Углерод – одна из основ жизни на Земле. Способность этого элемента образовывать длинные полимерные цепочки обеспечивает саму возможность существования органических соединений. На Земле имеется порядка 4360 миллионов гигатонн углерода рассредоточенных в атмосфере, гидросфере, литосфере и биосфере. Углерод присутствует во всех этих резервуарах в различных формах и огромном количестве соединений, которые активно взаимодействуют между собой и перемещаются между резервуарами.
Комплекс процессов, входе которых происходит перенос углерода между различными резервуарами и называют круговоротом углерода или циклом углерода. Довольно подробную схему круговорота можно увидеть на изображении.
Круговорот углерода и его изменения важны, поскольку нарушение динамического равновесия между поглощением и эмиссией различных резервуаров оказывают значительное влияние на климат и жизнь на Земле (по сути все биоценозы являются частью круговорота углерода и любое его изменение приводит к изменению облика биоценоза, и наоборот – изменение природных сообществ приводит к изменению круговорота углерода). При этом самые глубинные процессы в земной коре или океанах могут оказывать очень сильное влияние на круговорот углерода.
Колебания углеродного цикла на разных этапах истории Земли посредством усиления и ослабления парникового эффекта многократно приводили к потеплениям и похолоданиям, в том числе и катастрофическим. В наше время внимание к круговороту углерода обусловлено угрожающим воздействием человека, изменяющего потоки углерода между различными резервуарами, приводящим к глобальному изменению климата.