Suların fiziksel özellikleri nelerdir?

1-IŞIK

Isinsal enerji, biyokimyasal reaksiyonlarla kimyasal enerjiye veya isi enerjisine dönüsebilir. Isigin büyük bir kismi isiya dönüsür ve kaybolur gider. Suyu etkileyen isinlar günes isinlari olup dalga uzunluklari 100-3000 mm arasinda degisir. Bunlar UV ve enfraruj isinlaridir. Akuatik ortamlarda isigin etkisi, aydinlatma süresi, isigin siddeti ve dalga boyuna bagli olarak degisiklik gösterir.

Bir sucul ortamin yüzeyine düşen ışınlar ve bunlarin su içerisindeki yayılışı bir takim faktörlere bağlıdır. Bu etkenler:

1-Gökyüzünün açik ya da kapali olması, sis, duman ya da tozun bulunması, günlük ya da mevsimsel atmosfer değişiklikleri

2- Su yüzeyi ile isigin temas açisi

3- Suda çözünmüs mineral madde miktari: Kalsiyum, magnezyum gibi minerallerin tuzlari isigin nüfuz siddetini azaltmaktadir.

4- Süspansiyon maddeler: Bunlar organik ya da inorganik maddeler olup bulanikliliga neden olurlar.

5- Önemli bir alani saz, hasir otu, nilüfer, su mercimegi gibi bitkilerle kapli göllerde bu bitkilerin yogunlugu da isigin nüfuz yetenegini etkiler.

6- Isigin siddeti ve dalga boyu: Siddeti düsük isinlar belli derinliklerde kaldiklari halde kisa dalga boyundaki isinlar derinlere yayilmaktadir.

Günes isinlarinin buz ve kardan geçebilme gücü suda oldugu gibidir. Kis aylarinda su yüzeyinin donmasi halinde bile fotosentez için gerekli olan isik, suya buzun yapisina göre belirli oranlarda geçmeye devam eder. Buzun üstünün kar ile tamamen kaplanmasi halinde ise fotosentez büyük oranda engellenmis olur. Böyle durumlarda sudaki O2 miktari azaldigi için organizmalarin bir kisminda, özellikle baliklarda, yüksek oranlarda ölümler görülür.

Denizsel ortam, isigin vertikal yöndeki yayilis derecesine bagli olarak 3 zona ayrilir:

Öfotik zon: Yüzeyden 50m. derinlige kadar olan su tabakalarini içerir. Bu zonda bulunan klorofilli bitkiler fotosentez yapabilirler.

Oligofotik zon: Öfotik zonun bitiminden itibaren 300-600 m2ler arasinda degisen derinlige sahiptir. Klorofilli bitkiler bulunmaz.

Afotik zon: Oligofotik zonun bitiminden dibe kadar olan bölgedir.

Göllerdeki zonlar:

Littoral zon: Isigin zemine kadar ulasabildigi ve yesil bitkilerin bol olarak bulundugu zondur. Crustacea, Annelid ve Insecta üyeleri boldur.

Sublittoral zon: Littoral zonla derin zon arasinda geçit teskil eder. Bazi midye ve Diptera larvalari bulunur.

Derin zon: fotosentezin meydana geldigi seviyenin altinda bulunan ve genellikle limnetik zonun fitoplanktonlariyla beslenen tüketici organizmalarin bulundugu zondur. Chironomus sp., Asellus spp. Ve Tubifex sp. türlerine rastlanabilir.

Isigin görme duyusu üzerindeki etkisi:

Karanlik dip sularinda yasayan baliklarin çogunda gözler ya dejenere olmus ya da tamamen yok olmustur. Buna karsin fosforesans ve biolüminesans özellikleri kazanmislardir. Baliklarda biolüminesans, iki ayri cinsin birbirlerini bulmasina yaradigi gibi savunmada, çevreyi aydinlatmada ve besin cezbetmede de rol oynar.

