Un sumidero de carbono es un depósito natural o artificial que absorbe y almacena el carbono de la atmósfera con mecanismos físicos y biológicos. El carbón, el petróleo, los gases naturales, el hidrato de metano y la piedra caliza son ejemplos de sumideros de carbono. Tras largos procesos y en determinadas condiciones, estos sumideros han almacenado carbono durante milenios. Por el contrario, la utilización de estos recursos, considerados como fósiles, reinyecta el carbono que contienen en la atmósfera. En la actualidad, entran en juego otros sumideros de carbono: los suelos que almacenan humus (como las turberas), algunos ambientes vegetalizantes (como los bosques en formación) y, por supuesto, algunos procesos biológicos y físicos que tienen lugar en el medio marino.
Estos procesos forman la conocida «bomba de carbono oceánica». Se compone de dos compartimentos: una bomba biológica* que transfiere el carbono de la superficie hacia el fondo marino a través de la red alimentaria (se almacena allí a largo plazo), y la bomba física* que resulta de la circulación oceánica. En las regiones polares, el agua más densa fluye hacia las profundidades marinas arrastrando el carbono disuelto. En realidad, en las latitudes altas el agua almacena más fácilmente el CO2 porque las bajas temperaturas facilitan la disolución del CO2 atmosférico (de ahí la importancia de las Regiones Polares en el ciclo del carbono). Es difícil determinar la cantidad de carbono almacenado por estos mecanismos, pero se estima que el océano concentra 50 veces más carbono que la atmósfera. Para algunos científicos, las profundidades marinas y su columna de agua pueden ser el mayor sumidero de carbono de la Tierra, pero su futuro a gran escala es aún desconocido. Además, con la acidificación de los océanos, este proceso podría perder eficacia por la falta de carbonatos disponibles*.
Cuando se habla de almacenamiento de carbono, la noción de tiempo es crucial. La bomba biológica es sensible a las perturbaciones. En consecuencia, puede desestabilizarse y volver a emitir carbono a la atmósfera.
La bomba física actúa en otra escala de tiempo. Es menos sensible a las perturbaciones pero se ve afectada a largo plazo. Una vez activada, será difícil detenerla. El carbono, transferido a las profundidades del mar por la circulación oceánica, se retira temporalmente del ciclo de superficie, pero este proceso está bastante mal cuantificado. Además, tras un viaje de varios cientos de años, ¿en qué se convertirá este carbono cuando estas aguas vuelvan a la superficie?