Kutuplarda güneş yatay hareket ediyor, geceler aylar boyunca sürüyor ve soğuk rüzgarların etkisi sürekli olarak hissediliyor. Kuzey kutbunun ince tabakasının hem altında hem üstünde değişik canlılar yaşıyor. Güney Kutbu’ndaki buz tabakası yaklaşık 2 bin 200 metre derinliğinde. Bu, tüm dünyadaki buzların yüzde 90’ına, tatlı su kaynaklarının da yüzde 70’ine eşit. Araştırmacılar, kutuplarda su altında yaşayan bambaşka canlılar keşfetti.
Buzun altında yaşayan canlılar arasında kanlarının donmasını engelleyen özel bir maddeye sahip balık türleri ve 15 metreye varan deniz anaları var. Deniz tabanındaki sessiz ormanda da mikroskobik canlılar bulunuyor.
Bilimadamları kutupların hem dünyadaki yaşama hem de diğer gezegenlere ışık tutabileceği görüşünde.
Bilimadamları kuzey ve güney kutuplarını yeryüzünde yaşamın önemli bir parçası olarak görüyor. Uzmanlar dünyanın bu ıssız bölgelerinde yapılacak yeni ve kapsamlı araştırmaların yeryüzünde hayatın nasıl başladığına ışık tutacağına inanıyor.
Güneş, su ve buz dengesi, dünyayı etkileyen son derece önemli bir unsur. Küresel ısınma, buzulların hızla erimesine yol açtığından, uzmanlar bu bölgelerdeki araştırmalarını hızlandırıyor. Amerika Uzay ve Havacılık Dairesi NASA gibi kuruluşlara göre Dünya 1900 yılından bu yana 2 derece ısındı. Bu çok yüksek bir rakam gibi görünmese de, mevsimleri etkilemeye yetiyor. Son yapılan araştırmalar da, küresel ısınma devam ederse bu yüzyılın sonuna kadar deniz seviyesinin birkaç metre yükselebileceğini ortaya koyuyor.
Kutuplara Yakın Bölgelerde Bitki Örtüsü;
Alpin ve arktik kuşak, orman sınırının ötesinde sert iklimin hakim olduğu alanlardır. Bu alanlarda yaşayan bitkiler zor şartlara ekolojik olarak uyum sağlamış türlerdir. Bu ekolojik uyumlar arasında yapılarındaki suyu azaltma, anti-friz proteinleri, koyu renkli pigment gibi adaptasyonlar söylenebilir. Bununla beraber arktik ve alpin bitkileri değişik şekillerde dış etkenlerden olumsuz etkilenmektedirler. Ormanlar, kutuplara ve yüksek dağların zirvelerine doğru gidildikçe belli bir noktadan sonra gelişme göstermezler. Kutuplara doğru, orman sınırlarının ötesinde sert bir iklime sahip olan bu alanlar "arktik tundra" olarak adlandırılır. Yüksek dağlardaki orman sınırının yukarısında da tundralara benzer iklim şartları hüküm sürer.
"Alpin tundra" olarak adlandırılan bu alanlarda sert iklim şartlarının yanında pek çok olumsuz şart hüküm sürer. Bunlar arasında havadaki gazların basınçlarının düşük olması, ultraviyole ışınlarının çokluğu sayılabilir. Bu tip ortamlara ekolojik bakımdan uyum sağlamış yegane bitkiler olan alpin ve arktik bitkiler, düşük sıcaklıklarda metabolizma yapma, gelişme ve üreme özellikleri bakımından çok ilginçtirler. Dolayısıyla bu tür yerlerdeki bitki örtüsü, toprağın yapısına ve dağın topoğrafik yapısına bağlı olarak değişmektedir. Bu tür alanlardaki bitkilerin çoğuna aynı anda hem Alplerde hem de Arktik tundralarda rastlanılabilir.
Tundraların en dikkat çekici özelliği ağaçların olmamasıdır. Tundralarda otsu bitkiler ile yosun ve likenler hakimdir. Kuzey Kutup bölgesinde Betula , Arctostaphylos ve Salix gibi çalıların boyu 1m’nin altındadır. Otsu bitkilerden ise en çok Carex’e rastlanır. Geniş yapraklı otlar tundra vejetasyonun diğer bitkilerini oluştururlar. Ayrıca buralarda Potentilla, Saxifraga, Silene, Petasites ve Ranunculus gibi birçok yıllık çift çenekli bitkiler de bulunmaktadır. Bazı kısımlarda ise Cassiope lycopodioides, Vaccinium vitis-idaeu, Empetrum nigrum, Dryas octopetala ve Rhododendron gibi bitkiler bulunur .
Arktik ve Alpin Bitkiler Aşırı Soğuğa Nasıl Dayanıyor?
Alpin tundralarındaki bitkilerin dayanmak zorunda olduğu fiziksel etkenlerin başında; düşük sıcaklıklar, güçlü rüzgarlar ve düşük nem oranı gelmektedir. Rüzgarlar aşındırıcı etki yaparken, buharlaşma-terleme yoluyla su kaybını arttırır. Su kaybı ise toprağın donmuş halde olduğu zamanlarda sorun oluşturur. Işte bu şartlar altında bitkiler ya kar biriken (karla kaplanarak rüzgarda daha az etkilenecek şekilde) kuytu yerlerde yetişirler; ya da kısa boylu olurlar.
