Snelle koolstofkringloop

Koolstof wordt als CO₂ in de atmosfeer gevonden, in biomassa (levende én dode organismen) én in voorraden fossiele grondstoffen. Een vierde belangrijk reservoir van koolstof is de CO₂ opgelost in de oceanen. Onderstaande figuur laat de snelle koolstofkringloop zien met in geel de natuurlijke stromen en in rood de bijdrage van de mens. De opgeslagen hoeveelheden koolstof zijn met wit aangegeven.


In de figuur zijn te zien:
• levend koolstof: planten leggen CO₂ uit de atmosfeer vast als biomassa. Nadat planten en andere organismen afsterven valt de biomassa weer uiteen in CO₂ en H₂O.
• fossiel koolstof: een klein deel van de afgestorven biomassa wordt geïsoleerd van de atmosfeer en valt niet uiteen. Op verschillende manieren fossiliseert dit materiaal (bijvoorbeeld veen → turf → bruinkool → steenkool).
• koolstof in gebruik: de mensheid onttrekt koolstof aan fossiele bronnen. Na gebruik resulteert dit in CO₂-uitstoot naar de atmosfeer.

Van de verschillende reservoirs, levende en dode biomassa, oceanen, fossiel koolstof en de atmosfeer, is de laatste het kleinst en een ordegrootte kleiner. Dit betekent dat stromen die klein zijn ten opzichte van de hoeveelheid biomassa c.q. fossiele grondstoffen een dramatisch effect kunnen hebben op de accumulatie van CO₂ in de atmosfeer. De oceanen bevatten naar schatting zo'n 37.000 Gton koolstof opgelost als CO₂, H₂CO₃, HCO₃^- en CO₃^2-. De hoeveelheid koolstof in voorraden fossiele grondstoffen is ongeveer 10.000 Gton.

Voor het versterkt broeikaseffect zijn de CO₂-concentratie en de CH₄-concentratie in de atmosfeer het belangrijkst.