3. Колообіг вуглецю.

Центральне місце в біосфері належить біохімічним циклам вуглецю, води, кисню, азоту і фосфору. Вони зазнали найбільшої трансформації при формуванні техносфери й агросфери, тому їх вивчення - важливе завдання агроекології. Колообіг вуглецю ґрунтується на значному (0,03 %) його вмісті в атмосферному повітрі (у вигляді вуглекислого газу СО₂ в атмосфері утримується близько 700 млрд т вуглецю). Цей цикл ініціюється фотосинтезом та диханням. На суходолі він починається із засвоєння вуглекислого газу рослинами в процесі фотосинтезу зі створенням органічної речовини і побічним виділенням кисню. Обидва процеси йдуть настільки інтенсивно, що на частку вуглецю припадає до 40 - 50 % загальної маси організмів рослин і тварин. З решток відмерлих рослинних і тваринних організмів утворюється гумус. Щорічно зелені рослини (автотрофи) використовують до 300 млрд. т вуглекислого газу з атмосфери, що збігається із сумарним надходженням цього газу в атмосферу від різних джерел (промисловість, енергетика, транспорт та ін.). Частина зв'язаного вуглецю виділяється під час дихання рослин і тварин у складі вуглекислого газу. Ґрунтові гриби залежно від швидкості росту продукують від 200 до 2000 см³ СО₂ на 1 г сухої маси. Чимало вуглекислого газу виділяють бактерії, які в перерахунку на живу масу дихають у 200 разів інтенсивніше за людину. Цей газ є продуктом дихання численних живих організмів та коренів рослин.

У результаті розкладання органічних речовин чорноземів степу і лісостепу виділяється близько 15 т/га, сухого степу - 2,0 - 2,5, лісів помірного клімату - 7 - 8 т/га СО₂. Мікроорганізми розкладають відмерлі рештки рослин і тварин, внаслідок чого вуглець органічної речовини окиснюється до вуглекислого газу і потрапляє в атмосферу. За рік у процесі розкладання органічної речовини вивільняється 48 млрд. т СО₂; надходить у ґрунт і консервується в багаторічних фітоценозах - 10 млрд т; відкладається в осадовій товщі літосфери - 1 млрд. т; вивільняється внаслідок спалювання горючих копалин - 4 млрд. т СО₂.

В умовах техносфери нині антропогенне надходження вуглекислого газу в атмосферу на 6 - 8 % перевищує природне. Це пов'язано в основному з вирубуванням лісів та заміною їх на менш продуктивні агроценози, а не тільки з промисловими викидами і збільшеними обсягами використання палива.

Колообіг вуглекислого газу здійснюється й у водному середовищі, але тут він складніший порівняно з континентальним, оскільки повернення цього елемента у формі СО₂ залежить від надходження кисню у верхні шари води як з атмосфери, так і з глибини водойми. Між суходолом і Світовим океаном постійно відбуваються процеси міграції вуглекислого газу, в яких переважає винесення його у формі карбонатних і органічних сполук із суходолу в океан. З океану в атмосферу повертається незначна кількість СО₂.