Tundra bitkilerinin biçimsel ve işlevsel olarak çevreye uyum içinde olduğu görülür. Özellikle bu durum onlarda metabolik faaliyetlerin yavaşlamasıyla gerçekleşir. Bu bitkilerin düşük sıcaklıklarda bünyelerindeki su miktarı azalır ve böylece donmaya karşı korunmuş olurlar. Esnekliği sağlayan suyun azalması aynı zamanda dokuların serleşmesini sağlar. Kimi bitkiler de soğuğa karşı fiziksel yapılarıyla korunurlar. Büyük ve tüylerle kaplı yünsü yaprakların kavis yaparak içeri büküldüğü, böylece bitkilerin büyüme konisinin ucu örtülerek soğuktan korunduğu gözlenir. Donmaya karşı korunma mekanizmalarından bir diğeri ise fazla miktardaki doymamış yağ asitleridir. Soğuğa dirençli bitkilerin zar yağları genellikle soğuğa hassas bitkilerinkinden daha yüksek oranda doymamış yağ asitlerine sahiptir. Düşük sıcaklıklarda desaturaz enzimi aktivitesi doymamış yağların oranını arttırır. Bu değişiklik, zardaki yağların sıvıdan yarı-kristal faza dönüşmeleri sonucunda zarların sıvı kalmalarını sağlar. Yine hücre dışı buz oluşumunun sınırlanması donma toleransına katkıda bulanabilir. Ayrıca anti-friz proteinlerinin soğukta uyarılmasıyla buz kristallerinin yüzeyine bağlanması kristal oluşumunu engeller. Soğuk dönem geçiren ve yavaş su kaybına uğrayan bitkilerin böylece dondurucu soğuklara karsı dirençli oldukları görülür. Bu bitkilere örnek olarak, Salix (söğüt türleri), Betula papyrifera (huş ağacı), Populus tremuloides (kavak türü) verilebilir. Dondurucu şartlara karşı tolerans görülmesi hücre öz suyundaki şeker içeriğinin artmasıyla da ilgilidir. Şekerlerin dondurucu şartlarda anti-friz görevi yapan çeşitli moleküllere dönüştüğü düşünülmektedir. Düşük sıcaklıklara karşı korunmada, bazı tundra bitkilerinde güneş ışınlarının emilerek yaprak ve gövde sıcaklıklarının artmasını sağlayan koyu renkli pigmentler üretildiği ve bu sayede ilkbaharda büyüme oranlarının arttığı tespit edilmiştir. Kırmızı bir pigment olan antosiyanin, klorofille birlikte bulunduğunda çok koyu bir kırmızı renk oluşturur. Bu koyu renkli pigment, güneş ışığını emer ve bitkinin sıcaklığının artmasını sağlar. Örneğin, yastık formunda büyüyen bir bitki türünde, bu koyu renkli pigment sayesinde, bünye sıcaklığı yakın çevresinden 15oC daha fazladır. Kutup ve alpin likenlerinin birçok türü ve bazı kara yosunları da aynı nedenle koyu kahverengi veya siyahtırlar. Ayrıca, yaprak ve gövdelerinde ısı kaybını azaltmaya yardımcı olan beyaz renkli tüyler de bulunur.
Arktik ve Alpin Bitkiler Tehdit Altında
İnsanlar, kutup ve alpin tipi biyomları** değişik şekillerde etkilemektedir. Bu tür alanlar diğer doğal yaşam alanlarını tehdit edebilecek her türlü tahribattan etkilenir. Çevre kirliliğinin üst sınırlara ulaştığı günümüzde havanın, toprağın ve suyun kirlenmesinin çeşitli sonuçlarına doğrudan veya dolaylı olarak maruz kalmaktayız. Dolayısıyla bugün bütün dünyayı tehdit eden küresel ısınma yeryüzündeki bütün biyomlar gibi alpin ve arktik biyomları da tehdit etmektedir. Ayrıca insanların müdahalesiyle de bu alanlarda tahribat meydana gelebilmektedir. Rekreasyon adı verilen tatil ve eğlence etkinlikleri, hayvan otlatma, maden çıkarma ve kereste üretme gibi insan müdahaleleri kutup ve alpin biyomlarına yerel ve bölgesel ölçekte zararlar verirler. Son yıllarda tatil evleri ve dağ otellerinin yapılması, bu ekosistemlerin bozulmasında önemli etken olmuştur. Tundra ekosistemleri kırılgandır ve çevrede ortaya çıkan zararın eski haline dönmesi onlarca yıl alabilir. Örneğin; Kuzey Alaska’dan güneydeki bir limana petrol taşımak için bir boru hattı inşa edilmiştir. Bu boru hattının, donmuş haldeki toprak suyunun erimesine engel olacak şekilde yapılması gerekirdi. Yine bu bölgelerde yapılan elmas madenciliği de tonlarca toprağın yerinden kazılıp yıkanmasıyla yerel olarak ekosisteme zarar verebilmektedir. Ayrıca kayalık dağlardaki alanlarda yapılan hayvan otlatılması da erozyonun artmasına neden olmuştur. Bu alanlarda insan aktivitelerinin azaltılması zararı en aza indirecektir.
