Các dạng tồn tại và chu trình carbon

Carbon tồn tại ở dạng **đơn chất** như kim cương, than chì; **hợp chất vô cơ** như CO₂, CaCO₃; **hợp chất hữu cơ** như methane, glucose, protein. Than mỏ chứa nhiều carbon nhưng không phải mọi mẫu than là đơn chất C tinh khiết. Trong **chu trình carbon**, nguyên tố carbon được trao đổi giữa khí quyển, sinh vật, đất, nước và các kho dự trữ địa chất. Thực vật dùng CO₂ khi quang hợp để tạo chất hữu cơ. Qua thức ăn, carbon đi từ thực vật sang các sinh vật khác. Hô hấp, phân hủy và đốt cháy đưa một phần carbon trở lại môi trường dưới dạng CO₂; trong điều kiện thiếu oxygen, phân hủy còn có thể tạo methane. Một phần carbon được lưu giữ lâu dài trong trầm tích, đá carbonate hoặc nhiên liệu hóa thạch. Đại dương trao đổi CO₂ với khí quyển. Các quá trình có tốc độ khác nhau; không phải xác sinh vật nào cũng nhanh chóng thành than, dầu. Đốt nhiều nhiên liệu hóa thạch đưa carbon từ kho tích trữ lâu dài vào khí quyển nhanh. Nếu lượng thêm vào lớn hơn lượng được hấp thụ, CO₂ trong khí quyển tăng dù carbon vẫn có chu trình. Chu trình này nói về **vật chất**; không có nghĩa năng lượng cũng quay vòng kín mà không hao tán.