Ugljični ciklus je način na koji se atomi ugljika razmjenjuju između živih bića, tla, oceana i neba; odnosno biosfera, geosfera, hidrosfera i atmosfera. Na Zemlji postoji oko 1,000,000 gigatona ugljika, od čega je većina zatvorena u sedimentnim stijenama i nikada ne dopire do površine. Na površini, ugljik kontinuirano sudjeluje u dinamičnoj razmjeni potrošnje i proizvodnje. Ova aktivna izmjena naziva se ciklusom ugljika.
Atmosfera sadrži približno 750 gigatona ugljika, većinom u obliku ugljičnog dioksida (CO2). Na kraju ciklusa potrošnje ugljika, ugljik se kontinuirano odvodi 1) procesom fotosinteze, koji koristi ugljični dioksid za stvaranje ugljikohidrata, i 2) hladnijim dijelovima oceana, koji su u stanju apsorbirati ugljični dioksid. Na kraju proizvodnog ciklusa ugljičnog ciklusa, atmosferski ugljik kontinuirano se obnavlja sljedećim procesima: disanje biljaka i životinja i njihovo propadanje; spaljivanje fosilnih goriva; reakcije vapnenca; oslobađanje ugljičnog dioksida toplim područjima oceana; i vulkanske erupcije. Ljudsko sagorijevanje fosilnih goriva malo je izbacilo globalni ciklus ugljika ili proračun iz ravnoteže, što je rezultiralo atmosferom s sve većim razinama ugljičnog dioksida.
Biosfera sadrži približno 600 gigatona ugljika, što predstavlja najkondenziraniji bazen ugljika na Zemlji. Kroz ciklus ugljika, ugljik cirkulira u i izvan biosfere dok biljke i životinje dišu, izlučuju, propadaju i provode fotosintezu. Tlo u obliku organske tvari, u koju biljke i životinje postaju kad umru, sadrži oko 1,500 gigatona ugljika. Dio tog ugljika ponire duboko u Zemlju u sedimentne stijene i nikada više ne bi izronio. Neki od njih dospiju u oceane i otapaju se. Duboki oceani sadrže znatnu količinu ugljika, oko 38,000 XNUMX gigatona.
Oko 5.5 gigatona emisija fosilnih goriva svake se godine ispusti u atmosferu od strane ljudske industrije, stvarajući figurativni ciklus s najvećom težinom ugljika. Formirane su međunarodne koalicije za ograničavanje tih emisija, s umjerenim uspjehom do sada. Preostala nalazišta ugljena iznose oko 3,000 gigatona ugljika, a preostale rezerve nafte i plina oko 300.