakim görüntü adeta her şeyi bağrına alan topraklar olacaktır. Ancak uzaydan dünyaya baktığımızda ise yerkürenin büyük bölümünün sularla kaplı olduğu dikkat çeker. Kıtaların karasal alanlarının verimli toprak miktarları ise oldukça azdır.
Büyük çöller, kayalık ve buzullarla kaplı alanların dışında kalan topraklar, aslında birbirinden ne denli farklıdır. Bu farklılıkları ayırt edebilmek için uzmanlık gerek şüphesiz.
İşte “Toprak Bilimci”ler yaşamı adeta var eden bu sihirli yeryüzü dokusunun özelliklerini anlamak, verimliliğini korumak ve geleceğe emanet edeceğimiz yeryüzü yaşamının sürdürülebilir olması için, bir başka deyimle “toprak yönetiminin” sürdürülebilir olması gereğini ortaya koyma çabasında olan insanlardır. Oysa geleceğe yönelik göstergeler çok iç açıcı görünmemektedir. Dünyamız bugün, şimdiye kadar görülen en fazla genç nüfusa sahip olup, toplam dünya nüfusunun neredeyse yarısı (ve yüzde 63’ü en az gelişmiş ülkelerde) 25 yaşın altındaki insanlardan oluşmaktadır. Artan nüfusun besin emniyetinin sağlanması, geleceğimizi ilgilendiren en önemli konulardan başta gelenidir. Peki bu besinler nerde üretilecek? Tarım teknolojilerindeki gelişmelere rağmen yeterli beslenemeyen ya da besinsizlik nedeniyle açlık düzeyinde yaşayan milyonlarca insan, doğal kaynakları daha iyi yönetmemiz için bize gereken sinyalleri zaten vermiyor mu? En iyimser hesaplarla dünya potansiyel gıda üretimi 11 milyar civarında insanı besleyebilecektir. Fakat ortalama tüketim arttığı takdirde, örneğin 9 bin kalorilik düzeye çıktığında, dünyamızın nüfus taşıma kapasitesi 7.5 milyar kişi civarında olacaktır. Bu rakamların yükselebilmesi için besin üreten alanların ve 3 milyar ha'lık meraların sürdürülebilir şekilde kullanılması ve iyileştirilmesi gerekmektedir.
Toprak kaynaklarının sınırlı olduğu düşünülünce, gelişmekte olan ülkelerin beklentilerini gerçekleştirebilmesi oldukça zor görünmektedir. Örneğin; 1974’lerde dünya nüfusunun yüzde 5.7’sini oluşturan ABD’de doğan orta halli bir çocuğun çevresine yaptığı baskı (zorlama) Hindistan'da doğan orta halli bir çocuğun yaptığı baskıdan 25 ile 50 kat fazla olmaktaydı. Tüketim alışkanlıklarımızla doğal kaynakların yıpranmadan üretim kapasitelerini nasıl dengeleyeceğiz?
Toprak Nedir?
Topraklar en önemli doğal kaynaklarımızdan yalnızca biri değil aynı zamanda ekosistemlerin en önemli taşıyıcı ve çevrimci gücüdür. Bir avuç toprağı elinize alıp incelerseniz onun, kendisini oluşturan çeşitli kayaçlardan çok farklı olduğunu hemen anlarsınız. Bu yumuşak, gözenekli yapı, esasında içinde önemli düzeyde yaşam barındıran bambaşka bir ekosistemdir.
Toprağı Oluşturan Temel Yapı Maddeleri
Toprakların orijinal şekilleri bozulmadan incelendiği takdirde katı maddeler, boşluklar sisteminden oluştuğu ilk anda göze çarpan niteliklerdir. Bu boşluklar sistemi içinde belirli düzeyde hava ve su yer alır. Genel olarak toprak hacminin yüzde 50’si boşluklardan, diğer yüzde 50’si de katı fazdan oluşmaktadır. Katı kısımlar içinde yüzde 45 kadarını mineral maddelerden oluşmuş anorganik parçacıklar ve yüzde 5’ini de organik kısım oluşturmaktadır. Organik kısmın içinde ölü bitkisel ve hayvansal dokular ile bunların ayrışma ve yeniden sentezlenme süreçlerinden geçerek oluşmuş kolloidal toprak organik maddesi olan humus yer alır.
