Les réservoirs et les flux de carbone (C) sont nombreux et variés. On distingue des réservoirs sources de carbone qui libèrent du carbone dans l’atmosphère et des réservoirs puits de carbone qui le stockent. Attention, le plus souvent, le carbone n’est pas présent à l’état pur, mais associé à d’autres atomes (dans les combustibles fossiles il est associé à de l’hydrogène pour former des hydrocarbures, dans l’océan il est associé à de l’oxygène et éventuellement de l’hydrogène pour former des ions carbonate et bicarbonate) l’essentiel du stock atmosphérique de carbone se trouve dans le CO2. Toutefois, dans ce genre de cycle, on ne mentionne que le poids du carbone présent dans les stocks ou échangés dans les flux, pour pouvoir faire facilement des comparaisons et des correspondances. L’ensemble de ces flux s’appelle le « cycle du carbone », et la plus grosse partie de ces échanges sont « naturels » car ayant eu lieu avant la révolution industrielle. Pour les échanges dits « naturels » avant la période pré-industrielle, la situation se présente comme suit : 100 GtC – dans chaque sens – sont échangés chaque année entre les écosystèmes (sol + biosphère) et l’atmosphère. Au même titre que pour le O2, les échanges de CO2 liés à la photosynthèse, la respiration et la combustion des êtres vivants s’annulent sur des temps géologiques courts. 60 GtC – dans chaque sens aussi – sont échangés entre l’hydrosphère et l’atmosphère (dissolution / dégazage). 0,2 GtC sont échangés - également dans chaque sens – entre la lithosphère et l’atmosphère (altération des roches / volcanisme). 0,3 GtC entrent dans le puits des sédiments et 0,01 GtC entrent dans le puits de la lithosphère grâce à la non décomposition de la matière organique. Donc avant l’ère industrielle, il y avait un petit déficit de carbone dans l’atmosphère : 0,31 GtC par an. Dans l’ensemble, les quantités de carbone dans les différents réservoirs étaient constantes et les flux étaient équilibrés. Mais, depuis l’avènement de l’ère industrielle, l’être humain est à l’origine d’un excédent de carbone d’origine anthropique, dans l’atmosphère : Docs 2 et 3 : L’utilisation des combustibles fossiles et le changement d’usage des sols par les êtres humains est à l’origine, aujourd’hui, du rejet de ~40Gt/an de CO2, soit ~11 Gt/an de C, dans l’atmosphère (1 Gt de CO2 contient 0,272 Gt de C). Docs 2 et 3 : Seules 44 % des émissions de CO2 restent dans atmosphère ; 22 % se dissolven dans les océans et 29 % sont absorbées par la biosphère (photosynthèse). Docs 4 et 5 : Les combustibles fossiles, dont le pétrole majoritairement, proviennent de l’accumulation et de la transformation de la matière organique pendant 20 à 350 Ma. Le problème est que les découvertes de gisements pétroliers diminuent alors que la demande de pétrole, à cause de la production actuelle, augmente. Depuis 1985, les besoins en pétrole sont supérieurs aux ressources de pétrole dans les gisements exploités. On pense donc qu’il n’y aura plus de pétrole facilement accessible en 2050. Les combustibles fossiles sont des ressources énergétiques non renouvelables car ils ne se renouvellent pas suffisamment vite pour que les stocks se reconstituent. Donc, actuellement, les flux de carbone ne sont plus équilibrés et les quantités de carbone dans les différents réservoirs (atmosphère, hydrosphère, biosphère) ne sont plus constantes.