2- YOĞUNLUK

Denizlerde suyun yogunlugunu etkileyen baslica faktörler sicaklik, tuzluluk ve basinçtir. Yogunluk, tuzluluk ve basinç artisina paralel olarak arttigi halde, sicaklik artisina bagli olarak azalmaktadir.

Göllerde de yogunluk, sicaklik, kimyasal yapi ve basincin etkisi altindadir.

Denizlerden tatli suya veya tatli sudan denize göç eden baliklarin bu iki farkli ekosistemde hayatlarini devam ettirebilmeleri için, nehirden denize inenler deniz baliklari gibi deniz suyu içmeye baslarlar. Denizden nehire geçtikleri zaman de su içmekten vazgeçerler. Baliklar bu ortamlardan birinden digerine geçerken nehirle denizin birlesmis oldugu yerlerde bir konaklama ile uyum saglarlar.

Anadrom baliklar, büyüme ve gelismesini denizlerde tamamlayan, cinsi olgunluga erisince yumurtlamak amaciyla tatli sulara giden baliklardir. Örnegin Salmonlar Merin baliklari gibi.

Katadrom baliklarin ise gelisme ve üremeleri tatli sularda olmakta yumurtlamak için denize gitmektedirler. Örnegin Yilan baliklari ve Kefal baliklari.

Yogunlugun planktonik yumurtalara etkisi:

Yumurta zari su ve tuzlara karsi geçirimsiz bir zardir. Bu nedenle planktonik yapidaki balik yumurtalari deniz suyu içinde yüzerler. Deniz suyunun tuz yogunlugu arttikça planktondaki balik yumurtalarinin su yüzeyinde yüzebilme sansi artar. Tuz yogunlugu düstügünde ise yumurtalar deniz dibine batarak ölecektir. Bunun için yumurtasi pelajik olan baliklar yumurtlamak için yüksek tuzluluktaki sulari seçerler. Karadeniz gibi tuzlulugu düsük sularda yumurtlayan baliklarin yumurtalarinin yüzer vaziyette kalabilmeleri için yumurtalar daha ovaryum içinde iken yogunlugu düsük bir sividan fazlaca alinarak yumurtanin özgül agirligi düsürülür. Fazla sivi içermeleri nedeniyle ayni türün aci sularda yumurtlanan yumurtalarinin büyüklükleri tuzlu sulardakilerden daha fazladir.

Su yogunlugunun ortamdaki organizmalar üzerindeki etkisi özellikle plaktonik organizmalar üzerinde görülür. Planktonik organizmalarin vücut sivisinin yogunlugu deniz suyunun yogunlugundan fazla oldugundan bu canlilarin su içinde batmadan kalabilmeleri güçlesir. Sudan daha yogun olan canlilar sonuçta dibe batacaktir. Bu da özellikle planktonlar için ölüm demektir. Bu nedenle planktonik organizmalar batmamak için yogunluklarini azaltici özellikler kazanmislardir.

Vücutlarinda içi hava veya gazla dolu vakuoller bulunabilir (Cyanophycea).

Vakuollerinde depo maddesi olarak yaglar gibi hafifletici maddeler birikebilir (Diatomophyceae

Vücutlarinda su orani bentik canlilara göre daha fazla olabilir.

Organizmalarin çevresinde genellikle hafifletici müsilaj bir kilif bulunabilir. (Microcystis).

Özel vücut sekillerine sahip olabilirler. Disk ve plak seklinde olabildikleri gibi parasüt seklinde olanlari da vardir.

Vücutlari çogunlukla küçüktür, planktonik organizmalarda yüzey/hacim orani genellikle birdir ve hücrelerde vücut yüzeylerini arttirici uzantilar, dikenler ve boynuzlar bulunabilir.

3- SICAKLIK

Sularin isinmasina etki eden faktörler:

Günesten gelen çesitli radyasyonlarin sular tarafindan absorbsiyonu

Su alti yer kabugu isisinin substratuma iletilmesi

Yüzeyde esen rüzgarlarin meydana getirdigi kinetik enerjinin isi haline dönüsmesi.

Ortama sicak su katilmasi.

