çevrebilim

Bitkiler, hayvanlar ve çevre arasındaki karşılıklı ilişkilerin
bilimsel olarak incelenmesi. Çevre, bir canlının içinde
yaşadığı, davranışlarını etkileyen ortamdır. Çevrebilim
(ya da ekoloji) çalışmaları ilgili alanlar olan çevre koruma,
yaban yaşamının yönetimi, ormancılık, tarım,
kirlilik denetimi, vb. alanlarda birçok bakımdan yarar
sağlar.
Çevrebilimin tarihsel kökleri, yalnızca doğa tarihine
değil, fizyolojiye, denizbilime ve evrime de uzanır. Kökeninde
ölçüm ve matematik bulunduğu ve bunlardan
ağırlıkla yararlandığı için, bazı uzmanlar tarafından “bilimsel
doğa tarihi” diye de adlandırılmıştır (bu terimin
kaynağı Charles Elton’dır). Çevrebilim, kendi içinde,
kara çevrebilimi, tatlısu çevrebilimi (limnoloji), deniz
çevrebilimi, nüfus çevrebilimi, toplum çevrebilimi,
çevre sistemi çevrebilimi, vb. alt dallara ayrılır.
CANLILARIN ÇEVREBİLİM AÇISINDAN
SINIFLANDIRILMASI
Çevrebilimciler, canlıları genellikle çevredeki işlevlerine
göre sınıflandırırlar. Kendibeslek (ototrof) ya da üretici
diye adlandırılan canlılar, yani yeşil bitkiler kendi
besinlerini karbondioksit, su, mineraller ve güneş ışığından
üretirler; çok çeşitli organizma öbeklerini içererek
dışbeslek (heterotrof) canlılardaysa, kendi besinlerinin
bireşimini yapmalarını sağlayacak donanım yoktur
ve besinlerini başka kaynaklardan elde etmek zorundadırlar.
Bazı dışbeslekler (otçullar) bitkileri,bazıları (etçiller
ya da yırtıcılar) da hayvanları yiyerek beslenirler. Hepçil
denilen dışbesleklerse, hem bitkileri hem de hayvanları
yer; bunların bir bölümü yalnızca ölmüş bitki ve hayvanlarla
beslenirler. Leşçil denilen bazı dışbeslekler,
büyük organizmaların ölülerini yer. Bakteriler ve mantarlar
gibi bazı küçük dışbeslekler, ölmüş organizmalarlaİDeslenir
(bunlara “parçalayıcılar” denir). Asalaklar,
canlı organizmalarla beslenir, ama etçillerden farklı
olarak, organizmayı bir defada yemezler. Asalaklar,
konaklarının üstünde (kene, pire, vb.) ya da bedeni
içinde (şerit, solucan, bakteri, vb.) yaşarlar.
TOPLULUKLAR
Organizmalar, topluluk denilen öbekler oluşturarak yaşarlar.
Çürüyen bir kütüğün içinde yaşayan omurgasızların
ve parçalayıcıların oluşturduğu topluluklar gibi bazı
topluluklar çok küçüktür. Bazılarıysa, bütün bir ormanı
kaplayacak kadar büyük olabilir. Biyom denilen
en geniş topluluklar, büyük coğrafi bölgeleri kaplarlar.
Başlıca biyomlar arasında Kuzey kutbu bölgesindeki
tundralar, kiuzeydeki kozalaklı ormanlar, yaprakdöken
ağaç ormanları, çayırlar, çöller, tropikal bölgelerdeki
cangıllar ve yağmur ormanları sayılabilir. Bazı uzmanlar,
çayırmeraları ve kozalaklı yağmur ormanlarını
da biyom sayarlar. Her biyomun kendine özgü görünüşünü,
genellikle o biyomda ağır basan niteleyici bitki türü
belirler; o biyomaözgü hayvanlarda, biyomun ayırıcı
özelliğine katkıda bulunurlar (Bk. BİYOM.)
Topluluklar hem bitkilerden hem de hayvanlardan
oluşur. Her tür, başka türler tarafından etKİlenebilen
kendi biyolojik gereksinmelerine uygun olarak dağılır.
