Dapat dianggap bahwa peredaran karbon dimulai dari “deposit” atmosfer, di mana ia ditemukan dalam bentuk CO2, serta dari hidrosfer, di mana ia dilarutkan.
CO2 dikeluarkan dari kedua media dan difiksasi oleh produsen melalui fotosintesis atau kemosintesis, dan diubah menjadi karbon organik, yang membentuk bahan organik produsen dan, kemudian, konsumen. Secara khusus, di lingkungan akuatik di mana mikroorganisme memainkan peran yang paling relevan , karena fitoplankton terdiri dari keragaman besar dari mereka dan makhluk mengambang pasif lainnya yang terutama bertanggung jawab untuk fiksasi fotosintesis CO2. Juga zooplankton , tingkat trofik kedua saluran air, yang memberi makan di atas, terutama dibentuk oleh mikroorganisme heterotrofik yang pada gilirannya diumpankan ke karnivora primer.
Bagian penting dari siklus di mana bakteri campur tangan adalah di mana sisa – sisa organik terus membentuk komponen geologis yang sementara dapat dihilangkan dari siklus. Ini adalah kasus sisa-sisa tanaman yang terkubur di cekungan benua dan mengalami aktivitas fermentasi bakteri sampai mereka diubah menjadi batubara setelah pengayaan karbon yang lambat dan progresif. Juga di cekungan sedimen laut, sisa-sisa organik plankton, ganggang, ikan, dll., terkubur dan menjadi sasaran aksi bakteri anaerob, memunculkan pembentukan minyak.
Kembalinya karbon ke depositnya dihasilkan, pada dasarnya, melalui tiga proses:
- respirasi semua makhluk hidup (termasuk mikroorganisme), yang melepaskan CO
- pembakaran makhluk hidup, yang mempengaruhi semua tingkat trofik, oleh kebakaran yang tidak disengaja atau disengaja dan dengan membakar kayu dan bahan bakar fosil lainnya (Bahan bakar fosil ini telah dimobilisasi sejak abad ke-19 dengan digunakan oleh manusia sebagai sumber energi dan merupakan salah satu penyebab utama ketidakseimbangan siklus saat ini.)
- dan penguraian bahan organik yang disebabkan oleh mikroorganisme.
Dua bentuk umum dekomposisi bahan organik adalah fermentasi yang tepat dan pembusukan (yang dapat dianggap sebagai bentuk fermentasi tertentu). Fermentasi pada dasarnya mendegradasi karbohidrat bahan organik, memberikan sebagai produk akhir CO2 yang kembali ke atmosfer: misalnya, fermentasi alkohol yang dilakukan oleh ragi dari genus Saccharomyces .
Pembusukan adalah dekomposisi bahan organik yang sebagian besar terdiri dari protein. Contoh klasik adalah Clostridium, yang berkembang baik di darat maupun di dalam vertebrata. Asam amino harus didekarboksilasi (kehilangan gugus asamnya) karena aksi Clostrodium decarboxylases, menghasilkan amina dan CO2 yang sesuai yang akan dilepaskan ke atmosfer.
Saat ini dengan masalah perubahan iklim, para ilmuwan mencari solusi yang mungkin untuk mengurangi konsentrasi CO2 di atmosfer. Mikroorganisme dapat menjadi kuncinya, karena mereka dapat dengan mudah dibudidayakan dan sangat efisien dalam pekerjaan biosintesis senyawa karbon, baik melalui fotosintesis maupun kemosintesis.