Respiration (celleånding) er den biologiske proces, hvor levende organismer omsætter energi for at opretholde liv. Her nedbrydes kulstofholdigt organisk stof (fx sukker) ved hjælp af ilt til vand, kuldioxid (CO₂) og energi (ATP), som driver vækst, bevægelse, mælkeproduktion og indre kropsfunktioner hos mennesker, dyr og mikroorganismer i jorden.
Organisk kulstof + ilt → vand + kuldioxid + energi
Respiration fungerer som modpol til fotosyntese i kulstofkredsløbet. Hvor planter gennem fotosyntese optager CO₂ fra atmosfæren og binder kulstoffet i biomasse, frigiver respiration kulstoffet igen som CO₂ ved udånding og nedbrydning. Denne konstante udveksling sikrer, at kulstof cirkulerer mellem atmosfæren, levende organismer og det øverste jordlag i det hurtige, biologiske kulstofkredsløb. Det står i kontrast til det langsomme, geologiske kredsløb, hvor kulstof er bundet i millioner af år som kul, olie og gas.
En stor del af den biologiske CO₂-udledning stammer fra jordens respiration, dvs. mikroorganismers nedbrydning af organisk materiale. I sunde økosystemer er der balance mellem planteoptag og biologisk frigivelse, så det biologiske kredsløb i sig selv ikke akkumulerer CO₂ i atmosfæren.
I landbruget spiller husdyr en særlig rolle. Ud over CO₂ fra respiration danner drøvtyggere metan (CH₄) under fordøjelsen. Metan er en kraftig drivhusgas, men indgår i et biogent kredsløb og nedbrydes i atmosfæren efter ca. 10–12 år til CO₂, som igen kan optages af planter. Den samlede klimaeffekt afhænger derfor af antal dyr, fodring og management – ikke af selve respirationen.
Menneskers respiration indgår på samme måde i kulstofkredsløbet. Et voksent menneske udånder ca. 1 kg CO₂ pr. dag, men dette kulstof stammer fra den mad, vi spiser, og dermed fra planter, der har optaget CO₂ fra atmosfæren.
CO₂ fra respiration og CO₂ fra fossile brændsler er kemisk identiske, men klimamæssigt forskellige, fordi de kommer fra to forskellige kulstofkredsløb med vidt forskellige tidsskalaer. Hverken menneskers eller dyrs naturlige respiration udgør i sig selv en klimabelastning. Udfordringen opstår, når balancen mellem optag og udledning forrykkes, så det biologiske system ikke kan nå at genoptage den CO₂, der frigives.