Sözgelimi, şeker akçaağacı fidanları gölgeye gereksinme
duydukları için sık ormanlarda kolayca büyürler;
oysa akçam fidanlarının güçlü biçimde büyümesi için
bol bol güneş ışığı gereklidir. Bu nedenle, kimi zaman
bazı türler birbiriyle ilişkilidir; ama bu bağımlılığın derecesini
tam olarak saptamak güçtür ve toplulukların ne
ölçüde birbirinden ayrı olduğu konusunda görüş ayrılıklarına
yol açmıştır. Dağ yamaçlarındaki komşu topluluklardan
geçen bir çizgi boyunca yeralan bütün bitkiler
belirlenerek ortaya konulduğuna göre, her türün dağılım
biçimi, öbür türlerin çoğundan bağımsızdır; bu da
birkaç ayrı topluluktan çok, bir sürekliliğin söz konusu
olduğunu belirtmektedir.
Topluluklar dikey tabakalaşma da sergiler. Sözgelimi,
tropikal yağmur ormanlarında, ulu ağaç denilen en
yüksek ağaçların altında yayvan ağaçlar, yayvan ağaçların
altında daha kısa ağaçlar, kısa ağaçların altında çalılar
yeralır; orman tabanınıysa mantarların ve bakterilerin
yaşadığı toprakta yetişen otsu (odunsuz) bitkiler
kaplar. Yayvan ağaç tabakasındaki tukanlar gibi, hertabakada
o tabakaya özgü hayvanlar da bulunur; ama
hayvanların çoğu, genellikle birkaç tabakaya yayılır.
Toplulukların başka bir yönü de zamansal yapıdır.
Bazı hayvan türleri gündüzcül (gündüzleri etkin), bazıları
gececil (geceleri etkin), bazıları da tancıldır (alacakaranlık
saatlerinde etkin). Bu yapı, daha çok sayıda organizmanın
birbirine engel olmadan aynı alanı kullanmasını
sağlar. Günlük etkinlik biçimlerinin yanı sıra,
mevsimlik etkinlik biçimleri de olabilir. Sözgelimi ılıman
bölgelerde, farklı türden kurbağalar, üremek için
su birikintilerini ilkbaharın farklı dönemlerinde kullanırlar.
Böylece, farklı türlerin belirli bir zamanda yer ve yiyecek için aşırı bir yarışmaya girmeleri önlenmiş olur.
Bir topluluktaki türlerin sayısı, “tür çeşitliliği” diye adlandırılır.
Tür çeşitliliğinin iki öğesi vardır: Zenginlik ve
eşitlik. Bir toplulukta birçok tür varsa, o topluluğun zengin
bir çeşitliliği olduğu söylenir. Ama bütün türler her
zaman eşit sayıda olmaz. Sık sık rastlandığı gibi, yalnızca
birkaç tür bol bulunursa, “çeşitliliğin eşitsiz olduğu”
söylenir. Topluluk birçok türden oluşuyorsa ve her tür
nispeten kalabalıksa, o topluluk nispeten dengeli kabuedilir; çünkü herhangi bir türün azalması ya da yok olması,
yalnızca birkaç türün kalabalık olduğu bir toplulukta
bol bulunan bir türün kaybolmasından çok daha
az önem taşır.
Yangın, sel, fırtına, yanardağ püskürmesi, bölgenin
tarıma ya da insan yerleşimine açılması gibi bir “yıkımın”
rahatsız ettiği bir topluluk, uzunca bir süre rahat
bırakılırsa, sonunda kendini yeniler; bu sürece “toparlanma”
denir. Yangınla bütünüyle yok olan bir ormanıntam olarak yenilenmesi, iklime, toprağın niteliğine ve
öbür çevre etmenlerine bağlı olarak yüzlerce ya da binlerce
yıl alabilir. Toparlanma, iklim ve toprak koşulları
nedeniyle çöllerde ve tundralarda da çok yavaş gerçekleşir.
Yıkıma uğramış bir alana, yıkımdan sonra ilk yerleşen
türlere “öncü türler” denilir. Bu fırsatçı türlerin yayılma
olanakları ve üreme yetenekleri çoğunlukla güçlüdür.