Dünyada, toprağa karışmış halde bulunan tüm karbon miktarının yaklaşık %25’i, donmuş kutup toprakları ve turba bataklıkları içinde yer almaktadır. Karbon ekolojik döngü içinde çok büyük öneme sahip olan bir elementtir. Karbon değişik formlarda biyosfer (canlı tabaka), atmosfer, okyanuslar ve geosfer(taş küre) arasında dolaşır. Atmosferle bitki örtüsü arasındaki karbon değişiminde bitkiler karbon dioksiti fotosentez ile atmosferden alır ve solunum sırasında atmosfere bırakırlar. Karbondioksitin diğer büyük değişimi atmosfer ve okyanuslar arasında meydana gelir ki burada da okyanuslarda çözünmüş karbondioksit deniz canlılarının fotosentezinde kullanılır. Küresel ısınma, toprakta bağlı tutulan bu karbonun atmosfere karışmasına yol açarsa, yerküre sıcaklığının bundan daha da etkilenmesi kaçınılmazdır. Çünkü tundra ve tayga, global karbon döngüsü için önemlidir. Çünkü bu alanlar bataklık bölgelerde biriken çürümeye dayanıklı organik karbonun depolandığı alanlardır. Özellikle bu alanlarda nemli bölge yosunu olan Sphagnum yaygın bulunmaktadır. Sphagnum, turba olarak bilinen, tamamen çürümemiş geniş organik materyal katmanlarını oluşturur. Bu yosunlar çok soğuk ve çok kuru habitatlarda yaşayabilirler. Ayrıca bu turba bataklıklarına özgü düşük sıcaklık ve besin düzeyleri de mikrobiyal çürüme aktivitesini engeller. Karbon depoları olarak bilinen turbalıklar yeryüzünün atmosferik karbondioksit seviyesini ve iklimini düzenlemede çok önemli rol oynarlar. Atmosferdeki karbondioksit seviyesi düştüğünde yosun gelişmesi yavaşlar; ve bunun sonucunda daha az karbondioksit organik turbaya dönüşür. Dolayısıyla, atmosferde karbondioksit artmaya başlar. Böyle olunca hava biraz ısınır; çünkü karbondioksit, "sera etkisi" yapan bir gazdır. Karbondioksit atmosferdeki ısıyı emdiği için, tıpkı bir serayı örten camın yaptığı işlev gibi, ısının uzağa kaçmasını engeller ve atmosferin ısınmasına neden olur. Atmosferdeki karbondioksit seviyesi yükseldiğinde bu kez yosunlar tekrar daha bol miktarda yetişirler. İşte yosunların büyüme hızında olan bu değişmeler, küresel iklimin aşırı uçlar arasında büyük oranda kaymalarına engel olur. Bu da dünya üzerindeki ekosistemlerin ve ekosistemlerdeki canlıların yaşamlarını devam ettirmelerinde çok önemli bir etkendir. İşte Alpin ve Arktik biyomlar bu marifetli yosunlara oldukça uygun yaşam alanları oluştururlar ve bu alanların ekolojik bakımdan korunması canlı sağlığı açısından büyük önem taşımaktadır.
**Biyom: Çok geniş canlı topluluklarının bulunduğu alan
Kutuplardaki hayvanlar nasıl yaşıyorlar?
Bütün memelilerin vücutlarının ısı derecesi 35 - 38 derece aralığındadır. Uçabilenlerde bu birkaç derece daha yüksektir, insan ısıya karşı çok hassastır. Hava sıcaklığı 30 derece olunca denize girer de, 5 derecede üzerine palto giyer. Oysa hayvanların giysileri yoktur. Köpekler eksi 40 derecede kutuplarda kızak çeker, buzlu sularda balıklar çırılçıplak yüzerler.
Aslında ısıdan etkilenmek sadece insana mahsus değildir. Güneşin bulut arkasına girmesi ile havadaki iki derecelik ısı düşüşü uçan sineği zor yürür hale getirebilir. Öğlen güneşinde zıp zıp zıplayan çekirge, sabah serinliğinde hareketleri ağırlaştığm-dan çok rahat yakalanabilir.
Kendi vücut ısısından çok daha düşük ısı koşullarında yaşayabilmek için canlıların iki silahı vardır. Biri vücut ısılarını ayarlamaları, diğeri de kürk denilen vücut örtüleridir. Kutup bölgesinde yaşayan bir canlı, tropik bölgede yaşayana nazaran on kat daha fazla ısı meydana getirmek veya vücut örtüsü on kat daha fazla koruyucu olmak zorundadır.
Çok soğuk iklimlerde yaşayan hayvanların yaşam nedenleri araştırılırken hep kürkleri üzerinde durulmuştur. Halbuki burada yaşayan hayvanların kürkleri ile ılıman bölgelerde yaşayan hemcinslerinin kürkleri arasında çok ciddi bir fark yoktur. Üstelik domuzlar hiç kürkleri olmamasına rağmen deri altı yağ tabakaları sayesinde vücut ısılarından 20 derece daha düşük ısı ortamlarından hiç etkilenmezler.
Zaten dünyamızda üzeri tamamen kürkle kaplı hiçbir hayvan yoktur. Çoğunun ayak ve burun gibi kısımları görevlerini yapabilmek için açıkta bırakılmıştır. Ancak buralarda vücuda sıcak kan ileten atar damarlar kılcal damarlar vasıtası ile deriye daha yakın olan toplar damarları ısıtırlar. Bu sayede buzun üstünde yürüyen bu tür hayvanların ayaklan üşümez. Ama bu da, hayvanın tüm vücudunun üşümeden bu soğuk ortamda nasıl yaşayabildiğini açıklayamaz.
Kutuplarda, buzlu sularda yaşayan balıkların, sıfır ve sıfır altı derecedeki ortamda donmamalarının sırrının, bu balıkların derilerindeki buz kristallerinin donma derecesini düşüren bir protein olduğu tespit edilmiş, hatta genetik mühendisleri laboratuar ortamında bu proteini üreten geni yaratmayı başarmışlardır.
