Le cycle du carbone est l'un de plusieurs cycles biochimiques, par lequel les divers composés nécessaires à la vie, tels que l'eau, l'azote, le soufre, le carbone et le phosphore, sont recyclés en continu à travers métabolique, géologiques et les phénomènes météorologiques. Le carbone sous forme de dioxyde de carbone dans l'atmosphère et est dissous dans les océans, comme le carbone organique dans les organismes vivants, et dans le cadre des minéraux de sédiments comme le carbonate de calcium. Normalement, les mouvements de carbone entre ces différents réservoirs d'équilibrer efficacement de telle sorte que la quantité de carbone dans chacun est relativement constant ou change seulement au cours des millénaires. Depuis la révolution industrielle, cependant, les humains ont été la combustion de combustibles fossiles et de libérer d'énormes quantités de carbone dans l'atmosphère, ce qui peut avoir des répercussions profondes sur le climat et les écosystèmes.
Facteurs biologiques
Le carbone est l'un des éléments les plus importants pour la vie, et est, par définition, une partie de toutes les molécules organiques. Le dioxyde de carbone dans l'atmosphère est transformé en carbone organique par les plantes photosynthétiques, les algues et le phytoplancton, aussi connu comme «producteurs». Presque tous les autres organismes, y compris tous les animaux, obtiennent finalement leur carbone de ces producteurs. Tous les organismes, les producteurs inclus, le dioxyde de carbone de presse à la suite de la respiration cellulaire, le processus par lequel les glucides sont métabolisés pour libérer l'énergie nécessaire à la vie. Entre les effets de la photosynthèse et la respiration cellulaire, les cycles de carbone entre l'atmosphère et la biosphère. Les exceptions les plus importantes sont les organismes, principalement le phytoplancton et d'autres animaux avec des coquilles en carbonate de calcium, qui sont enfouis sous les sédiments au fond de l'océan avant de leur carbone peut être libéré par la décomposition. Ce carbone est effectivement retiré des éléments biologiques et atmosphériques du cycle du carbone, éventuellement sous la forme de calcaire ou, sous certaines conditions, le pétrole, le charbon ou le gaz naturel.
Facteurs géologiques
En même temps que plus de calcaire et de minéraux contenant du carbone sont lentement formés, les sédiments existants sont érodés lentement par les forces du vent et les précipitations. Le calcaire et d'autres sédiments sont dissous par l'eau de pluie, libérant carbone dans la biosphère. Subduction, qui se produit quand une plaque tectonique est forcée sous une autre, est également un élément important du cycle du carbone. Sédiments contenant du carbone sont poussés assez loin en dessous de la surface qu'ils fondent, éventuellement libérer leur carbone. Ce carbone est libéré tout à coup, dans le cadre d'éruptions volcaniques, et peu à peu, comme les fuites à travers des sources chaudes, des fissures et des évents.
Combustibles fossiles
Le principal impact de l'homme sur le cycle du carbone est par la combustion de combustibles fossiles, ce qui libère autrement enterré carbone dans l'atmosphère. Les combustibles fossiles, qui comprennent le pétrole, le gaz naturel et le charbon, sont utilisés dans presque tous les aspects de l'économie mondiale. Les automobiles sont l'exemple le plus visible, mais plus de dioxyde de carbone est effectivement produite par le charbon et le gaz naturel des plantes qui produisent de l'électricité pour l'usage industriel et résidentiel. L'agriculture industrielle fonctionne également sur l'énergie des combustibles fossiles. Tous les engrais artificiels sont synthétisés par un procédé qui brûle des combustibles fossiles - gaz naturel en général. Diverses études ont suivi des changements dans le dioxyde de carbone au cours du dernier demi-siècle. L'étude de la course la plus longue a été commencée en 1958 par Charles Keeling à Hawaii, et il montre une augmentation rapide des niveaux de carbone atmosphérique. Preuve à partir de carottes de glace suggère que les niveaux de carbone sont plus élevés qu'ils ne l'ont été dans un demi-million d'années
La déforestation
Le déboisement généralisé, en particulier dans les régions tropicales, provoque plus de carbone d'être libéré par la décomposition et moins de carbone pour être séquestré par photosynthèse, le processus par lequel les plantes et certaines bactéries utilisent l'énergie de la lumière solaire pour construire des hydrates de carbone sur le dioxyde de carbone de l'atmosphère. Bien que certaines zones ont été mis de côté comme réserves fauniques, beaucoup plus sont vulnérables à la combustion et la coupe à blanc aux fins de la récolte du bois et le défrichement des terres agricoles.
L'effet de serre
La principale préoccupation sur l'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone provient du fait que le dioxyde de carbone est un gaz à effet de serre. Il piège le rayonnement infrarouge provenant de la surface de la Terre qui, autrement, s'échapper dans l'espace, isolant efficacement la planète et en augmentant sa température. Panel international sur le changement climatique de l'ONU, ainsi que beaucoup de gens dans la communauté scientifique, estime que les humains bouleversent le cycle assez pour changer radicalement le climat mondial du carbone, avec des conséquences potentiellement dévastatrices pour la biodiversité, l'agriculture, la météo et la santé globale de tous les écosystème de la planète.