1.8.5. Asit Yağışlarının Bitkiler ve Orman Alanları Üzerindeki Etkisi

Kirleticiler, bitki gelişimine, verimine, fizyolojisine ve biyokimyasal yapısına etki edebilmektedir. Bu zamana kadar hava kirliliğinin tarım ve ormancılık üzerindeki etkilerini analiz etmek amacıyla dünyada çeşitli çalışmalar yapılmıştır (WMO, 1993; Davila ve Catalan, 1986; Cehak, 1986; Heck, 1989; Heck at al., 1986).  Özellikle kükürt dioksit (SO2) ve hidrojen florür (HF) gazlarının bitkilerin biyolojik yapısı üzerinde zararlı etkilerde bulunduğu tespit edilmiştir. Uzun yıllar süren çalışmalar sonucunda bitkilere zarar veren çeşitli gazlar Tablo 1.5'teki gibi belirlenmiştir.

Tablo 1.5: Bitki sistemine etkide bulunan hava kirleticileri (Heck, 1982; WMO, 1993).

Kirletici

Kirletici formu

Ana kirletici kaynağı

O3 

Gaz

Atmosferik dönüşümler (emisyonlarla, NO2 ve hidrokarbonlar ile bağlantılı)

SOx

Gaz

Güç kaynakları (Termik santraller vs.), Metal eritme işlemleri

NOx

 

Gaz

Atmosfere verilen gazlar ve atmosferik dönüşümler (yüksek sıcaklıkta yanma, NO den), gübre üretimi, araç emisyonları

HF

Hidrojen florür

Süperfosfat ve alüminyum eritilmesinden

Etilen

Gaz

Yanma (araç emisyonları), doğal

Cl2

Gaz

Fabrika üretimlerinden, arıtma tesislerinden

HCL

Gaz

Doğal

Toksik elementler

Asılı parçacıklar

Eritme ve yakma işlemleri

NH3

Gaz

Doğal

H2S

Gaz

Kağıt üretimi, doğal, jeotermal

CO2

Gaz

Yanma, doğal

UV-b

Radyasyon

Doğal, stratosfer

 

Her ağaç hava kirliliği sonucu oluşan gazlara (Kükürt dioksit, Azot dioksit) aynı hassasiyeti göstermez. Mesela meşe, kavak, akçaağaç, kızılağaç ve söğüt ağaçları hava kirliliğine karşı daha az hassastırlar. Hava kirliliği ormanların yanında tarımsal üretime ve süs bitkilerine de zarar verir. Örneğin  kükürt dioksit miktarının havada 1.5 ppm’nin üzerinde olması buğday bitkisinin verimini azaltmaktadır. Aynı şekilde elma, patlıcan, domates, lahana ve maydanoz 1.6-2.5 ppm arasındaki kükürt dioksit konsantrasyonlarında gelişimlerini sürdürürken; kiraz, soğan ve mısır  kükürt dioksite karşı son derece dayanıklıdır.

Havadaki asılı haldeki kirleticiler sis, yağmur veya kar ile birlikte bitki ve toprak yüzeylerine temas ederler. Toprak yüzeyindeki hava, su ve toprak kirleticilerinin etkisi arttıkça bitki üzerindeki olumsuz etkiler de fazlalaşacaktır (Harvey, 1989). Bu da bitkinin ürün kalitesini ve miktarını olumsuz yönde etkileyecektir. Toprak yüzeyine yapışan sis, kırağı veya çiğ şeklindeki su moleküllerinin, gündüz buharlaşması sonucunda içerdikleri içerdikleri asit yaprak yüzeyinde kalır ve asit yanıklarına sebep olur. Ayrıca, yapraktaki asit birikimi mantarların gelişmesi için de uygun ortam sağlamaktadır.