Bilim insanları bu örnekten yararlanarak, meyve ağaçlarını dondan, uçak kanatlarını ve yolları buzdan kurtarabileceklerini düşündüler ama henüz geniş çaplı üretimi zor görülmektedir. Ne yazık ki, sıcak kanlı hayvanların kendilerini çok soğuk ortama nasıl adapte ettiklerinin sırrı hala tam çözülmüş değil.
Matematiksel bir belirlemeye göre kutup bölgeleri kutup dönencelerinin altında ve üstünde kalan (ve her biri 21,2 milyon km² büyüklüğünde olan) yerler olarak tanımlanıyor. Bir adını da Eski Yunanca’da “ayı” anlamına gelen arktos sözcüğünden alan Kuzey Kutup Bölgesi toplam 27 milyon km²’lik bir alana yayılır. Bunun 9 milyon km’si kara, geri kalanı denizdir.
Sularla çevrili büyük bir kara parçası olan Antarktika’nın tersine, Kuzey Kutbu kısmen karalarla çevrili bir okyanustan oluşur. Akdeniz’in yaklaşık beş katı genişliğindeki Kuzey Buz Denizi, kalınlığı yer yer 30 metreyi bulan ve suyun üzerinde yüzen buzlarla kaplıdır. Akıntılar ve rüzgâr bu buz kütlelerine büyük bir basınç yapar. Bu basınçla, bazen, yüksekliği 15 metreyi bulan buz kütleleri yerinden fırlayabilir. Başka yerlerde de buz çatlar ve birbirinden ayrılır. Suda yüzen bu buz kütleleri düz ve kaygan değildir, rüzgârların üst üste yığdığı kar tepecikleriyle kaplıdır. Bankizlerin (yüzer buzlar) kenarları yaz boyunca kırılır ve böylece sağlam gövdeli gemiler kendilerine kısa bir yol açabilir.
Kuzey Kutbu’na ilk olarak 1909’da buzlar üzerinde köpekleriyle yolculuk eden ABD’li Robert Edwin Peary’nin ulaştığı sanılmaktadır. Daha sonra SSCB araştırma ekipleri buz üzerinde kamp kurarak kutup bölgesinde çalışmalar yaptı. ABD’nin nükleer denizaltısı Nautilus 1958’de buzların altından Kuzey Buz Denizi’ni aşarken, yolu üzerindeki Kuzey Kutbu’ndan da geçti.1969’da Wally Herbert önderliğindeki bir İngiliz keşif heyeti, Alaska’dan Spitzberg’e (bugün Svalbard) buzlar üzerinden giden ilk ekip oldu. Kuzey Kutbu’na denizden giderek varan ilk gemi SSCB’nin nükleer buzkıranı Arktika’ydı(1977).
Kuzey Buz Denizi’nin bir yakasında Grönland, Kanada ve Alaska, öbür yakasında SSCB ve İskandinavya yer alır. Bu deniz, Bering Boğazı ile Bering Denizi’ne ve Büyük Okyanus’a açılır. Atlas Okyanusu’na ise daha geniş bir açıklıktan geçilir. Grönland ile Kanada anakarası arasında Baffin Adası ile birçok küçük ada bulunur. İzlanda ise, gerçek Kuzey Kutup Bölgesi’nin hemen dışında yer alır.
Kuzey Kutup Bölgesi’nin toprakları çoğunlukla, bozkır ya da tundradır. Bölgede 1000’den fazla değişik bitki bulunur. Burada uzun yaz günlerinde çok hızlı büyüyen yüzerce değişik çiçek yetişir. Kuzey Kutup Bölgesi’ndeki bitkilerin tümü başka soğuk dağlık bölgelerde yetişenler gibi bodur değildir. Bölgenin yaklaşık beşte birini ot yetişmeyen çıplak dağlar kaplar.
Binlerce yıl önce Kuzey Kutup Bölgesi’nde toprak alanlar bugünkünden daha genişti. Bu, o dönemde karaların daha yüksek ya da deniz yüzeyinin daha düşük oluşuna bağlanabilir. İklim de daha ılımandı. Bazı yerlerde yoğun bir bitki örtüsü vardı ve bu bitkilerin bir bölümü tropik bölgelerdekileri andırıyordu. Bu zengin bitki örtüsü toprakaltında kalarak zamanla kömüre dönüştü. Bugün dağlar, özellikle Grönland , bütün yıl boyunca karla örtülüdür. Tundra bölgeleri ise kışın ince bir kar tabakasıyla kaplanır. Çoğu yerlerde toprak yüzeyinin hemen altı sürekli donmuş olarak kalır. Toprağın sualtında kalmadığı, çok soğuk olmayan bölgelerde tahıl ve sebze yetiştirilebildiği gibi hayvan da otlatılabilir.
Kuzey Kutup Bölgesi’nde, kömür, bakır, nikel, kalay, elmas, altın ve petrol gibi değerli madenler vardır. Alaska, Sibirya ve Kanada’nın kuzeyinde zengin petrol yatakları bulunur. Ama boru hatlarını çevreye zarar vermeyecek biçimde döşemek zorunlu olduğu için petrol ve gaz taşımacılığı pahalıdır.
Kutup İkliminin Özellikleri
Sıcaklık yıl boyunca 0°C’nin altındadır.
Sıcaklığın düşük olması buharlaşmayı engellediği için yağış az ve kar biçimindedir.
Sürekli donmuş halde olan toprak kar ve buz ile kaplıdır.
