Circuitul carbonului în natură

Pe Pământ, circuitul carbonului din natură (numit uneori şi ciclul carbonului) este format dintr-o serie de schimburi de substanţă, care antrenează carbonul, între biosferă, atmosferă, hidrosferă şi litosferă. Cea mai mare parte a carbonului din circuit se află sub formă gazoasă, în special ca dioxid de carbon. În figura alăturată sunt prezentate fluxurile de carbon între atmosferă şi biosferă, hidrosferă şi litosferă. Între atmosferă şi biosferă: plantele în timpul nopţii şi animalele tot timpul elimină prin respiraţie dioxid de carbon. În timpul zilei plantele asimilează carbonul din CO2 şi, cu ajutorul luminii solare, prin procesul de fotosinteză îl transformă în combinaţii organice, eliberând oxigenul. Capacitatea biosferei de a asimila carbonul este, totuşi, limitată. Între atmosferă şi hidrosferă: CO2 este un gaz relativ solubil în apă şi există un echilibru al concentraţiei CO2 în apă. Oceanele conţin dizolvate cantităţi imense de CO2, care, în caz că echilibrul ar fi perturbat, ar putea fi eliminate în atmosferă, ducând la o perturbaţie climatică extremă. Solubilitatea gazelor în apă descreşte pe măsură ce temperatura apei creşte, ca urmare la o încălzire a oceanelor, eliberarea CO2 în atmosferă este un pericol real. Între biosferă şi litosferă: în trecutul îndepărtat, în special în carbonifer, o mare parte a plantelor din flora din epocă au ajuns în pământ, stocând în litosferă carbonul din corpul lor sub formă de zăcăminte de cărbune.[1] De fapt, se consideră că în acea perioadă atmosfera terestră conţinea CO2 în loc de oxigen, iar plantele au teraformat atmosfera, oxigenul de acum şi lipsa dioxidului de carbon (concentraţia actuală de numai 0,03 %[1]) fiind de fapt urmarea acestei activităţi.[1] Între atmosferă şi litosferă: actual carbonul este eliberat din litosferă în atmosferă sub formă de CO2 prin activităţi antropice (arderea combustibililor fosili). Se consideră că în ultima jumătate de secol au fost emise în atmosferă cantităţi foarte mari de CO2 şi metan, care, prin efectul de seră au dus la începerea fenomenului de încălzire globală.