Yazar: Robert Paul Hudson
Çeviren: Gülay BARAN
Fotosentez, bitkilerin ışık enerjisini karbondioksit ve suyu glikoza çevirmekte kullandığı ve yan ürün olarak hayatın bağlı olduğu oksijenin serbest bırakıldığı süreçtir. Işık yokluğunda solunum süreci fotosentezin tam tersidir. Gıda maddeleri oksijenin varlığında enerjiyi ısı olarak serbest bırakabilmek için parçalanırlar. Karbondioksit üretilir ve yan ürün olarak serbest bırakılır. Bu süreçler bitkilerin büyümesinde hayati bir öneme sahiptir ve yüksek yoğunlukta ışık ve karbondioksitin sisteme dahil edilmesi fotosentetik aktivitede ve böylece bitki büyümesi ve canlılığında önemli bir artış sağlar. Aktif fotosentez, sağlıklı akvaryum bitkileriyle sadece hayatta kalanların arasındaki farkı gösterir.
Bir karbonhidrat olan glikoz; yaprak, çiçek, meyve ve tohum yapılanmasında kullanılan fotosentezde oluşan yakıttır. Aşırı miktarları bitkilerin kök, gövde ve yapraklarında rezerv olarak kullanılabilen nişasta formunda depo edilir. Glikoz aynı zamanda hücre duvarlarının yapımında yapısal bir madde olarak kullanılan selüloza çevrilir.
Bitki fotosentezi yapraklar ve yeşil gövdelerdeki kloroplast denilen hücre yapılarında oluşur. Her bireysel kloroplast, zarlar tarafından thylakoid denen disk biçimli bölümlere ayrılır. Thylakoid’in zarlarında yerleşmiş, fotosentez için gerekli ışık yakalayıcı bir pigment olan yüzlerce klorofil molekülü vardır. Ek ışık yakalayıcı pigmentler olan enzimler de zarlarda mevcuttur.
Fotosentez halen tam olarak anlaşılamamış çok karmaşık bir süreçtir. Basit şekilde iki evre vardır. İlk evrede yani ışığa bağımlı reaksiyonda kloroplast, ışık enerjisini yakalar ve iki molekülde bulunan kimyasal enerjiye dönüştürür: NADPH, nicotinamide adenine dinucleotide phosphate ve ATP, adenosiue triphosphate. Işıktan bağımsız reaksiyon olarak bilinen ikinci evrede NADPH glikoz yapımına yardım eden hidrojen atomlarını, ATP ise bu ve diğer reksiyonlarda glikozu sentezlemek için kullanılan enerjiyi sağlar.
Bunun gerçekleşmesi için iki şey olmalıdır: ışık ve karbondioksit. Akvaryumlarda kullandığımız pek çok bitki suyun dışına doğru büyüdükleri ya da ışığın daha yoğun olduğu ve karbondioksidin atmosferden alındığı su yüzeyinde yüzer şekilde büyüdükleri doğal bir yaşam ortamından gelir. Bu yüzden arttırılmış ışık ve karbondioksit düzeyleri olmadan bu bitkiler düzgün bir fotosentez oranına ulaşamaz. Bütün yaşantısı boyunca suyun altında yetişmiş bitkiler, hem ışık hem de karbondiokside zor sahip olunan şartlarda yaşayabilmek için evrim geçirmiştir. Bazı bitkiler karbondioksidi köklerindeki atıklardan içine çekebilir. Atıklar, benzer bir süreçten geçip CO2 bırakarak çürüyen organik madde ve bakterilerden oluşan karbonca zengin olabilir. Alkali sudaki bazı bitkiler için bir diğer kaynak sudaki karbon molekülünü kullanmaktır.
Besinler de bitkilerin fotosentez yapmasında rol oynar. Örneğin potasyum stomate’lerin (yaprakların karbondioksit, su buharı ve oksijen alışverişi yaptığı gözenekler) açılıp kapanmasını düzenler. Stomate’lerin düzgün çalışması fotosentez, su ve besin taşınması ile bitki soğutulması için gereklidir. Fotosentezde üretilen şekerler, floem aracılığıyla yararlanma ve depolama için bitkinin diğer kısımlarına taşınır. Bitkinin taşıma sistemi ATP formundaki enerjiyi kullanır. Eğer potasyum yetersizse, daha az ATP mevcut durumdadır ve taşıma sistemi bozularak fotosentez oranı azalır. Bir diğer örnek klorofildir. Yapraklarda bulunabilmesi için demir mevcut olmalıdır. Eğer demir yoksa yapraklar yeşil pigmentlerini kaybeder ve sararırlar, fotosentez kesintiye uğrar.
Bütün bunlar hobici ve bitkili akvaryum için ne anlama gelir? Bu sürecin temellerini anlayarak başarı işaretlerini farkedebilir ya da daha iyi bir bitki gelişimi ve daha sağlıklı bir ortam için gereken şartları geliştirebiliriz.
Bitkilerin atıklardan CO2 aldığı doğal yaşam ortamlarını bir akvaryumda taklit etmek zordur ve imkansız olmasa da tamamen etkili değildir. Yine de kullandığımız bütün bitkiler buna cevap vermez. Çok daha arzu edilen sonuçlar yoğun bir ışık kaynağıyla beraber bir suya anında etki sağlayan karbondioksit kaynağı sayesinde elde edilir.
Çok yumuşak su karbondioksit ilavesine yardımcı değildir çünkü yeterli oranda karbonat sertliğine PH tamponu olarak gereksinim duyulur. Alternatif bir kaynak da zemin düzenli olarak temizlenmeyerek atıkların kum yatağında biriktirilmesidir. Bu, bize temel akvaryum bakımında öğretilenlerle uyuşmasa da bu sebep nedeniyle güvenle gerçekleştirilebilir. Mekanik filtreleme, arasıra yapılan su değişimleri, iyi bir sirkülasyon ve düşükten ortaya bir balık yükü sistemi dengede tutacaktır. Bitkiler olabildiğince karıştırmamalıdır. Bitkilerin sürekli olarak kökünden sökülmesi ve kumun yeniden düzenlenmesi atıkları ve olası patojenleri suya bırakacaktır. İlk kurulumda kumun alt katmanına ilave edilmiş az miktarda Sphagnum torfu, çürüme küçük miktarlarda karbondioksiti serbest bırakacak yeterli organik maddeyi sağlayacaktır.
“Pearling” ışık saatleri boyunca bitkilerin serbest bıraktığı oksijeni tanımlamak için kullanılır ve gelişmekte olan bitkilerin fotosentez oranının bir göstergesidir. Düşük ışıklandırma altında önemli derecede bir kabarcık akışı gözlemlemeniz daha az olasıdır. Arttırılmış CO2 düzeyleriyle beraber ışık yoğunluğunun (süresinin değil) yükseltilmesi, pearling aktivitesini önemli derecede arttıracaktır. Kabarcık akışları yoğunlaştıkça fotosentez oranı hızlanacaktır ki bu, hepsinin sağlıklı olduğunun kesin bir göstergesidir. 25 ile 30 ppm arasında bir CO2 düzeyi en ideal gelişmeyi sağlar.
Kaynak: http://www.aquarticles.com/articles/plants/Hudson_Photosynthesis.html
