Karbon, atmosfer, okyanuslar, kara ve canlılar arasında sürekli hareket halindedir. Bu harekete karbon döngüsü denir. Bitkiler fotosentez yoluyla havadan karbondioksit çeker ve onu şekerlere ve dokulara hapseder. Hayvanlar bitkileri yer ve solunum yoluyla karbonu geri salar. Organizmalar öldüğünde, ayrıştırıcılar onları parçalayarak karbonu toprağa ve havaya geri döndürür. Okyanuslar büyük miktarda karbondioksit emer ve deniz organizmaları bundan kabuk ve iskelet oluşturur. Milyonlarca yıl boyunca, karbonun bir kısmı gömülür ve kömür, petrol ve gaza sıkıştırılır.

İnsan faaliyetleri bu döngüyü bozdu. Fosil yakıtların yakılması, yüz milyonlarca yıldır yer altında depolanmış olan karbonu serbest bırakıyor. Ormanların yok edilmesi, aksi takdirde karbondioksiti emecek olan ağaçları ortadan kaldırıyor. Sonuç olarak, atmosferdeki karbon miktarında net bir artış oluyor; bu da ısıyı hapsediyor ve iklim değişikliğine yol açıyor. Okyanus, insan kaynaklı emisyonların yaklaşık dörtte birini emiyor; bu da deniz suyunu daha asidik hale getiriyor ve mercanlara ve kabuklu deniz hayvanlarına zarar veriyor.

Başlıca karbon rezervuarları

• Atmosfer: karbondioksit ve metan.
• Okyanuslar: çözünmüş karbon ve deniz yaşamı.
• Kara: Topraklar, ormanlar ve turba.
• Fosil yakıtlar: kömür, petrol ve doğalgaz.

Karbon döngüsü kapalı bir döngü değildir. Dengesizleşebilen bir dizi akıştan oluşur. İnsanlık tarihinin büyük bölümünde bu denge korunmuştur. Sanayi devriminden beri ise bu denge bozulmuştur.