首先,大气中的二氧化碳因光合作用进入生物的身体,其中的一部分生物碳随着海洋生物的尸体沉入海底,再因板块运动而被埋入地下。其次,埋在地下的碳由于地质运动被重新翻到地表,然后随着火山喷发被重新释放到大气层中,供植物吸收利用。地球的大气温度之所以能够保持相对稳定,主要原因就是,最近这5亿年来,地球的地质活动相对稳定,使得每年通过火山喷发而释放到大气层中的碳维持在2。8亿吨~3。6亿吨的水平上,正好和沉入地下的生物碳的总量差不多。
地质研究显示,在过去这5亿年的时间里,地球的碳循环平衡曾经遭到5次严重的破坏,其中就包括发生在6500万年前的那次小行星撞击地球事件。当时有一颗直径超过10千米的小行星把地壳撞了个大窟窿,一下子释放出425吉吨~1400吉吨的碳。这些碳所引发的全球气候变化持续了数百年之久,导致大约75%的物种灭绝,其中就包括当时的陆上霸主——恐龙。
统计数据显示,自工业革命以来,人类通过燃烧化石能源等方式一共向大气层中释放了大约2000吉吨碳,比那次导致恐龙灭绝的小行星撞击事件所释放的碳元素总量多得多。更可怕的是,这个过程还在持续之中,目前人类活动每年排放至大气中的碳总量是火山喷发所排放的碳总量的40倍~100倍,这说明地球的碳循环已经严重失衡了。