Suların soğumasına etki eden faktörler:

Atmosferin daha soguk oldugu alanlarda sularin bir isi kaynagi olarak davranisi

Yüzey sularinda meydana gelen buharlasma

Ortama soguk su katilmasi

Sicaklik degisimlerinin su kütlelerinde meydana getirdigi en önemli olaylardan biri de özellikle yaz ve kis aylarinda dikey yönde sicaklik tabakalasmasi olusturmasidir. Özellikle iliman bölgelerdeki denizlerde sicakliga bagli olarak meydana gelen tabakalasmada en üstteki tabakaya yüzeysel tabaka denir. Yüzeyden 100 m. derinlige kadar olan bu tabakadan sonra termoklin (geçis tabakasi) yer alir. Bu tabakada su sicakligi 50C’ye iner. Bu tabakanin altinda yer alan ve deniz stratosferi olarak adlandirilan üçüncü tabakada ise sicaklik genellikle sabittir (2-50C).

Derinligi 20 m.’den fazla olan tatli sularda sicaklik nedeniyle mevsimlere bagli olarak bir tabakalasma olmaktadir ki bu olay direk ve dolayli olarak bütün biyolojik hayati etkilemektedir.

Bu tip göllerde sicaklik yüzeyden itibaren derinlige dogru gidildikçe bazen artar bazen de azalir. Böyle stabil olmayan bu tip tabakalasma mevsimlere bagli olar degisebilir.

Bu tip tabakalasma, yüzey sulari yazin çok isinan kisin ise 00 C’ ye kadar soguyan bölge göllerinde görülür. Iste göllerde yaz ve kis aylarinda dikey yönde bir si sicakligi tabakalasmasi seklinde görülen bu olaya stagnasyon (=tabakalasma ) adi verilir. Tabakalasmanin oldugu mevsimlerde göllerde dikey olarak 3 bölge olusur. Bu bölgelerden su yüzeyine yakin olanina Epilimnion onun altinda olanina Metalimnion ve en altta olana da Hypolimnion adi verilir.

Bu olay su sekilde açiklanabilir. Kisin buzlar eridikten sonra düzgün araliklarla bir gölün vertikal bir sekilde isisi ölçüldügünde buzun hemen altindaki kisimda suyun donma derecesine yakin oldugu, bunu izleyen kisimlarda ise giderek su sicakliginin arttigi görülür. Tabandaki suyun sicakligi ise göllere göre degismekle beraber genellikle maksimum yogunluga (+40C)’ye yakin bir isidadir. Bu durunda soguk fakat daha hafif olan (az yogun) su daha sicak ve daha agir olan tabandaki su tabakasinin üstündedir.

Ilkbaharin baslamasiyla giderek artan hava isisi nedeniyle sonuçta üstteki buz tabakasi tamamen erir ve yüzey suyunun isisi artmaya baslar. Yüzey suyunun isisi yükseldiginde agir (yogun) olan su tabakasi hemen altindaki daha az yogun olan su tabakasinin üstünde bulunur ve üstteki batmaya baslayarak rüzgarinda yardimiyla alttaki tabaka ile karisir. Alttaki daha soguk fakat daha hafif olan su da yüzeye dogru çikmaya baslar. Bu olay göl suyunun tümünün homoterm (= yüzeyden tabana kadar isinin esitlendigi) olana kadar devam eder. Dolayisiyla bütün tabakalarda yogunluk esittir. Su yogunlugunun gölün bütün tabakalarinda esit olmasi ve ilkbahar rüzgarlarinin etkisiyle göldeki suyun bütün tabakalarinin karismasi olayina ilkbahar sirkülasyonu denilmektedir.