Likenler, otlar ve öbür otsu türler en sık rastlananöncülerdir; ama rüzgârla taşınan tohumları bol üreten
kavak, karaağaç, tozağacı ve gümüş akçaağaç gibi
ağaçlara da bazen rastlanır. Zarar görmüş bir bölgede
ilk oluşan topluluğun türsel bileşimini, o bölgenin çevresinde
spor ya da tohum kaynaklarının bulunmasının
yanı sıra, bölgenin türlere uygunluğu da belirler. Bölgeye
yerleşen türler, ölüleriyle ve boşalttıkları atıklarla
toprağın organik içeriğini artırarak, gölge oluşturarak ve
nem koşullarını değiştirerek, çevreyi değiştirmeye balarlar. Bazı türler, toprağa azotlu bileşikler salarak toprağı
besleyen azot bağlayıcı bakterileri barındırır.
Toparlanma sürecinde koşullar, genellikle, üreme
için daha az, varlıklarını sürdürmek için daha çok enerji
kullanan yeni organizma tiplerine daha uygun duruma
getirilir. Bu türler, öncülerle giriştikleri savaşımda yavaş
yavaş üstünlük kazanır ve bir arada yeni bir topluluk
oluştururlar. Türlerin yenilenmesi süreci, uzun süre sürerek
birkaç farklı topluluğun oluşumuyla da sonuçlanabilir;
ama bu değişiklikler yavaş yavaş gerçekleşir.
Sonunda, çevresel ve türsel değişikliklerin en az, tür çeşitliliğininse
en çok olduğu bir noktaya ulaşılır. Nispeten
dengeli olan bu topluluğa “doruk topluluk” adı verilir.
ÇEVRE SİSTEMLERİ
Çevrebilimcilerin çoğu, toplulukları incelerken, mineral
dolaşımına, enerji akımına ve nüfus denetimine ilişkin
etkileşmeleri kapsayan çevre sistemini temel alır.
Çevre sistemlerinin incelenmesi, çevrebilime işlevsel
bir açıdan yaklaşılmasını kolaylaştırır.
Çevrebilim araştırmalarının başlıca amaçlarından biri,
organizmaların bir çevre sistemi içinde mineralleri
nasıl tuttuklarını ve nasıl yeniden dolaşıma soktuklarını
belirlemektir. Organizmaların kullandıkları bütün mineraller
önemlidir; ama azot ve fosfor bakımından zengin
bazı mineraller daha büyük miktarlarda kullanılır ya
da başka minerallerden daha az bulunabilir. Otçullar,
bitki parçalarını yiyerek, sonra da bu bitkilerden aldıkları
minerallerin bir bölümünü dışarı atarak minerallerin
yeniden dolaşımını hızlandırırlar; böylece bitkilerdeki
mineraller, bitkilerin yenmemesi durumunda olacağından
daha çabuk toprağa döner. Leşçiller de, ölmüş büyük
organizmaları bakterilerden ya da mantarlardan
daha hızlı parçalayarak bu sürece yardımcı olur; en sonunda
da bakteriler ve mantarlar, dışkı gereçlerini ve
öbür küçük organik maddeleri parçalayarak minerallerine
ayrıştırırlar. Otçullarla beslenen etçiller de, otçulların
bedenlerinde bulunan minerallerin yeniden dolaşımına
yardımcı olurlar. Bitki kökleri bu mineralleri
özümselerek yeniden kullanılabilir ya da hava koşullarının
etkisiyle kullanılabilir duruma yolaçan mineralleri
topraktan emer. Bununla birlikte, bazı mineraller çevre
sistemlerinden kaçar ve sonunda denizlere ulaşır.
Çevre sistemlerinin ikinci işlevsel yönü enerji akımıdır.
Charles Elton 1920 yıllarında, besin (yiyecek) düzeylerinin
oluşturduğu bir piramit bulunduğunu göstermiştir.
