Die Betrachtung des globalen Kohlenstoffkreislaufs als Bestandteil des Klimasystems wurde bereits in den 1970er Jahren erkannt, doch seine vollständige Integration in Erdsystemmodelle erfolgte erst nach dem Jahr 2000. Wegweisende Beiträge aus Hamburg in den 1980er und 1990er Jahren förderten dieses Vorhaben maßgeblich. Dieses Kapitel beschreibt die Hamburger Bemühungen im Kontext der Geschichte der globalen Kohlenstoffkreislaufforschung im zwanzigsten Jahrhundert: Die Darstellung der wichtigsten ozeanischen und terrestrischen Kohlenstoffkreislaufprozesse in mechanistischer, dynamischer und geografisch expliziter Form zur Kopplung mit quasi-realistischen Klimamodellen sowie die Entwicklung einer Methodik zur Quantifizierung, Einschränkung und Optimierung dieser Modelle anhand globaler Beobachtungen.