Bien qu’il ne soit pas l’élément chimique le plus présent sur Terre, le carbone est l’un des composés les plus marquants dans le fonctionnement et l’évolution du système Terre. Un ensemble de processus biogéochimiques nombreux et complexes permet son transfert d’un réservoir à un autre conduisant à un cycle planétaire. Ce dernier est partagé entre un cycle rapide, impliquant les réservoirs atmosphère, océan et biosphère, et un cycle lent, impliquant la croûte terrestre, les sols et l’océan. Le dioxyde de carbone étant un gaz à effet de serre, le cycle du carbone interagit très étroitement avec la machine climatique, aboutissant à la mise en place de boucles de rétroactions qui régulent ou au contraire emballent son fonctionnement. Ces boucles sont les éléments clés du fonctionnement du cycle. Par exemple, la concentration en CO2 atmosphérique a été contrôlée tout au long de l’histoire de la Terre par l’érosion des continents combinée à la sédimentation océanique. Aujourd’hui, la compréhension des liens entre le réchauffement climatique et les émissions de CO2 par les activités humaines passe par la modélisation de cette machinerie complexe.