Kutup İkliminin Doğal Bitki Örtüsü
Toprak , sürekli kar ve buz örtüsü ile kaplı olduğu için bitki örtüsünden söz edilemez.
Kutup İkliminin Görüldüğü Yerler
Kutuplar çevresinde,
Grönland’da,
Antartika’da görülür.
Buzun altında yaşayan canlılar arasında kanlarının donmasını engelleyen özel bir maddeye sahip balık türleri ve 15 metreye varan deniz anaları var. Deniz tabanındaki sessiz ormanda da mikroskobik canlılar bulunuyor.
Bilimadamları kutupların hem dünyadaki yaşama hem de diğer gezegenlere ışık tutabileceği görüşünde.
Bilimadamları kuzey ve güney kutuplarını yeryüzünde yaşamın önemli bir parçası olarak görüyor. Uzmanlar dünyanın bu ıssız bölgelerinde yapılacak yeni ve kapsamlı araştırmaların yeryüzünde hayatın nasıl başladığına ışık tutacağına inanıyor.
Güneş, su ve buz dengesi, dünyayı etkileyen son derece önemli bir unsur. Küresel ısınma, buzulların hızla erimesine yol açtığından, uzmanlar bu bölgelerdeki araştırmalarını hızlandırıyor. Amerika Uzay ve Havacılık Dairesi NASA gibi kuruluşlara göre Dünya 1900 yılından bu yana 2 derece ısındı. Bu çok yüksek bir rakam gibi görünmese de, mevsimleri etkilemeye yetiyor. Son yapılan araştırmalar da, küresel ısınma devam ederse bu yüzyılın sonuna kadar deniz seviyesinin birkaç metre yükselebileceğini ortaya koyuyor.
Kutuplara Yakın Bölgelerde Bitki Örtüsü;
Alpin ve arktik kuşak, orman sınırının ötesinde sert iklimin hakim olduğu alanlardır. Bu alanlarda yaşayan bitkiler zor şartlara ekolojik olarak uyum sağlamış türlerdir. Bu ekolojik uyumlar arasında yapılarındaki suyu azaltma, anti-friz proteinleri, koyu renkli pigment gibi adaptasyonlar söylenebilir. Bununla beraber arktik ve alpin bitkileri değişik şekillerde dış etkenlerden olumsuz etkilenmektedirler. Ormanlar, kutuplara ve yüksek dağların zirvelerine doğru gidildikçe belli bir noktadan sonra gelişme göstermezler. Kutuplara doğru, orman sınırlarının ötesinde sert bir iklime sahip olan bu alanlar "arktik tundra" olarak adlandırılır. Yüksek dağlardaki orman sınırının yukarısında da tundralara benzer iklim şartları hüküm sürer.
"Alpin tundra" olarak adlandırılan bu alanlarda sert iklim şartlarının yanında pek çok olumsuz şart hüküm sürer. Bunlar arasında havadaki gazların basınçlarının düşük olması, ultraviyole ışınlarının çokluğu sayılabilir. Bu tip ortamlara ekolojik bakımdan uyum sağlamış yegane bitkiler olan alpin ve arktik bitkiler, düşük sıcaklıklarda metabolizma yapma, gelişme ve üreme özellikleri bakımından çok ilginçtirler. Dolayısıyla bu tür yerlerdeki bitki örtüsü, toprağın yapısına ve dağın topoğrafik yapısına bağlı olarak değişmektedir. Bu tür alanlardaki bitkilerin çoğuna aynı anda hem Alplerde hem de Arktik tundralarda rastlanılabilir.
Tundraların en dikkat çekici özelliği ağaçların olmamasıdır. Tundralarda otsu bitkiler ile yosun ve likenler hakimdir. Kuzey Kutup bölgesinde Betula , Arctostaphylos ve Salix gibi çalıların boyu 1m’nin altındadır. Otsu bitkilerden ise en çok Carex’e rastlanır. Geniş yapraklı otlar tundra vejetasyonun diğer bitkilerini oluştururlar. Ayrıca buralarda Potentilla, Saxifraga, Silene, Petasites ve Ranunculus gibi birçok yıllık çift çenekli bitkiler de bulunmaktadır. Bazı kısımlarda ise Cassiope lycopodioides, Vaccinium vitis-idaeu, Empetrum nigrum, Dryas octopetala ve Rhododendron gibi bitkiler bulunur .
Arktik ve Alpin Bitkiler Aşırı Soğuğa Nasıl Dayanıyor?
Alpin tundralarındaki bitkilerin dayanmak zorunda olduğu fiziksel etkenlerin başında; düşük sıcaklıklar, güçlü rüzgarlar ve düşük nem oranı gelmektedir. Rüzgarlar aşındırıcı etki yaparken, buharlaşma-terleme yoluyla su kaybını arttırır. Su kaybı ise toprağın donmuş halde olduğu zamanlarda sorun oluşturur. Işte bu şartlar altında bitkiler ya kar biriken (karla kaplanarak rüzgarda daha az etkilenecek şekilde) kuytu yerlerde yetişirler; ya da kısa boylu olurlar.
