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Ne doit pas être confondu avec Cycle carbone-azote-oxygène.
Le cycle du carbone est le cycle biogéochimique (ensemble des échanges d'un élément chimique) du carbone sur une planète. Celui de la Terre est rendu plus complexe par l'existence d'importantes masses d'eau océaniques, et surtout par le fait que la vie (et donc les composés carbonés qui en sont le substrat) y tient une place importante. Il est caractérisé par l'importance relative des stocks emmagasinés dans les quatre grands réservoirs naturels de carbone de la planète (atmosphère, biosphère, hydrosphère et lithosphère), par les échanges entre ces réservoirs, et le renouvellement dynamique (appelé « turnover ») général du carbone du sol (pédosphère) qui inclut généralement la minéralisation (conversion du carbone organique en CO2) et la transformation d'un réservoir de carbone à un autre (matière organique du sol (en) fraîche et matière organique humifiée).
L'étude des cycles des principaux éléments chimiques (dont le carbone) a toujours été d'un grand intérêt scientifique et technique ; cela permet notamment d'évaluer la disponibilité, prédire les conditions et zones d'accumulation (pour une exploitation), définir les leviers à actionner pour optimiser localement une production sensible à un élément, etc.
Le cycle du carbone est très important pour la biosphère, puisque la vie est fondée sur l'utilisation de composés à base de carbone : la disponibilité en carbone fait partie des facteurs primordiaux pour le développement des êtres vivants sur Terre.
Enfin l'étude de ce cycle a récemment pris un relief tout particulier dans le cadre de la question du réchauffement climatique : deux des gaz à effet de serre en cause, le dioxyde de carbone (CO2) et le méthane (CH4), participent au cycle du carbone, dont ils sont la principale forme atmosphérique. Plus largement que les questions climatiques, l'étude du cycle du carbone permet de déterminer les effets du relargage par les activités humaines du carbone stocké sous forme de combustibles fossiles.
- (en) Cole D. Gross & Robert B. Harrison, « The Case for Digging Deeper: Soil Organic Carbon Storage, Dynamics, and Controls in Our Changing World », Soil Syst., vol. 3, no 2, , p. 28 (DOI 10.3390/soilsystems3020028).