چرخه کربن ( Cycle ) :
کربن یکی از عناصر مهم است که نقش حیاتی را بعنوان حامل و ناقل انرژی در پدیده های زیستی ایفا می کند.
زمانی که بصورت احیاء شده در می آید می تواند مقدار زیادی انرژی در خودش محفوظ کند و مدتها بهمین صورت انرژی را نگهداری کند و در زمان نیاز موجود زنده در اثر اکسید شدن ( پدیده تنفس ) انرژی را آزاد کند.
بنابراین انجام کلیه واکنش های انرژی خواه منوط به انجام واکنش های اکسیداسیون و احیاء در ترکیبات کربنه است. در هر 420 سال چرخه کربن یک دور کامل می زند .
بیشتر کربن زمین در رسوبات بصورت کربنات در آب اقیانوس ها ، سنگهای آتشفشانی و کربن فسیلی محبوس است. ذخیره کربن خاک حدود 5 برابر ذخیره کربن اتمسفر است.
از نظر منشأ معتقدند که اتمسفر زمین در آغاز پیدایش دارای مقادیر Co2 بوده که منشأ آن را گازهای آتشفشانی می دانند که این Co2 بصور مختلف در جابجایی اکوسیستم بصورت ترکیبات مختلف مستقر می شود.
یکی از عوامل تشکیل رسوبات کربنات ها را به افزایش Co2 و نقشی که اکسسیژن مولکولی دارد و به مرور که در کره زمین o2 افزایش پیدا می کند و تشکیل این رسوبات شدت می گیرد.
ذخیره کربن در آب دریاها حدود 35 هزار میلیارد تن برآورد شده که 50 برابر مقدار کربن در اتمسفر است که حدود 100 میلیارد تن کربن سالانه بین آب و اتمسفر مبادله می شودو ذخیره کربن در اتمسفر 700 میلیارد تن است .
مقدار Co2 در اتمسفر بدلیل تغییرات در فتوسنتز و تنفس در طول شبانه روز متغیر است که متوسط مقدار کربن را در طول روز 320 پی پی ام (PPM ) و در شب حدو 500 پی پی ام ( PPM ) برآورد کرده اند که این تغییر عملاً بستگی به نوع پوشش و میزان پوشش گیاهی و تراکم جانوری در منطقه دارد.
نوسانات Co2 در شبانه روز در ارتفاعات کم ، شدید است و هرچه بالاتر از سطح زمین می رویم دامنه نوسانات مقدار Co2 کمتر می شود طبق برآوردهای انجام شده Max مقدار C02 حدوداً از نیمه شب تا اوایل صبح حادث می شود.
در کنار تغییرات شبانه روزی ، تغییرات سالانه ای را نیز می توانیم در میزان co2 ببینیم. طبق برآوردها ، کمترین میزان C02 در مناطق معتدله که فصول مختلف وجود دارد ، شهریور ماه است و بیشترین مقدار را در فروردین ماه مشاهده می کنیم.
تغییرات چندین ساله C02 بقدری بوده که حدود 100 پی پی ام در ظرف چندسال اخیر بمیزان Co2 اضافه شده است. بالا رفتن Co2 در جو باعث گرم شدن کره زمین می شود.
بدلیل اینکه ترکیبات co2 می توانند اثر گلخانه ای را ایجاد کنند که در نتیجه، احتمال گرم شدن کره زمین وجود دارد از طرفی دیگر مقدار Co2 می تواند ضریب انعکاس حرارتی را تغییر دهد.
که با تغییر آن میزان حرارت انعکاس یافته بیشتر می شود، در نتیجه حرارت کمتری به سطح زمین وارد می شود. یکی از منابع مهم Co2 در اکوسیستم ، تنفس خاک است.
بیشترین کربن موجود در آب دریاها بصورت یون کربنات و بی کربنات و مقداری گازکزبنیک است.