“Hayatı olan/canlı olan her şeyi sudan yarattık. Hâlâ inanmayacaklar mı?” (Enbiya Suresi (21)/30.Ayet)
Canlılar için yaşam kaynağı olan su, biyosferde en çok bulunan maddedir ve yeryüzünde yaklaşık olarak, ağırlıkça % 65-70 oranında bulunmaktadır.
Dünya üzerindeki suların yaklaşık olarak % 96-97’si okyanus ve denizlerde bulunan tuzlu sulardan oluşmaktadır. Geri kalan % 3-4’lük kısmı ise akarsu, göl, yer altı suyu ve buzullar şeklinde bulunan tatlı sulardan oluşturmaktadır.
Canlıların yapısında da yeryüzündeki miktar kadar su bulunur (ağırlıkça % 65-70) Sudan oluşan canlıların, hayatlarını devam ettirebilmeleri için suya ihtiyaçları vardır. Yeryüzündeki suların çok az bir kısmı tatlı su özelliğindedir ve bu su insanların kullanımına uygun bir sudur.
Şekil 1. Dünyanın Katmanları (1)
Su doğada saf olarak bulunmaz. Kimyasal özelliklerinden dolayı iyi bir çözücü olduğundan, su birçok maddeyi belli oranlarda çözer. Suda çözünmüş halde; iyonik bileşikler, bazı gazlar, hastalık yapan veya yapmayan organizmalar, çözünmemiş veya az çözünmüş (süspansiyon veya emülsiyon halde) bazı organik maddeler, kil, toprak vb. maddeler bulunur. Bu maddelerin bir kısmı gözle inceleme, tat ve kokularıyla anlaşılabilirken, bir kısmı da mikrobiyolojik ve kimyasal analizlerle tespit edilir.
Su, ortam şartlarına bağlı olarak katı, sıvı ve gaz hallerinde bulunur. Yoğunluğu sıcaklığa bağlıdır. Suyun fiziksel özelliklerinden; sıcaklığı, bulanıklığı, rengi, lezzeti, kokusu, geçirgenliği ve pH’sı (asidik veya bazik özelliği) önemlidir.
Dünyamızdaki su kaynakları sınırlıdır ve bu su kaynaklarının tamamı insanlar için kullanılabilir durumda değildir. Canlıların faydalanabileceği su miktarı, gezegendeki suların tamamına oranlandığında çok küçük bir değer ifade etmektedir. Dünyada su kaynakları hava, deniz, kara, akarsular, göller ve okyanuslarda bulunmaktadır. Havadaki su hidrolojik döngü neticesinde yeryüzü ve atmosfer arasında sürekli hareket etmektedir. Karadaki sular ise yer altı suları halinde bulunmaktadır.
Suyun kendine has, olağanüstü bazı kimyasal ve fiziksel özellikleri vardır. Bunlar sırasıyla şöyledir:
· Sıcaklık düştükçe genelde maddeler büzüşürler veya hacimleri azalır. Hacim azalınca yoğunluk artar ve böylece soğuk olan kısımlar daha ağır hale gelir. Bu yüzden sıvı maddelerin katı halleri, sıvı hallerine göre daha ağırdır. Ama su, bilinen tüm sıvıların aksine, sıcaklığı + 3,98 °C’ye düşene kadar büzüşür ve hacmi azalır bu sıcaklıkta yoğunluğu en yüksek değere ulaşır (1,0 g/mL). Bu yoğun su dibe doğru hareket eder, dipteki, nispeten sıcak ve yoğunluğu 1,0 g/mL’den az olan su da yukarı doğru hareket eder. Sıcaklık düşüşü devam etikçe su birdenbire genleşir ve hacmi artmaya başlar. Donduğunda ise bu genleşme daha da artar. Bu nedenle suyun katı hali (buz), sıvı halinden daha hafiftir. Yani buz, aslında “normal” fizik kurallarına göre suyun dibine batması gerekirken, su üstünde yüzer.
· Buz eridiğinde veya su buharlaştığında, çevreden ısı alınır. Bunun tersi durumunda çevreye ısı verilir. Suyun hal değişimleri sırasında aldığı ya da verdiği ısı (gizli ısısı), bilinen tüm sıvılardan yüksek kabul edilir.
· Suyun “ısı kapasitesi” yani suyun ısısını bir derece artırmak için gereken ısı miktarı, bilinen diğer sıvıların çok büyük bir bölümünden daha yüksektir.
· Suyun ısıyı iletebilme yeteneği, bilinen diğer herhangi bir sıvıdan en az dört kat daha yüksektir. Donmuş suyun ısı iletkenliği ise düşüktür.
· Suyun Hacminde, soğumayla beraber yaşanan artışın nedeni, su molekülleri arasındaki güçlü etkileşimler, kendilerine özgü molekül geometrisi ve kristal yapısıyla ilgilidir (Şekil 1).
·
Şekil 2. Su molekülünün yapısı ve su molekülleri arasındaki hidrojen bağları etkileşimleri (2)
Suyun Kendine Has Olağanüstü Özelliklerinin Canlıların Yaşamı İçin Önemi
Suyun ısısal açıdan, yukarıda belirtilen bu olağanüstü özellikleri ekolojik açıdan çok büyük bir öneme sahiptir. Suyun, donma noktasına yakın yoğunluğunun düşmesi ve neticesinde yüzeyden donması özelliği olmasaydı büyük su kütlelerine sahip ortamlardaki su tamamen donacak ve bu tür ekolojik alanlarda yaşayan canlıların hayatını devam ettirebilmeleri mümkün olmayacaktı. Yüzeydeki buz tabakası, buzun ısı iletkenliğinin de az olması sebebiyle soğuk ortam ile canlıların yaşadığı sulu ortam arasında adeta bir yalıtım tabakası görevi görür, dışarıdaki hava eksi 50°C’yi bulsa bile, suyun üstündeki buz tabakası bir-iki metreyi geçmez ve bu şekilde canlıların hayatının devam ettirilmesi sağlanmış olur (4).
Şekil 3. Yılda 6 ay buzla kaplı olan Doğubayazıt’taki Balık Gölü’nden bir görüntüler (3)
KAYNAKLAR:
1- http://www.yenibiyoloji.com/wp-content/uploads/2018/01/biyosfer.jpg
2- https://www.su.gen.tr/suyun-molekul-yapisi.html
3- https://www.posta.com.tr/buz-tutan-golde-mangal-keyfi-327390
4- TAŞKIN, Özlem, Çevre Eğitimi Uygulamaları Kapsamında Su Analizleri için Yöntem Geliştirme, Yüksek Lisans Tezi, Kastamonu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019. Tez Danışmanı: Prof.Dr. Zekeriya YERLİKAYA.