Hiilikierto on keino, jolla hiiliatomit vaihdetaan elävien olentojen, maan, valtamerien ja taivaan välillä; tai biosfääri, geosfääri, hydrosfääri ja ilmakehä. Maapallolla on noin 1,000,000 XNUMX XNUMX gigatonnia hiiltä, joista suurin osa on lukittu sedimenttikiviin eikä koskaan saavuta pintaa. Pinnalla hiili osallistuu jatkuvasti dynaamiseen kulutuksen ja tuotannon vaihtoon. Tätä aktiivista vaihtoa kutsutaan hiilikiertoksi.
Ilmakehä sisältää noin 750 gigatonnia hiiltä, pääasiassa hiilidioksidin (CO2) muodossa. Hiilikierron kulutuksen lopussa hiiltä tyhjennetään jatkuvasti 1) fotosynteesillä, joka käyttää hiilidioksidia hiilihydraattien luomiseen, ja 2) valtamerien kylmemmillä osilla, jotka kykenevät absorboimaan hiilidioksidia. Hiilikierron tuotannon lopussa ilmakehän hiiltä täydennetään jatkuvasti seuraavilla prosesseilla: kasvien ja eläinten hengitys ja niiden rappeutuminen; fossiilisten polttoaineiden polttaminen; kalkkikivireaktiot; hiilidioksidin vapautuminen valtameren lämpimillä alueilla; ja tulivuorenpurkaukset. Fossiilisten polttoaineiden ihmisten polttaminen on hiukan pudottanut globaalin hiilikierron tai budjetin epätasapainosta, minkä seurauksena ilmakehässä hiilidioksidipitoisuus kasvaa.
Biosfääri sisältää noin 600 gigatonnia hiiltä, mikä edustaa maapallon eniten tiivistynyttä hiiliallasta. Hiili kiertää biosfäärissä sisään ja ulos, kun kasvit ja eläimet hengittävät, erittävät, tuhoutuvat ja suorittavat fotosynteesiä. Orgaanisen aineen muodossa oleva maaperä, josta kasvit ja eläimet tulevat kuollessaan, sisältää noin 1,500 gigatonnia hiiltä. Osa tästä hiilestä uppoaa syvälle maaperään sedimenttikiviin, joita ei enää koskaan esiinny. Osa siitä pääsee valtameriin ja liukenee. Syvämeret sisältävät huomattavan määrän hiiltä, noin 38,000 XNUMX gigatonnia.
Noin 5.5 gigatonnia fossiilisten polttoaineiden päästöjä vapautuu ilmakehään vuosittain teollisuudessa, mikä luo kuvaannollisen huippuraskaan hiilikierron. Näiden päästöjen rajoittamiseksi on muodostettu kansainvälisiä koalitioita, jotka ovat toistaiseksi menestyneet kohtuullisesti. Jäljellä olevat kivihiiliesiintymät ovat yhteensä noin 3,000 gigatonnia hiiltä, ja jäljellä olevat öljy- ja kaasuvarat muodostavat noin 300.