کربن مهم‌ترین عنصر موجودات زنده و جزئی از هوا، ‌آب و خاک است که دائماَ بین این بخش‌ها چرخ می‌زند. چرخه کربن، نیتروژن و آب سه حادثه کلیدی زمین از نظر زندگی پایدار محسوب می‌شود. دی‌اکسیدکربن ترکیب حد واسط و مهم‌ترین شکل تبادل در چرخه کربن است. در اثر فعالیت بشر، تولید دی‌اکسیدکربن بیش از مصرف آن گردیده و اثر گلخانه‌ای ناشی از آن منجر به گرمایش زمین شده است. عوامل پیچیده مؤثر بر وضعیت دی‌اکسیدکربن جو نشان می‌دهد که برای پیش‌بینی وضع آینده، لازم است اندازه‌گیری‌های مکرر و دقیق از مناطق و طبقات مختلف جو انجام شده و داده‌ها مدل‌سازی کامپیوتری شوند.