Piramidin tabanını üreticiler oluşturur; onların
üstünde, sayıları daha az olan otçullar ve sayıları daha
da az olan etçiller yeralır. Çevre sistemini inceleyen
çevrebilimciler, bu ilişkileri açıklamak için, belirli bir zaman
diliminde besin düzeylerinin her birinden geçen
enerji miktarını temel almayı yeğlerler. Korunum ve entropi
yasalarıyla dile getirilen enerjinin özellikleri nedeniyle,
belirli bir zaman biriminde üreticilerden (bitkilerden)
geçen enerji, bunları yiyen otçullardan geçen
enerjiye oranla her zaman daha fazladır; otçulları avlayan
etçillerden geçen enerjiyse daha da azdır.
Çevre sistemlerinde bütün enerji güneşten gelir. Bu
enerjinin küçük bir bölümü (% 1 -2’si) bitkiler tarafından
yakalanır ve protoplazmalarındaki bileşiklerde enerji
yüklü kimyasal bağlar olarak depolanır. Bu enerjinin de
yalnızca % 1 – % 20’si otçullara geçer; yükselen her besin
düzeyinde buna benzer bir enerji yitimi olur. Bu olgunun
üç önemli sonucu vardır: Besin düzeylerinin olası
sayısını kısıtlar (besin düzeylerinin sayısı çoğunlukla
beşten fazla değildir); birbirini izleyen besin düzeylerindeki
organizmaların büyüklüğünü etkiler (etçiller bu
nedenle öbür türlerden çoğunlukla daha büyüktür);
her düzeydeki organizmaların kullanımına hazır enerjimiktarını mutlak biçimde sınırlandırır.
Birkaç nedenden dolayı, her beslenme düzeyinde
enerji yitimi olur: Kimyasal bağlar mekanik enerjiye ya
da başka biçimlere çevrilirken ısı ortaya çıkar; metabolizma
süreçleri (özellikle de solunum) için enerji kullanılır;
belli bir besin düzeyindeki organizmaların tamamı,
bir üst düzeydeki organizmalar tarafından kullanılmaz;
hayvanların sindirim kanalından geçen yiyeceklerin
tamamı sindirilmez. Sözgelimi, ağaç yapraklarının
yalnızca yaklaşık % 10’u, köklerin ve gövdelerinse daha
da azı böcekler tarafından yenir. Otçullardan ya da
etçillerden geçmeyen enerjinin büyük bölümü, en sonunda
leşçillerden ve parçalayıcılardan geçer. Daha
sonra bu enerjinin bir bölümü, bu canlılarla beslenen
etçil hayvanlara akabilir ve böylece yeniden ana enerji
piramidine dönebilir. Yaprakbitleri, yaprakların damarlarından
emdikleri şekerli özsunun çoğunu dışarı atarlar;
daha sonra bu özsu, ağaçların altında damlacıklar
halinde görülür. Hücrelerde glikoz kullanıldığında,
içerdiği enerjinin en çok % 50’si öbür kimyasal bağlara
çevrilir; kalanıysa ısı olarak atılır.
Yeşil bitkilerin belli bir zaman biriminde ışılbireşimde
(fotosentez) depoladıkları enerji miktarına “birincil
üretkenlik” denir. Belli bir zaman biriminde hayvanların
depoladıkları enerji miktarıysa “ikincil üretkenlik”
diye adlandırılır. Bir besin düzeyinden sonraki besin
düzeyine geçen enerji yüzdesine “çevrebilimsel verimlilik”
denir.
Üçüncü önemli çevresel işlev, nüfus düzenlemesidir.
Otçulların işlevlerinden biri, bitki sayısını denetim
altında tutmaktır. Sözgelimi, Avustralya’ya daha önce
getirilmiş olan kaynanadilinin aşırı çoğalmasını denetim
altına almak için bir güve türünden yararlanılmaya başlanmıştır.
Etçiller ve asalaklar da, beslendikleri organizmaları
denetleyici işlev yüklenebilirler. Başka omurgasızları
avlayan böcekler, kaçmasına ya da saklanmasına
çoğu kez olanak bulunmayan avlarını gerçekten denetleyebilir.