Tundra bitkilerinin biçimsel ve işlevsel olarak çevreye uyum içinde olduğu görülür. Özellikle bu durum onlarda metabolik faaliyetlerin yavaşlamasıyla gerçekleşir. Bu bitkilerin düşük sıcaklıklarda bünyelerindeki su miktarı azalır ve böylece donmaya karşı korunmuş olurlar. Esnekliği sağlayan suyun azalması aynı zamanda dokuların serleşmesini sağlar. Kimi bitkiler de soğuğa karşı fiziksel yapılarıyla korunurlar. Büyük ve tüylerle kaplı yünsü yaprakların kavis yaparak içeri büküldüğü, böylece bitkilerin büyüme konisinin ucu örtülerek soğuktan korunduğu gözlenir. Donmaya karşı korunma mekanizmalarından bir diğeri ise fazla miktardaki doymamış yağ asitleridir. Soğuğa dirençli bitkilerin zar yağları genellikle soğuğa hassas bitkilerinkinden daha yüksek oranda doymamış yağ asitlerine sahiptir. Düşük sıcaklıklarda desaturaz enzimi aktivitesi doymamış yağların oranını arttırır. Bu değişiklik, zardaki yağların sıvıdan yarı-kristal faza dönüşmeleri sonucunda zarların sıvı kalmalarını sağlar. Yine hücre dışı buz oluşumunun sınırlanması donma toleransına katkıda bulanabilir. Ayrıca anti-friz proteinlerinin soğukta uyarılmasıyla buz kristallerinin yüzeyine bağlanması kristal oluşumunu engeller. Soğuk dönem geçiren ve yavaş su kaybına uğrayan bitkilerin böylece dondurucu soğuklara karsı dirençli oldukları görülür. Bu bitkilere örnek olarak, Salix (söğüt türleri), Betula papyrifera (huş ağacı), Populus tremuloides (kavak türü) verilebilir. Dondurucu şartlara karşı tolerans görülmesi hücre öz suyundaki şeker içeriğinin artmasıyla da ilgilidir. Şekerlerin dondurucu şartlarda anti-friz görevi yapan çeşitli moleküllere dönüştüğü düşünülmektedir. Düşük sıcaklıklara karşı korunmada, bazı tundra bitkilerinde güneş ışınlarının emilerek yaprak ve gövde sıcaklıklarının artmasını sağlayan koyu renkli pigmentler üretildiği ve bu sayede ilkbaharda büyüme oranlarının arttığı tespit edilmiştir. Kırmızı bir pigment olan antosiyanin, klorofille birlikte bulunduğunda çok koyu bir kırmızı renk oluşturur. Bu koyu renkli pigment, güneş ışığını emer ve bitkinin sıcaklığının artmasını sağlar. Örneğin, yastık formunda büyüyen bir bitki türünde, bu koyu renkli pigment sayesinde, bünye sıcaklığı yakın çevresinden 15oC daha fazladır. Kutup ve alpin likenlerinin birçok türü ve bazı kara yosunları da aynı nedenle koyu kahverengi veya siyahtırlar. Ayrıca, yaprak ve gövdelerinde ısı kaybını azaltmaya yardımcı olan beyaz renkli tüyler de bulunur.
Arktik ve Alpin Bitkiler Tehdit Altında
İnsanlar, kutup ve alpin tipi biyomları** değişik şekillerde etkilemektedir. Bu tür alanlar diğer doğal yaşam alanlarını tehdit edebilecek her türlü tahribattan etkilenir. Çevre kirliliğinin üst sınırlara ulaştığı günümüzde havanın, toprağın ve suyun kirlenmesinin çeşitli sonuçlarına doğrudan veya dolaylı olarak maruz kalmaktayız. Dolayısıyla bugün bütün dünyayı tehdit eden küresel ısınma yeryüzündeki bütün biyomlar gibi alpin ve arktik biyomları da tehdit etmektedir. Ayrıca insanların müdahalesiyle de bu alanlarda tahribat meydana gelebilmektedir. Rekreasyon adı verilen tatil ve eğlence etkinlikleri, hayvan otlatma, maden çıkarma ve kereste üretme gibi insan müdahaleleri kutup ve alpin biyomlarına yerel ve bölgesel ölçekte zararlar verirler. Son yıllarda tatil evleri ve dağ otellerinin yapılması, bu ekosistemlerin bozulmasında önemli etken olmuştur. Tundra ekosistemleri kırılgandır ve çevrede ortaya çıkan zararın eski haline dönmesi onlarca yıl alabilir. Örneğin; Kuzey Alaska’dan güneydeki bir limana petrol taşımak için bir boru hattı inşa edilmiştir. Bu boru hattının, donmuş haldeki toprak suyunun erimesine engel olacak şekilde yapılması gerekirdi. Yine bu bölgelerde yapılan elmas madenciliği de tonlarca toprağın yerinden kazılıp yıkanmasıyla yerel olarak ekosisteme zarar verebilmektedir. Ayrıca kayalık dağlardaki alanlarda yapılan hayvan otlatılması da erozyonun artmasına neden olmuştur. Bu alanlarda insan aktivitelerinin azaltılması zararı en aza indirecektir.
