कार्बन वायुमंडल, महासागरों, भूमि और जीवित प्राणियों के बीच लगातार गति करता रहता है। इसी गति को कार्बन चक्र कहते हैं। पौधे प्रकाश संश्लेषण द्वारा हवा से कार्बन डाइऑक्साइड ग्रहण करते हैं और उसे शर्करा और ऊतकों में समाहित कर लेते हैं। जानवर पौधों को खाते हैं और श्वसन द्वारा कार्बन को वापस छोड़ते हैं। जब जीव मर जाते हैं, तो अपघटक उन्हें विघटित कर देते हैं, जिससे कार्बन मिट्टी और हवा में वापस चला जाता है। महासागर बड़ी मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड अवशोषित करते हैं, और समुद्री जीव इससे कवच और कंकाल बनाते हैं। लाखों वर्षों में, कुछ कार्बन दबकर कोयला, तेल और गैस में परिवर्तित हो जाता है।

मानवीय गतिविधियों ने इस चक्र को बाधित कर दिया है। जीवाश्म ईंधन जलाने से कार्बन मुक्त होता है जो करोड़ों वर्षों से भूमिगत रूप से संचित था। वनों की कटाई से वे पेड़ नष्ट हो जाते हैं जो अन्यथा कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करते। परिणामस्वरूप वायुमंडल में कार्बन की मात्रा में शुद्ध वृद्धि होती है, जो ऊष्मा को रोककर जलवायु परिवर्तन का कारण बनती है। महासागर मानव उत्सर्जन का लगभग एक चौथाई भाग अवशोषित कर लेता है, जिससे समुद्री जल अधिक अम्लीय हो जाता है और प्रवाल एवं शंखों को नुकसान पहुँचता है।

प्रमुख कार्बन भंडार

• वायुमंडल: कार्बन डाइऑक्साइड और मीथेन।
• महासागर: घुलित कार्बन और समुद्री जीवन।
• भूमि: मिट्टी, वन और पीट।
• जीवाश्म ईंधन: कोयला, तेल और गैस।

कार्बन चक्र एक बंद परिपथ नहीं है। यह प्रवाहों का एक ऐसा समूह है जो असंतुलित हो सकता है। मानव इतिहास के अधिकांश समय तक यह संतुलन बना रहा। औद्योगिक क्रांति के बाद से ऐसा नहीं रहा है।