Koşnil gibi böcekleri denetleyebilen hanımböceği
buna örnek verilebilir. Tilki ve tavşan gibi daha
büyük hayvanlar söz konusu olduğunda, durum daha
karmaşıktır. Sözgelimi, tavşanların denetimi için, şiddetli
kışlar ve kuraklık gibi yoğunluktan bağımsız etmenlerin
yanı sıra, etçiller ve asalaklar gibi yoğunluğa
bağlı denetleyiciler de gerekli olabilir (yoğunluktan bağımsız
etmenlerin denetim etkinliği, nüfus büyüklüğündeki
değişikliklere göre değişmezken, yoğunluğa bağlı
etmenlerinki değişir).
EVRİM VE UYUM
Darwin’in evrim kuramı, temelinde bir çevrebilim kuramıydı;
Darwin, çevrelerine en iyi uyum sağlamış organizmaların
varlıklarını sürdürüp üreyebileceklerini belirtiyordu.
Çevrebilimciler, organizmaların varlıklarını
sürdürmek için çevrelerine nasıl uyum sağladıklarıyla ilgilenirler.
Bir canlının çevresel işlevlerinin, o canlının
doğal yaşama ortamını (“niş”) belirlediği söylenir. Sözgelimi,
bir böcek etçil olabilir, ama kendisinden çok büyük
ya da çok küçük canlıları avlayarak beslenemez.
Aynı biçimde, gündüzcül bir etçil, normal olarak, gececil
canlıları ya da kendisine uygun olmayan ortamlarda
yaşayan canlıları yakalamaz.
Birçok çevrebilimci, “yarışmacı dışlama” denilen bir
ilkeyi savunmaktadır. Bu ilkeye göre, her doğal yaşama
ortamı yalnızca bir tür tarafından kullanılabilir; çünkü
gerekli bir kaynak kısıtlı olduğunda ve iki ya da daha
çok tür bu kaynak için yarıştığında, biraz daha farklı bir
ortama yerleşecek biçimde evrim geçirmediği sürece
türlerden biri ortadan kalkacaktırMODERN EĞİLİMLER VE GELECEKTEKİ GELİŞMELER
Çevrebilimdeki başlıca eğilimlerden biri, genellikle bilgisayardan
yararlanılmasını gerektiren matematiksel
modelcilik uygulamasının yaygınlaşmasıdır. Nüfus dalgalanmalarını,
mineral dolaşımını ve enerji akımını modellerle
canlandırmak için matematik formülleri kullanılmaktadır.
İnsan bilgisinin yetersiz kaldığı durumları
keşfetmek, genellemelerin yapılmasına ve çevrebilimsel
ilkelerin geliştirilmesine katkı sağlamak, belirli koşul
dizileri altında çevre sistemlerinin geleceğinin kestirilebilmesine
yardımcı olmak için modeller kullanılabilir.
Gün geçtikçe gelişen bir dal olan sistem çevrebilimi,
çevre sistemlerindeki bozulmayı ve bunların yeniden
kurulmasının dinamiklerini incelemek için, kuramsal
çözümleme ve deneysel yöntemlerden yararlanır. Sistem
çevrebilimi, çok çeşitli bilim dallarında, sözgelimi
matematik, bilgisayar teknolojisi, fizyoloji, mikrobiyoloji,
biyokimya, iklimbilim ve sınıflandırma dallarında
eğitim görmüş uzmanlar gerekebilir.
Çevrebilimciler, artan insan nüfusunun, artan kirliliğin,
artan enerji gereksinmesinin ve çevre sistemlerini
insanların kullanımı için yıkıma uğratma yönündeki yoğunlaşan
girişimlerin neden olduğu sorunları çözme
çabasına, gün geçtikçe daha çok katılmaktadırlar. Dünyadaki
insanların beslenmesiyle ilgili sorunların çözümü
için olduğu gibi, bütün yerli bitki ve yaban hayvanı
türlerinin yönetiminden, suyu tükenme tehlikesiyle
karşı karşıya olan türlerin korunmasına kadar uzanan
koruma sorunlarının çözümü için de çevrebilimin temel
katkıları olacaktır.
çevrebilim, tarımsal
Tarımsal çevrebilim, çevre koruma ilkelerinin tarım sistemlerine
uygulanmasıdır. Çevrebilimin çeşitli alt ilgi
dallarına ayrılmasından bu yana, tarımsal çevrebilim,
enerji akımı, besin çevrimi, besin ağları, canlı toplulukları
arasındaki etkileşimler ve canlılar ile fiziksel çevreleri
arasındaki ilişkilerle ilgilenmektedir. Temel amacı
etkileri çevreye uyumlu, sürdürülebilir, üretken tarıma
olanak sağlayan koşulları anlamaktır.