Ilkbaharin ilerlemesi ile birlikte yüzeydeki su tabakasinin isi alinimi hizlanir. Bu da özellikle günlerin uzamasi ve günes isinlarinin daha dik gelmesi ile olusur. Bunun sonucunda yüzeyde isinan tabakanin derinligi artar. Ilkbaharin sonunda veya yaz mevsiminin baslangicinda tabakalar arasindaki termal direnç rezistan (=su tabakalari arasinda yogunluk farki az ise termal rezistan düsük olacagindan karisim kolaylasir) o denli artar ki karisim durur. Bu da ilkbahar sirkülasyonunun sonunu gösterir. Bu durumda

sirkülasyon sadece üst tabakalarda olusur. Yüzey suyunun isisi arttikça hafifler ve termal direnç artar. Bunun sonucu olarak da karisim güçlesir. Yüzey isisi yaklasik 100C kadar alttaki tabaka ile farklilik gösterdiginde karisim sadece üst tabakalarda olusur ki bu anda isi tabakalari olusur. Yine düzgün araliklarda yüzeyden tabana kadar vertikal isi azaldigindan üst tabaka isisi tek düzeyli epilimnion, onun altinda isisi tedrici olarak azalan termoklin ve en altta yine isisi tek düzeydeki hipolimnion tabakasinin sekillendigi görülür. Bu tabakalasma olayinin sudaki canlilar üzerinde bir çok etkileri vardir.

Günes isinlari daha yogun olarak üstteki epilimnion tabakasinda etkili oldugundan klorofil içeren bitkisel organizmalar fotosentez gereksinimlerinin dogal sonucu olarak daha çok bu bölgede bulunurlar. Bunlarla beslenen küçük hayvansal organizmalar da dolayisi ile Epilimnion bölgesinde yogunlasmaktadirlar. Böylece ilk bakista tabakalasmanin söz konusu oldugu mevsimlerde biyolojik olaylarin en yogun olarak olustugu bölge Epilimnion tabakasi olmaktadir. Ancak özellikle fotosentez olayi için gerekli mineral maddeler ise çogunlukla en alttaki hipolimnion tabakasinda bulunmaktadirlar. Bunun nedeni ise organik maddelerin buraya çökmesi ve çogunlukla çürükçül bakteriler tarafindan bu bölgede anorganik parçalara ayrilmasidir. Tabakalasma nedeniyle anorganik mineral maddelerin fotosentez olayinin daha yogun olustugu epilimniona geçememesi bu bölgedeki bitkisel verimliligi bir ölçüde etkilemektedir. Mineral maddeler su yüzeyine yakin kesimlerde ancak ilk ve sonbahar mevsimlerinde tabakalasmanin ortadan kalkmasi ile zenginlesmektedir. Ayrica ç ürüme olaylari sonucu zemin bölgesinde oldukça eksilmis olan 02 ,bu bölgede tekrar zenginlesme olanagi bulur.

Durgun sularda gerek yatay ve gerekse dikey sicaklik farklari rezervuardaki canlilarin yayilislari, mevsimsel isi degisiklikleri ise daha çok canlilarin beslenme, üreme ve gelismeleri üzerinde etkili olmaktadir.

Su sicakligi baligin davranisina, yumurtlamasina oldugu kadar metabolizmasina da etki eder.

Canlilarda büyüme direk olarak materyalin metabolizma tarafindan besine dönüstürülebilme hizina baglidir. Düsük isi sartlari, metabolizmayi, solunumu ve her türlü vücut faaliyetlerini yavaslattigi gibi cinsi erginlige erismeyi de geciktirdigi için besinin büyük bir kismi büyümeye sarf edilir. Bunun sonucu olarak da balik daha büyük boya erisebilir. Yüksek isilarda ise baligin cinsi olgunluga erismesi erken yaslarda olacaktir. Bu da baligin büyüme hizini sinirlar. Ayrica isinin yükselmesi ile solunum vb. disimilasyon olaylarinin artmasi da büyümeyi sinirlayan diger faktörlerdir. Genellikle ilik ve soguk sularda yasayan baliklar geç yaslarda olgunluk derecelerine eristikleri için boylari daha büyüktür.

