（梁峰策动DeepSeek完成，用于科学普及。）
地球上碳的总量是一个涉及多个圈层（大气、海洋、生物圈、岩石圈等）的复杂问题。根据地球化学和气候学研究，地球的总碳库（包括有机碳和无机碳）的估算如下：
一、地球总碳库的分布
地球的碳主要以以下形式存在：
1. 岩石圈（主体）：
- 沉积岩（碳酸盐岩、页岩等）：约 65,000,000 Gt C（65亿亿吨碳）
- 碳酸盐岩（如石灰岩）：约 50,000,000 Gt C
- 有机碳（如页岩、煤炭、石油）：约 15,000,000 Gt C
- 地幔和地核：约 100,000,000 Gt C（估算值，不确定性高）
2. 海洋：
- 溶解无机碳（DIC）：约 38,000 Gt C（主要形式：HCO₃⁻、CO₃²⁻）
- 海洋生物和有机碎屑：约 3 Gt C
3. 陆地生物圈：
- 植物和土壤有机碳：约 2,500 Gt C
- 森林：约 650 Gt C
- 土壤有机质：约 1,500 Gt C
4. 大气圈：
- CO₂（二氧化碳）：约 880 Gt C（2023年浓度约420 ppm）
5. 化石燃料（已探明储量）：
- 煤炭：约 900 Gt C
- 石油：约 150 Gt C
- 天然气：约 100 Gt C
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三、碳循环与人类影响
1. 自然碳循环：
- 每年陆地-大气交换约 120 Gt C（光合作用 vs 呼吸作用）；
- 海洋-大气交换约 90 Gt C（溶解 vs 释放）。
2. 人类活动扰动：
- 工业革命以来，化石燃料燃烧和毁林已向大气释放约 2,500 Gt CO₂（约 680 Gt C）；
- 当前年排放量：约 10 Gt C/年（2023年数据）。
3. 碳汇（吸收）：
- 海洋吸收约 2.5 Gt C/年；
- 陆地生态系统吸收约 3 Gt C/年（但受气候变化威胁）。
四、不确定性因素
- 地幔碳储量：部分研究认为地幔可能储存 1,000,000 Gt C以上；
- 永久冻土层：北极冻土储存约 1,500 Gt C，可能因变暖释放；
- 深海甲烷水合物：约 500–2,500 Gt C（若释放会加剧温室效应）。
五、总结
- 地球总碳量：保守估计约 1.85 亿亿吨碳（185,000,000 Gt C）（含岩石圈和地幔）。
- 活跃碳库（参与短期循环）：仅约 40,000 Gt C（海洋+陆地+大气）。
- 人类影响：工业排放的碳虽仅占地球总碳的 0.0004%，但已显著改变大气组成和气候系统。
（数据来源：IPCC 2021、全球碳计划、USGS 等）
