Естественным источником углерода, используемого растениями для синтеза органического вещества, служит углекислый газ, входящий в состав атмосферы или находящийся в растворенном состоянии в воде. Основные звенья круговорота углерода показаны на рисунке.
Углерод, содержащийся в атмосфере в виде CO2, служит сырьем для фотосинтеза растений.
СО2 + Н2О ↔ [СН2О] + О2.
Затем углерод с органическим веществом поступает к другим живым организмам. При дыхании растений и животных, а также при разложении мертвой органики в почве выделяется углекислый газ, в форме которого углерод и возвращается в атмосферу. Весь углекислый газ атмосферы оборачивается в процессе фотосинтеза за 300 лет. Основная масса углерода аккумулирована в карбонатных отложениях дна океанов, в кристаллических породах, в угле и нефти.
CO2+H2O = H2CO3 (углерод в воде)
↕
CaCO3