Dünyada, toprağa karışmış halde bulunan tüm karbon miktarının yaklaşık %25’i, donmuş kutup toprakları ve turba bataklıkları içinde yer almaktadır. Karbon ekolojik döngü içinde çok büyük öneme sahip olan bir elementtir. Karbon değişik formlarda biyosfer (canlı tabaka), atmosfer, okyanuslar ve geosfer(taş küre) arasında dolaşır. Atmosferle bitki örtüsü arasındaki karbon değişiminde bitkiler karbon dioksiti fotosentez ile atmosferden alır ve solunum sırasında atmosfere bırakırlar. Karbondioksitin diğer büyük değişimi atmosfer ve okyanuslar arasında meydana gelir ki burada da okyanuslarda çözünmüş karbondioksit deniz canlılarının fotosentezinde kullanılır. Küresel ısınma, toprakta bağlı tutulan bu karbonun atmosfere karışmasına yol açarsa, yerküre sıcaklığının bundan daha da etkilenmesi kaçınılmazdır. Çünkü tundra ve tayga, global karbon döngüsü için önemlidir. Çünkü bu alanlar bataklık bölgelerde biriken çürümeye dayanıklı organik karbonun depolandığı alanlardır. Özellikle bu alanlarda nemli bölge yosunu olan Sphagnum yaygın bulunmaktadır. Sphagnum, turba olarak bilinen, tamamen çürümemiş geniş organik materyal katmanlarını oluşturur. Bu yosunlar çok soğuk ve çok kuru habitatlarda yaşayabilirler. Ayrıca bu turba bataklıklarına özgü düşük sıcaklık ve besin düzeyleri de mikrobiyal çürüme aktivitesini engeller. Karbon depoları olarak bilinen turbalıklar yeryüzünün atmosferik karbondioksit seviyesini ve iklimini düzenlemede çok önemli rol oynarlar. Atmosferdeki karbondioksit seviyesi düştüğünde yosun gelişmesi yavaşlar; ve bunun sonucunda daha az karbondioksit organik turbaya dönüşür. Dolayısıyla, atmosferde karbondioksit artmaya başlar. Böyle olunca hava biraz ısınır; çünkü karbondioksit, "sera etkisi" yapan bir gazdır. Karbondioksit atmosferdeki ısıyı emdiği için, tıpkı bir serayı örten camın yaptığı işlev gibi, ısının uzağa kaçmasını engeller ve atmosferin ısınmasına neden olur. Atmosferdeki karbondioksit seviyesi yükseldiğinde bu kez yosunlar tekrar daha bol miktarda yetişirler. İşte yosunların büyüme hızında olan bu değişmeler, küresel iklimin aşırı uçlar arasında büyük oranda kaymalarına engel olur. Bu da dünya üzerindeki ekosistemlerin ve ekosistemlerdeki canlıların yaşamlarını devam ettirmelerinde çok önemli bir etkendir. İşte Alpin ve Arktik biyomlar bu marifetli yosunlara oldukça uygun yaşam alanları oluştururlar ve bu alanların ekolojik bakımdan korunması canlı sağlığı açısından büyük önem taşımaktadır.
**Biyom: Çok geniş canlı topluluklarının bulunduğu alan
Kutuplardaki hayvanlar nasıl yaşıyorlar?
Bütün memelilerin vücutlarının ısı derecesi 35 - 38 derece aralığındadır. Uçabilenlerde bu birkaç derece daha yüksektir, insan ısıya karşı çok hassastır. Hava sıcaklığı 30 derece olunca denize girer de, 5 derecede üzerine palto giyer. Oysa hayvanların giysileri yoktur. Köpekler eksi 40 derecede kutuplarda kızak çeker, buzlu sularda balıklar çırılçıplak yüzerler.
Aslında ısıdan etkilenmek sadece insana mahsus değildir. Güneşin bulut arkasına girmesi ile havadaki iki derecelik ısı düşüşü uçan sineği zor yürür hale getirebilir. Öğlen güneşinde zıp zıp zıplayan çekirge, sabah serinliğinde hareketleri ağırlaştığm-dan çok rahat yakalanabilir.
Kendi vücut ısısından çok daha düşük ısı koşullarında yaşayabilmek için canlıların iki silahı vardır. Biri vücut ısılarını ayarlamaları, diğeri de kürk denilen vücut örtüleridir. Kutup bölgesinde yaşayan bir canlı, tropik bölgede yaşayana nazaran on kat daha fazla ısı meydana getirmek veya vücut örtüsü on kat daha fazla koruyucu olmak zorundadır.
Çok soğuk iklimlerde yaşayan hayvanların yaşam nedenleri araştırılırken hep kürkleri üzerinde durulmuştur. Halbuki burada yaşayan hayvanların kürkleri ile ılıman bölgelerde yaşayan hemcinslerinin kürkleri arasında çok ciddi bir fark yoktur. Üstelik domuzlar hiç kürkleri olmamasına rağmen deri altı yağ tabakaları sayesinde vücut ısılarından 20 derece daha düşük ısı ortamlarından hiç etkilenmezler.
Zaten dünyamızda üzeri tamamen kürkle kaplı hiçbir hayvan yoktur. Çoğunun ayak ve burun gibi kısımları görevlerini yapabilmek için açıkta bırakılmıştır. Ancak buralarda vücuda sıcak kan ileten atar damarlar kılcal damarlar vasıtası ile deriye daha yakın olan toplar damarları ısıtırlar. Bu sayede buzun üstünde yürüyen bu tür hayvanların ayaklan üşümez. Ama bu da, hayvanın tüm vücudunun üşümeden bu soğuk ortamda nasıl yaşayabildiğini açıklayamaz.
Kutuplarda, buzlu sularda yaşayan balıkların, sıfır ve sıfır altı derecedeki ortamda donmamalarının sırrının, bu balıkların derilerindeki buz kristallerinin donma derecesini düşüren bir protein olduğu tespit edilmiş, hatta genetik mühendisleri laboratuar ortamında bu proteini üreten geni yaratmayı başarmışlardır.
Bilim insanları bu örnekten yararlanarak, meyve ağaçlarını dondan, uçak kanatlarını ve yolları buzdan kurtarabileceklerini düşündüler ama henüz geniş çaplı üretimi zor görülmektedir. Ne yazık ki, sıcak kanlı hayvanların kendilerini çok soğuk ortama nasıl adapte ettiklerinin sırrı hala tam çözülmüş değil.
