碳循环是一种生物地质化学循环，指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、土壤圈、水圈及大气中交换。碳的主要来源有四个，分别是大气、陆上的生物圈（包括淡水系统及无生命的有机化合物）、海洋及沉积物。与氮循环和水循环一起，碳循环包含了一系列使地球能持续存在生命的关键过程和事件。碳循环描述了碳元素在地球上的回收和重复利用，包括碳沉淀。一个对湖泊的碳预算的测试可以检测这个湖泊是否起到了沉淀二氧化碳的作用。碳循环最早被 Joseph Priestley 和 Antoine Lavoisier 发现，被 Humphry Davy 所推广。
主要组成部分
| 碳库 | 数量 (gigatons／十亿吨) |
|---|---|
| 大气 | 720 |
| 海洋 (总共) | 38,400 |
| 总无机碳 | 37,400 |
| 总有机碳 | 1,000 |
| 表面层 | 670 |
| 深层 | 36,730 |
| 岩石圈 | |
| 沉积碳酸盐 | > 60,000,000 |
| 油母质 | 15,000,000 |
| 陆地生物圈 (总共) | 2,000 |
| 活的生物质 | 600 - 1,000 |
| 死的生物质 | 1,200 |
| 水生生物圈 | 1 - 2 |
| 化石燃料 (总共) | 4,130 |
| 煤炭 | 3,510 |
| 石油 | 230 |
| 天然气 | 140 |
| 其他 (泥炭) | 250 |
全球碳循环通常分为以下几大储集池的碳相互关联的途径交换：
- 大气
- 陆地生物圈
- 海洋，包括溶解无机碳，活的和死的海洋生物
- 沉积物，如土壤有机碳的沉积物，包括化石燃料，淡水系统和非生物有机材料
- 地球的内部，碳来自于地球的地幔和地壳。这些碳存储通过地质过程与其他组成部分交互
碳储集之间的交流发生是各种化学，物理，地质和生物过程的结果。海洋是包含最大的地球的表面附近的碳的活跃储集池。[1]
从大气中移走二氧化碳
植物（生产者）
光合作用会从空气中吸入二氧化碳并转化为碳水化合物，例如葡萄糖和淀粉，接着将碳水化合物转化为蛋白质和脂肪。较新的树林会转化较多的二氧化碳，因为植物生长的速度较快。
动物（消费者）
动物会以植物为食物，并将植物组织的有机物消化及转化为动物组织。
化石燃料
生物尸体埋在泥土下或压缩在水底下,经过数万年泥土或水的压力及地下的高温，就会生成化石燃料而储存大量的碳。
海中的动物
海中有壳的动物会利用海水中的碳去制造自己的壳。
其他
大气中的二氧化碳，部分会与降雨的水结合成碳酸，落至地面经渗透后，与地底的钙质化合成碳酸钙。此即为钟乳石生成原理，但此作用极为缓慢。
二氧化碳回归大气中
呼吸作用
分解
燃烧
海中的动物
当贝壳碎裂的时候、生物死亡被分解时二氧化碳会被释放到海里。
其他
碳酸钙遇到酸雨（盐酸、亚硫酸），将导致碳酸钙之中封存的二氧化碳释出到大气。
参看
参考资料
- Basic Principles in Biology Book 1 -Y.K.TO. Chapter 6.6 Cycling of Materials
- ↑ 1.0 1.1 P. Falkowski, R. J. Scholes, E. Boyle, J. Canadell, D. Canfield, J. Elser, N. Gruber, K. Hibbard, P. Högberg, S. Linder, F. T. Mackenzie, B. Moore Iii, T. Pedersen, Y. Rosenthal, S. Seitzinger, V. Smetacek, W. Steffen. The Global Carbon Cycle: A Test of Our Knowledge of Earth as a System. Science. 2000-10-13, 290 (5490): 291–296 [2018-04-02]. ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.290.5490.291 （英语）.