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首先地球系统是一个远离平衡的复杂的巨系统，无论是系统内部的各子系统之间，还是整个系统与外界的环境之间，始终在不断地进行着物质和能量的交换，并永远处于远离平衡的状态，这个规则已经得到了广泛的认可。同样也包括了地球系统的碳循环在内。
地球系统的CO 2 释放与吸收之间，不平衡是主要的，平衡是次要的；不平衡是绝对的，平衡是相对的。而且地球系统的碳平衡是动态的，处于不断的变化之中。从地球系统的理论或机理上看，只有在系统的不平衡条件下，地球系统才有变化，才有发展。如果长期处于平衡状态，地球系统就处于停止状态，或不再有变化和发展，地球系统的“生命”即将停止。
无论从理论上看，地球系统的碳平衡是不可能的，或不存在的。还是从20亿年来，或更可靠的6亿年以来看，地球系统的碳，尤其是大气中的CO 2 浓度，都处在不断的变化之中。总的趋势是，大气中的CO 2 浓度在不断减少，从地质时期的6 000 ppm到现在的380 ppm,变化十分剧烈。可能是由于植物将大气中的CO 2 经光和作用分解为O 2 ,C被植物吸收后固化为枝叶,O 2 则留在大气中，所以大气中的O 2 越来越多，这就是一种不平衡和变化。不仅大气中CO 2 的浓度处于不断变化之中，而且陆地生态系统、海洋生态系统，以及水中的CO 2 含量也在不断地变化，地壳的活动、地震、火山活动释放的CO 2 气体也在变化之中。所以不变或平衡是不存在的，即使有，也是短暂的。