Topraktaki organik kısmın geriye kalanı toprak canlılarını kapsamaktadır. 1910 yılında "France" adlı biliminsanının terimlendirdiği bu organik kısım Edafon (Edaphon) olarak tanımlanmaktadır. Yeryüzü üzerinde dağılım gösteren topraklar bazı toprak yapıcı faktörlerin etkisi altında oluşmuş ve nitelik kazanmışlardır. Bu faktörler ana kaya, iklim, yeryüzü şekilleri, biyolojik varlıklar (vejetasyon ve edafon) ve zamandır.
Toprak yalnızca organizmaların çevresini oluşturan bir “ortam” olmayıp, aynı zamanda organizmalar tarafından üretilip geliştirilen son derece karmaşık bir üründür. Karasal canlıların tümü, yaşam süreçlerinin sürekliliği bakımından doğrudan ya da dolaylı olarak toprağa bağımlıdırlar. Toprak kavramının alt sınırını, biyolojik etkenliğin son bulduğu derinlik oluşturur. Çoğunluk doğal bitkilerin etkili kök derinliğinin son bulduğu toprak sınırının altında o toprağın oluşumunda esas sağlayan ana kaya yer almaktadır. Toprak oluşum süreçleri sonunda ana kaya üzerinde farklı oluşum katmanları içeren değişik toprak tipleri meydana gelmektedir.
Toprak bilimciler toprakları basitçe inorganik katı bileşenler, organik madde ve içinde değişen oranlarda hava ve su bulunan boşluklardan oluşan bir yapı olarak tanımlarlar. Ancak bu yapı kendi içinde özel bir mimari bileşime sahiptir.
Biraz daha detaylı olarak toprağı oluşturan temel unsurları 6 başlık altında tanımlamak olasıdır. Bunlar;
• Kaba Anorganik Partiküller: Çapı 200 mm’den büyük ve pek çok toprağın kuru kütlesinin yüzde 5 ile yüzde 90’ını oluşturan kısımdır (çakıl, kum, silt).
• Kolloidal Anorganik Partiküller: Çapı 200 nm’den küçük, kuru kütlenin yüzde 10 ile 80’ini oluşturan kısım, toprağın iyon değişimi, bünye, renk gibi özellikleri ile ilgilidir.
• Organik Madde: Toprakların yüzde 1-40 bazen 90’ını oluşturan ve kolloidal anorganik madde olan killerden ayrılması çok zor olan kısım. Toprağın renk, bünye ve iyon değişimi nitelikleri ile ilgilidir.
• Canlı Organizmalar: Taze ağırlığın yüzde 0.2 si kadar. Toprak oluşumu, besin döngüleri, pH kontrolü ve redoks potansiyeli ile ilgili.
• Toprak Çözeltisi: Toprak taze kütlesinin en fazla yüzde 50’si kadar olabilir. Bitki ve toprak mikroorganizmaları için besin ortamı ve taşıyıcısı.
• Toprak Atmosferi: Toprakta tutulan gaz fazı. 0.0013 g/cm3 yoğunlukta ve doğal toprak ortamının yüzde 50 kadarıdır.
Öncü Rus toprak bilimciler bir toprak taneciğinin sahip olduğu yaşamsal nitelikler nedeniyle onu ”mikro-kosmoz” (mikro evren) olarak tanımlamışlardır. Toprakların verimliliği, toprakta bulunan organizma aktiviteleri ve oluşturdukları reaksiyonların yönü ile çok yakından ilgilidir. Bitkilerin gereksinimi olan karbon, azot, fosfor, kükürt, demir, magnezyum vb. elementler, mikroorganizmalar yolu ile çeşitli sentez ve analizler sonucunda onlara yararlı şekle çevrilir. Mikroorganizmalar bu tür işlemleri kendi besin ve enerji gereksinimlerini sağlarken oluştururlar. Örneğin; mikroorganizmalar bitkilerin yararlanamadığı elementel azotu (N2=dinitrojen) atmosferden tutarak (fiksasyon) bitkilerin yararlanabileceği şekillere çevirirler ya da karmaşık yapıdaki bitkisel ve hayvansal doku kalıntılarının ayrıştırılması ile bünyede tutulan karbon CO2 şeklinde açığa çıkarılırken diğer besin elementleri de bu mineralleşme süreçleri sonucunda serbest hale geçerler. Mikroorganizmaların karbon döngüsüne yapmış oldukları bu katkı, bitkilerin CO2’yi kullanmaları ile düzenlenir ve bu karbonun kullanılması ile yeni organik dokular oluşturulur.