Asit yağışları sonucunda Orta Avrupa’da son 15 yılda giderek yoğunlaşan orman ölümleri görülmektedir. Yapılan araştırmalar sonucunda yağışların kış ayında belirgin olarak daha asit reaksiyonlu özellik kazandığı ve özellikle ağaçların gövdelerinden süzülerek akan suyun asitleşmeyi şiddetlendirdiği anlaşılmaktadır (Eruz, 1995; Kasap, 1995). Asit yağışları, orman ekosistemindeki ağaçlar ve diğer canlılar üzerinde doğrudan zararlı olmaları yanında toprağın doğal özelliklerini bozarak köklerde oluşturdukları zararlı etkilerle olumsuz etkilenmelerine neden olmaktadır. Bu sebeple beslenme ilişkileri bozulan ağaçlar, olumsuz etkilerin sürmesi ya da şiddetlenmesi durumunda ölmektedir (Charles, 1995). Yapraklar bitkilerin özümleme ve en önemli solunum organlarıdır. Bitki bünyesindeki mevcut su ve CO2 'i güneş ışığı etkisi ile birleştirip şeker ve aminoasitleri, kısaca organik maddeleri üretmektedir. Üretilen şekerin bir kısmı solunum olayında harcanmaktadır. CO2 'in özümlenmesi sonucu üretilen karbonhidratın solunumla sarfedilenden daha fazla olması halinde bitki yaşayabilmekte, beslenip büyümekte ve meyve vermektedir (Carlson and Haines, 1989; Chew et al., 1980; Çölaşan, 1959).

Asit yağışları bitki yapraklarına, doğrudan veya temas yoluyla zarar vermekte veya yapraktaki gözeneklerin (stomalar) kapakçıklarının açılıp kapanmasını önlemektedir. Solunum boşluklarına girerek CO2 'in özümlenmesi olayına karışmakta ve asit sentezine sebep olmaktadır. Stomaların fotosentezi kolaylaştırmak için açılması sırasında SO2 su ile birlikte H2SO4'ü oluşturur ve tepkimeye girer. Ancak bitkideki asit birikiminin etkisiyle, klorofil tahribi sonucunda fotosentez yeteri kadar yapılmamakta dolayısıyla bitki solunum için gerekli şekeri sağlayamaması sonucu ölmektedir (Durham, 1990; Kantarcı, 1995).

Yapılan çalışmalar, geniş yapraklı bitki topluluklarının asit yağışlarından daha fazla zarar gördüğünü göstermiştir. Bu  da yukarıda bahsettiğimiz, asit birikiminin yapraktaki klorofili tahrip etmesi sonucu meydana gelmektedir. Laboratuvarda yapılan çalışmalarda asit uygulaması durdurulduktan sonra bitkilerde gözle görülür bir gelişme olmuştur. Kontrollü çevresel şartlar altında asit birikiminin bitkiye verdiği zararı belirlemek amacıyla çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Ancak bu şartlarda yapılan denemelerin sonuçları ile bitkinin arazi koşulları altında asit birikimine olan hassasiyeti bitki türüne bağlı olarak değişebilir. Soya fasulyesinin değişik çeşitleri üzerinde yapılan arazi denemeleri sonucunda bunlardan Asgrov, Corsoy, Habitt çeşitleri asit yağışlarından olumsuz etkilenirken, Williams, Davis ve Wells çeşitleri olumsuz etkilenmemiştir. Bununla birlikte araştırma, yüksek protein içeren soya fasulyesi tohumlarının asit yağışları yüzünden olumsuz etkilendiğini göstermiştir (Harvey, 1989).

Kantarcı (1995) ve Kasap’a (1995) göre, topraktaki asit birikimi, toprağın kimyasal yapısını bozması nedeniyle, toprak bitki sisteminde birtakım anormalliklere sebep olmakta, ağır metallerle zenginleşmiş besin maddeleri oluşturarak insan sağlığını tehdit etmektedir. SO2 ve NOx’ler stomalar yoluyla ibre ve yaprak dokularına girmektedir. Özellikle SO2 bir yönden O2 alımını önlemekte diğer yönden de bünyede H2SO4’e dönüşerek parçalama, yakma yahut kemirme etkisi yapmaktadır. SO2’in yaprak ve ibrelerde oluşturduğu sülfürik asitin sünger mezofil hücreleri içerisinde bulunan kloro-plastlardaki magnezyumu giderek kuruttuğu, klorofili ve plazmayı tahrip ettiği dolayısıyla özümlemeyi engellediği, bunların da sonuçta ölüme neden olduğu bilinmektedir.