Doğal çevre sistemleri. Enerji açısından bakıldığında,
tarım, tarım ürünlerinin ve besi hayvanlarının dokularında
güneş enerjisinin tutularak dönüşüme uğratılması
olarak görülebilir. Işılbireşim (fotosentez) yardımıyla
bitkiler,güneş ışığını yakalayıp,içerdiği enerjiyi karbondioksit
ve suyla birleştirerek karbonhidratları oluştururlar;
karbonhidratlar, hem bitki yaşamının hem de hayvan
yaşamının sürdürülmesi için gerekli maddeleri sağlayan,
enerji bakımından zengin kimyasal bileşiklerdir.
Bitkilerin tuttukları enerjinin çoğu, doğrudan doğruya
bitkinin yaşamını sürdürmesi için kullanılır; ama “net birincil
üretkenlik” denilen küçük bir bölümü de, bitkinin
büyümesi için kullanılır (insanlar ya da başka hayvanlar
tarafından besin olarak kullanılabilecek yeni biyokütle
ya da doku, böyle oluşur).
Doğal çevre sistemlerinde, bitki biyokütlesinin içerdiği
enerji, genellikle otçullar (bitki dokularıyla beslenen
hayvanlar) tarafından, bu hayvanlar da etçiller tarafından
tüketilir; böylece, besin ağları denilen sistemler
oluşur. Sistemde yer alan her organizma, aldığı enerjinin
yaklaşık % 90’ını kendi varlığını sürdürmek için kullanır
ve yalnızca yaklaşık % 10’unu biyokütleye dönüştürür.
Bu nedenle, bir çevre sisteminde sürdürülebilecek
hayvansal biyokütle üretim oranı, bitkilerde olduğundan
çok daha düşüktür; hayvanların tükettikleri
enerjinin çoğu dağıtılır ve gelecekte kullanılabilme olasılığı
ortadan kalkar. Dolayısıyla, doğal çevre sistemlerinde hayvan türlerinin varlığı, insanların yararlanabilecekleri
yiyecek miktarını azaltır. Buna ek olarak, çevre
sistemlerinin çoğundaki biyokütlenin bir bölümü, insanlar
tarafından kullanılmaya uygun olmayan biçimlerde
bulunur. Bu nedenlerle, doğal çevre sistemlerinde
insanların kullanabilecekleri enerji miktarı nispeten
azdır. İnsan toplumlarının nüfuslarını artırabilmeleri
için, tarımın geliştirilmesi ve kullanılabilir biyokütle miktarının
artırılması gerekmiştir.
Tarımda çevre sistemleri. Tarımın geliştirilmesinde sağlanan
başarı, doğal çevre sistemlerinde yapılan değişikliklerle
net üretimin artırılmasından ve başka türlerin tüketimiyle
oluşan yitimlerin azaltılmasından kaynaklanır.
Besi hayvanı türlerinin biyokütle dönüşüm verimlilikleri
ve sonuçta oluşan biyokütlenin kullanılabilirliği
artırılıp, istenmeyen zararlı türlere bağlı yitimler azaltılarak,
küçük arazi parçalarında oldukça büyük miktarda
ürün ve besi hayvanı yetiştirilebilir. Tarım ürünleri ve
besi hayvanı türleri ıslah edilerek, bitkilerin kullanabilecekleri
su ve besin öğesi kaynakları sulama ve gübreleme
yoluyla güçlendirilerek, istenmeyen bitki ve hayvan
toplulukları zararlılarla savaşım yoluyla azaltılarak ya da
yok edilerek, bu amaç gerçekleştirilmiştir.
