A carbon sink é um reservatório natural ou artificial que absorve e armazena o carbono da atmosfera com mecanismos físicos e biológicos. Carvão, petróleo, gases naturais, hidrato de metano e calcário são todos exemplos de sumidouros de carbono. Após longos processos e sob certas condições, estes sumidouros têm armazenado carbono durante milénios. Pelo contrário, a utilização destes recursos, considerados como fósseis, reinjeta o carbono que eles retêm na atmosfera. Hoje em dia, outros sumidouros de carbono entram em jogo: solos de armazenamento de húmus (como turfeiras), alguns ambientes vegetalizantes (como a formação de florestas) e, claro, alguns processos biológicos e físicos que têm lugar num ambiente marinho.
Estes processos formam a conhecida “bomba de carbono oceânica”. É composta por dois compartimentos: uma bomba biológica* que transfere carbono de superfície para o fundo do mar através da teia alimentar (é aí armazenado a longo prazo), e a bomba física* que resulta da circulação oceânica. Nas regiões polares, a água mais densa corre em direcção ao fundo do mar arrastando para baixo o carbono dissolvido. Na verdade, em altas latitudes, a água armazena CO2 mais facilmente porque as baixas temperaturas facilitam a dissolução do CO2 atmosférico (daí a importância das Regiões Polares no ciclo do carbono). É difícil determinar a quantidade de carbono armazenada por estes mecanismos, mas estima-se que o oceano concentra 50 vezes mais carbono do que a atmosfera. Para alguns cientistas, o Mar profundo e a sua coluna de água pode ser o maior sumidouro de carbono da Terra, mas o seu futuro em grande escala é ainda desconhecido. Além disso, com a acidificação oceânica, este processo poderia tornar-se menos eficiente devido à falta de carbonatos disponíveis*.
Quando se fala de armazenamento de carbono, a noção de tempo é crucial. A bomba biológica é sensível a distúrbios. Consequentemente, pode ser desestabilizada e reemitar carbono na atmosfera.
A bomba física actua noutra escala de tempo. É menos sensível a perturbações, mas é afectada a longo prazo. Uma vez activada a máquina, será difícil pará-la. O carbono, transferido para o Mar profundo devido à circulação oceânica, é temporariamente removido do ciclo de superfície, mas este processo é bastante mal quantificado. Além disso, após uma viagem de várias centenas de anos, em que se tornará este carbono quando estas águas ressurgirem?