KUZEY KUTUP BÖLGESİ - ARKTİKA
Matematiksel bir belirlemeye göre kutup bölgeleri kutup dönencelerinin altında ve üstünde kalan (ve her biri 21,2 milyon km² büyüklüğünde olan) yerler olarak tanımlanıyor. Bir adını da Eski Yunanca’da “ayı” anlamına gelen arktos sözcüğünden alan Kuzey Kutup Bölgesi toplam 27 milyon km²’lik bir alana yayılır. Bunun 9 milyon km’si kara, geri kalanı denizdir.
Sularla çevrili büyük bir kara parçası olan Antarktika’nın tersine, Kuzey Kutbu kısmen karalarla çevrili bir okyanustan oluşur. Akdeniz’in yaklaşık beş katı genişliğindeki Kuzey Buz Denizi, kalınlığı yer yer 30 metreyi bulan ve suyun üzerinde yüzen buzlarla kaplıdır. Akıntılar ve rüzgâr bu buz kütlelerine büyük bir basınç yapar. Bu basınçla, bazen, yüksekliği 15 metreyi bulan buz kütleleri yerinden fırlayabilir. Başka yerlerde de buz çatlar ve birbirinden ayrılır. Suda yüzen bu buz kütleleri düz ve kaygan değildir, rüzgârların üst üste yığdığı kar tepecikleriyle kaplıdır. Bankizlerin (yüzer buzlar) kenarları yaz boyunca kırılır ve böylece sağlam gövdeli gemiler kendilerine kısa bir yol açabilir.
Kuzey Kutbu’na ilk olarak 1909’da buzlar üzerinde köpekleriyle yolculuk eden ABD’li Robert Edwin Peary’nin ulaştığı sanılmaktadır. Daha sonra SSCB araştırma ekipleri buz üzerinde kamp kurarak kutup bölgesinde çalışmalar yaptı. ABD’nin nükleer denizaltısı Nautilus 1958’de buzların altından Kuzey Buz Denizi’ni aşarken, yolu üzerindeki Kuzey Kutbu’ndan da geçti.1969’da Wally Herbert önderliğindeki bir İngiliz keşif heyeti, Alaska’dan Spitzberg’e (bugün Svalbard) buzlar üzerinden giden ilk ekip oldu. Kuzey Kutbu’na denizden giderek varan ilk gemi SSCB’nin nükleer buzkıranı Arktika’ydı(1977).
Kuzey Buz Denizi’nin bir yakasında Grönland, Kanada ve Alaska, öbür yakasında SSCB ve İskandinavya yer alır. Bu deniz, Bering Boğazı ile Bering Denizi’ne ve Büyük Okyanus’a açılır. Atlas Okyanusu’na ise daha geniş bir açıklıktan geçilir. Grönland ile Kanada anakarası arasında Baffin Adası ile birçok küçük ada bulunur. İzlanda ise, gerçek Kuzey Kutup Bölgesi’nin hemen dışında yer alır.
Kuzey Kutup Bölgesi’nin toprakları çoğunlukla, bozkır ya da tundradır. Bölgede 1000’den fazla değişik bitki bulunur. Burada uzun yaz günlerinde çok hızlı büyüyen yüzerce değişik çiçek yetişir. Kuzey Kutup Bölgesi’ndeki bitkilerin tümü başka soğuk dağlık bölgelerde yetişenler gibi bodur değildir. Bölgenin yaklaşık beşte birini ot yetişmeyen çıplak dağlar kaplar.
Binlerce yıl önce Kuzey Kutup Bölgesi’nde toprak alanlar bugünkünden daha genişti. Bu, o dönemde karaların daha yüksek ya da deniz yüzeyinin daha düşük oluşuna bağlanabilir. İklim de daha ılımandı. Bazı yerlerde yoğun bir bitki örtüsü vardı ve bu bitkilerin bir bölümü tropik bölgelerdekileri andırıyordu. Bu zengin bitki örtüsü toprakaltında kalarak zamanla kömüre dönüştü. Bugün dağlar, özellikle Grönland , bütün yıl boyunca karla örtülüdür. Tundra bölgeleri ise kışın ince bir kar tabakasıyla kaplanır. Çoğu yerlerde toprak yüzeyinin hemen altı sürekli donmuş olarak kalır. Toprağın sualtında kalmadığı, çok soğuk olmayan bölgelerde tahıl ve sebze yetiştirilebildiği gibi hayvan da otlatılabilir.
Kuzey Kutup Bölgesi’nde, kömür, bakır, nikel, kalay, elmas, altın ve petrol gibi değerli madenler vardır. Alaska, Sibirya ve Kanada’nın kuzeyinde zengin petrol yatakları bulunur. Ama boru hatlarını çevreye zarar vermeyecek biçimde döşemek zorunlu olduğu için petrol ve gaz taşımacılığı pahalıdır.
Kutup İkliminin Özellikleri
Sıcaklık yıl boyunca 0°C’nin altındadır.
Sıcaklığın düşük olması buharlaşmayı engellediği için yağış az ve kar biçimindedir.
Sürekli donmuş halde olan toprak kar ve buz ile kaplıdır.
Kutup İkliminin Doğal Bitki Örtüsü
Toprak , sürekli kar ve buz örtüsü ile kaplı olduğu için bitki örtüsünden söz edilemez.
Kutup İkliminin Görüldüğü Yerler
Kutuplar çevresinde,
Grönland’da,
Antartika’da görülür.