Wat is de koolstofcyclus?
De koolstofcyclus is het middel waarmee koolstofatomen worden uitgewisseld tussen levende wezens, de grond, de oceanen en de hemel; respectievelijk biosfeer, geosfeer, hydrosfeer en atmosfeer. Er is ongeveer 1.000.000 gigaton koolstof op aarde, het grootste deel is opgesloten in afzettingsgesteenten en bereikt nooit het oppervlak. Aan de oppervlakte is koolstof continu bezig met een dynamische uitwisseling van consumptie en productie. Deze actieve uitwisseling wordt de koolstofcyclus genoemd.
De atmosfeer bevat ongeveer 750 gigaton koolstof, meestal in de vorm van koolstofdioxide (CO2). Aan het consumptie-einde van de koolstofcyclus wordt koolstof continu afgevoerd door 1) het fotosyntheseproces, waarbij koolstofdioxide wordt gebruikt om koolhydraten te maken, en 2) de koudere delen van de oceanen, die koolstofdioxide kunnen absorberen. Aan het einde van de productie van de koolstofcyclus wordt atmosferische koolstof continu aangevuld door de volgende processen: ademhaling van planten en dieren en hun verval; het verbranden van fossiele brandstoffen; kalksteenreacties; het vrijkomen van kooldioxide door warme delen van de oceaan; en vulkaanuitbarstingen. De menselijke verbranding van fossiele brandstoffen heeft de wereldwijde koolstofcyclus of het budget enigszins uit balans gebracht, wat resulteert in een atmosfeer met toenemende hoeveelheden koolstofdioxide.
De biosfeer bevat ongeveer 600 gigaton koolstof, wat de meest gecondenseerde koolstofpool op aarde vertegenwoordigt. Door de koolstofcyclus circuleert koolstof in en uit de biosfeer terwijl planten en dieren ademen, uitscheiden, vergaan en fotosynthese uitvoeren. Bodem in de vorm van organische stof, die planten en dieren worden wanneer ze sterven, bevat ongeveer 1500 gigaton koolstof. Een deel van deze koolstof zinkt diep in de aarde in sedimentair gesteente, om nooit meer aan de oppervlakte te komen. Een deel ervan bereikt de oceanen en lost op. De diepe oceanen bevatten een aanzienlijke hoeveelheid koolstof, ongeveer 38.000 gigaton.
Jaarlijks wordt door menselijke industrie ongeveer 5,5 gigaton aan fossiele brandstoffen uitgestoten in de atmosfeer, waardoor een figuratieve topzware koolstofcyclus ontstaat. Er zijn internationale coalities gevormd om deze emissies te beperken, tot nu toe met matig succes. De resterende steenkoolafzettingen bedragen in totaal ongeveer 3.000 gigaton koolstof en de resterende olie- en gasreserves maken ongeveer 300 uit.