Geleneksel tarımda, net üretkenliğin sürekliliği doğal
çevre sistemlerinin birçok özelliğini barındıran çiftçilik
sistemleri geliştirilerek sağlanıyordu: Zararlılardan
daha az etkilenen ürün türleri geliştirilmesi; hayvansal
ve tarımsal atıkların gübre olarak toprağa karıştırılması
ve toprağın verimliliğini sürdürebilmesi için ürünlerin
almaşık (dönüşümlü) olarak ekilmesi. Genellikle bu sistemler,
insanlar ile doğal dünya arasındaki doğru ilişkiyi
kesin olarak belirleyen kültürel inançlarla ve göreneklerle
kuşaktan kuşağa aktarılıyordu.verim
sağlamakla birlikte, insanların kendi üretkenliklerini
sürdürmeleri için gerekli çevresel hizmetlerin birçoğunu
da sağlar. Bu sistemlerin yapısının insan eliyle bozulduğu
yerlerde, söz konusu hizmetleri sürdürme yeteneği
genellikle ortadan kalkar ve üretkenlik, ancak çiftlik
dışından sağlanan enerji ve gereçler kullanıma sokusokularak
sürdürülebilir.
Modern tarımın sonuçları. Modern tarım, daha önceki
tarım sistemlerinin yapısında yer alan çevresel hizmetlerin
yerine, gün geçtikçe artan bir biçimde sanayi girdileri
(makineler, yapay gübreler, zararlı bitki ve böceköldürücüler)
getirmiş, ama sağlanan tarımsal kazanımların
çevreyle ilgili maliyeti oldukça yüksek olmuştur.
Sözgelimi, sanayileşmiş tarım, enerjiye, çok miktarda
suya ve öbür kıt doğal kaynaklara son derece bağımlıdır.
Doğal kaynaklar azaldıkça ya da pahalılaştıkça, günümüzdeki
tarım uygulamalarının sürdürülemeyeceği
konusundaki veriler ve kaygılar sürekli artmaktadır.
Kimyasal böceköldürücülere aşırı bağımlılık, zararlı
sonuçlar doğurmuştur. Etkili bir böceköldürücünün
kullanılmasıyla, zararlı böcek sayısı bir anda azalır; ama
böceköldürücülerin yaygın biçimde kullanılması, söz
konusu böceklerle beslenen ve zararlı böcek sayısını
doğal olarak düzenleyen organizmaları da bütünüyle
ortadan kaldırmıştır; bu durumda, zararlı böcek türünün
bazı üyeleri kurtulursa (genellikle de kurtulurlar)
doğal düşmanları da olmadığından serbestçe çoğalır.
Bu nedenle, daha sonra büyüme mevsiminde ortaya
çıkacak daha büyük sorunlar, kısa dönemde elde edilen
başarıları sık sık sonuçsuz bırakır. Belirli bir zararlı
böcek türü denetim altına alınsa bile, daha zararlı ve ortadan
kaldırılması daha güç başka bir böcek, ilk böceğin
bıraktığı boşluğu doldurabilir. Ayrıca, zararlı böcek
türlerinin, belirli böceköldürücülere karşı sık sık kalıtımsal
direnç geliştirmeleri, sorunu daha da karmaşıklaştırır.
Dolayısıyla, böceköldürücülerin yanlış kullanılması,
çoğunlukla pahalı ve daha zehirli kimyasal bileşiklerin
daha büyük dozlarda kullanılmasını gerektirmiştir.
Sanayi özellikli modern tarım, tarihsel olarak, toprağın
yüzeyini uzun süre korunmasız bırakan ve üst tabakasının
aşınıp taşınmasına yol açan yoğun sürme veekim tekniklerine dayanmıştır. Kimyasal gübreler, toprağın
yitirdiği besin öğelerini yerine koymalarına karşılık,
yitirilen toprağın yerine konulmasına pek katkıda
bulunmazlar. Yeni toprak, bitki artıklarının birikip parçalanmasıyla
oluşur; modern tarım bu süreci önemli ölçüde
yavaşlatır. Sonuç olarak, toprağın suyu ve besin
öğelerini tutma yeteneği zamanla zayıflayabilir ve verimliliği
azalabilir.
Sanayi ölçekli tarımın kimyasal girdileri havayı kirletir,
akarsulara karışır ve yeraltı su kaynaklarında birikebilirler.