Siklomorfozis: Sularda sicakligin artmasi ayni zamanda planktonlarin üst tabakalarda kalmasini zorlastirir. Sicaklik degisimlerinde planktonlar çökme dirençlerini vücut sekillerini degistirerek düzenlerler. Ayni plankton türlerine ait bireyler farkli yerlerde ve farkli zamanlarda suyun sicaklik durumuna göre ekotipler olusturabilirler. Ortam sartlarina ekolojik bir uyumun saglandigi bu olaya siklomorfozis denir. Daphnia cinsinde sicaklik ile birlikte bas kismi uzar; kafa uzunlugu karapaksa oranla daha fazladir. Kisin ise bireyler daha küçük hacimlidir.

4- HIDROSTATIK BASINÇ

Birim yüzeye bir su sütunu tarafindan yapilan basinçtir. Okyanus ve denizlerde derinlige paralel olarak basinç artar.

Baliklarin hidrostatik basinca olan uyumlari hava keselerinin bulunmamasina bagli olarak degisir. Haza kesesine sahip baliklar, kese içerisine oksijen, karbondioksit ve azot gazi alarak uyum saglarlar.

Baliklarda hava kesesinin hacmi baligin su içinde düsey yönde hareketi sirasinda derine inildikçe basinç artacagindan küçülecek, yüzeye yaklastikça basinç azalacagindan büyüyecektir.

Bu degisen kosullara uymak için derinlere inildikçe keseye gaz eklenerek yüzeye yaklastikça kesedeki gaz azaltilarak kese eski haline getirilmelidir. Yoksa birinci halde kesenin çeperleri birbirine yapisacak ikinci haldeyse kese çok fazla sisecek hatta patlayabilecektir. Kese içindeki gazin miktarinin degistirilmesi fizyolojik bir olaydir. Bu nedenle balik bulundugu derinligi ancak belirli sinirlar içinde degistirebilir.

5- TURBIDITE (BULANIKLIK)

Suyun içinde bulunan süspansiyon halindeki maddeler nedeniyle meydana gelmektedir.

a) Çöken süspansiyon maddeler: Durgun sularda er-geç dibe çöken maddelerdir (kum, çakil, kil vb.). Çöken maddelerin neden oldugu bulanikligin etkileri daha çok görerek beslenen balik ve benzeri canlilarin bu davranislarini olumsuz yönde etkilemesi seklinde görülür. Özellikle solungaçlar üzerinde yogunlasan materyal solunumu güçlestirir. Diger yandan zeminde yasayan bentik canlilarin üzerinde örtü olusturarak onlarin yasamini da güçlestirir. Ayrica beslenme ve üreme alanlarinin dibe çöken partiküllerle örtülmesiyle öldürücü de olabilir.

b) Çökelmeyen süspansiyon maddeler: Bu maddeler çok ufalanmis kati maddeler veya özgül agirliklari sudan daha hafif olabilen maddelerdir. Bunlar canli veya cansiz olabilecekleri gibi özgül agirliklari sudan daha hafif olduklari için sürekli olarak su içinde süspansiyon halinde bulunabilirler.

Turbidite sularda özellikle isik siddetinin azalmasina neden olur ve fotosentez hizini olumsuz yönde etkiler.

Bulanik sularda yasayan baliklarda gözler genellikle küçülmüstür.

6- VIZKOZITE (KIVAMLILIK)

Suyun kivamliligi, su moleküllerinin birbirlerine ve su içinde hareket eden cisme karsi gösterdigi sürtünme direncidir.

Sularin kivamliligi, sicaklik ve su içerisinde çözünmüs halde bulunan kati materyalin niteligi ve niceligine bagli olarak degisiklik gösterir.

Sicaklik arttikça kivamlilik azalir.

Tuzluluk orani arttiginda, yogunluk da arttigindan, suyun kivamliligi yükselir.

7- SUYUN YÜZEY GERILIMI

Yüzey filmini gergin tutan kuvvettir.

Sicaklik ve suda asili organik maddelerin artisiyla azalirken inorganik tuzlarin bulunmasiyla artar.

Yüzey filmi, birçok bitki ve hayvan için geçici veya sürekli bir yasam ortamı oluşturur.