Круговорот углерода в литосфере, гидросфере и атмосфере обусловлен как геологическими процессами, в которых биота не участвует, так и деятельность самой биоты. О масштабах этих процессов можно судить по запасам органического углерода (Сорг) и карбонатов (Скарб) в осадочной оболочке, Мировом океане и атмосфере (табл. 4).
| Таблица 4. Объемы резервуаров доступных биоте [7] | ||||
| Название | Форма нахождения | Масса в т | Фонд | |
| СО2 | ||||
| Мировой океан | СО2 | 1,3∙1014 | Обменный | |
| Атмосфера | СО2 | 2,4∙1012 | Обменный | |
| Осадочная оболочка | Скарб + Сорг | 5∙1017 | Резервный | |
| Почвы | Сорг | 2∙1012 | Резервный |
Обменный фонд, из которого растения и водоросли получают углекислый газ и который определяет устойчивость биосферы, расположен в атмосфере и Мировом океане. Его запасы невелики – около 1,3∙1014 т СО2. Суммарные запасы углерода в горных породах более чем в 1000 раз превышают запасы обменного фонда, но они недоступны биоте, так как для фотосинтеза необходим углекислый газ.
Время пребывания углекислого газа в системе: атмосфера – биосфера – океан – земная кора, составляет около 105 лет и определяется временем пребывания СО2 в океанах. С геологической точки зрения это исключительно короткий период.