Ayrıca, sulamaya aşırı bağımlılık, tuzlulaşmaya neden
olabilir; bu durumda, sulama suyunun içerdiği tuzlar,
su buharlaşınca toprakta birikir ya da bitkiler tarafından
kullanılır. Bitkiler, sınırlı yoğunluklarda tuza katlanabilirler;
ama toprakta yoğun miktarda tuz birikimleri,
gerek sanayileşmiş, gerek gelişmekte olan ülkelerde
geniş alanları verimsizleştirmiştir.
Çevreci çözümler. Tarım sistemleri içindeki çevresel
hizmetlerin sürdürülmesini vurgulayan çevreci bir yaklaşım
benimsenerek, yürürlükteki tarım uygulamalarında
iyileştirmeler yapılabilir. Bu yapılırsa, enerji-yoğun
ve kaynak-yoğun girdiler azalır; doğal çevre süreçleri
yeniden tarım sistemleriyle birleştirilerek toprağın verimliliği
artırılabilir ve zararlı böcek sayısı azaltılabilir.
Sözgelimi, bütünsel zararlı böcek savaşımı uygulanması,
yani böceklere dirençli bitki türlerinin ekilmesi, zararlı
böceklerle beslenen organizmaların korunması,
zararlı böcek artışına özellikle elverişli olan tek tip (tek
ürüne dayalı) tarım sistemlerine bağımlılığın azaltılması,
zararlı böcek topluluklarının denetim altına alınmasında,
alışılagelmiş böceköldürüceler uygulamasından
daha az masraflı ve daha sağlıklı olabilir.
Toprağın ürün artıklarıyla örtülmesi, hayvansal gübre
kullanımı ve toprak aşınmasını azaltıp yeni toprak
oluşumunu hızlandırmak için sürme işleminin azaltılması
gibi tekniklerle toprağın korunması ve yenilenmesi
sağlanabilir. Baklagiller ve yonca gibi bazı bitki türleri,
topraktaki besin öğesi yoğunluklarını artırabilir ve bu
türlerin ardışık olarak ekilmesi, fazla gübre kullanılmaksızın
toprağın verimliliğini sürdürmesini sağlayabilir.
Geleneksel sulama tekniklerinin yerine yağmurlama
sisteminin kullanılması, sulamanın etkinliğini artırır. Sonuç
olarak, su kaynakları üstündeki ağır yük ve suyunenerji, önemli ölçüde azaltılabilir. Daha az su kullanılacağı
için, toprağın tuzlulaşması tehlikesi de azalır.
Organik çiftçilik, çevreci yaklaşımın geçerliliğini ortaya
koymuştur. Organik çiftçiler, sanayi tipi tarım uygulayan
komşuları kadar çok mısır ya da soya yetiştiremeseler
de, üretim masrafları çok daha azdır; toprakları
genellikle daha zengindir; ürünleri de daha sağlıklıdır.
Üçüncü Dünya’da çevre. Birçok Üçüncü Dünya ülkesinde,
uzun erimde sürdürülebilir nitelik taşımayan tarım
programları geliştirilmiştir. Sözgelimi, Brezilya hükümeti,
Amazon bölgesindeki yağmur ormanlarında,
tarıma uygun olmayan topraklarda tarım yerleşmelerinin
kurulmasını özendirmiştir, Oysa Amazon bölgesinin
büyük bölümünde çiftçilik, ancak ormanı keserek
ya da yakarak açılan topraklarda başarılı olmaktadır;
nüfusun az olması durumunda sürdürülebilir nitelik taşıyan
bu uygulama, daha yüksek nüfus düzeylerinde,
özellikle de modern makinelerle, hükümet destekleriyle
ve öbür üretim artırıcı araçlarla birleştiğinde, büyük
yıkıma yolaçar.
Üçüncü Dünya’da tarımı geliştirme çalışmaları çevrenin
ve ülke kültürünün anlaşılması temeline dayandırılmalıdır;
böylece besin üretimi, doğaya karşı değil,
doğayla birlikte gerçekleşir. Tarımın gerçek anlamda
kalıcı biçimde geliştirilmesi ancak, birçok anlamda kalıcı
doğal koşullara duyarlı, doğru hazırlanmış programlarla
başarılabilir.