Carlos Nobre è uno scienziato riconosciuto per il suo lavoro sulle interazioni biosfera-atmosfera e sugli impatti climatologici della deforestazione dell'Amazzonia e del riscaldamento globale, lavorando soprattutto con il rischio di "savannizzazione" di questo bioma. Carlos ha conseguito un dottorato di ricerca. laurea in meteorologia presso il Massachusetts Institute of Technology, USA, e ha lavorato per più di 35 anni presso l'Istituto nazionale brasiliano per la ricerca spaziale (INPE). È stato architetto per la creazione di una serie di istituti di ricerca in Brasile, tra cui il Centro brasiliano per la previsione meteorologica e gli studi sul clima (CPTEC), il Centro per la scienza del sistema terrestre (CCST) e il Centro nazionale per il monitoraggio e l'allerta precoce di Disastri naturali (CEMADEN).
È stato uno degli architetti dell'esperimento sulla biosfera e l'atmosfera su larga scala in Amazzonia (LBA) e il suo primo scienziato del programma. È stato Direttore Scientifico del Brazilian Research Network for Climate Change (Rede CLIMA), Chair del International Geosphere-Biosphere Program (IGBP), membro dell'International Panel on Climate Change (IPCC) ed è membro del Segretario delle Nazioni Unite- Comitato consultivo scientifico generale (SAB) per la sostenibilità globale. È membro dell'Accademia delle scienze brasiliana, dell'Accademia mondiale delle scienze e dell'associato straniero dell'Accademia nazionale delle scienze degli Stati Uniti e membro straniero della Royal Society del Regno Unito. Carlos ha anche lavorato nell'interfaccia scienza-politica come Segretario nazionale per le politiche di ricerca e sviluppo, Ministero brasiliano della scienza, della tecnologia e dell'innovazione ed è stato presidente dell'Agenzia federale brasiliana per il supporto e la valutazione dell'istruzione universitaria (CAPES).
Attualmente è uno scienziato senior presso l'Istituto di studi avanzati dell'Università di San Paolo e sta sostenendo il cosiddetto progetto Amazonia 4.0, un'iniziativa scientifica per sviluppare una "bioeconomia forestale permanente per l'Amazzonia". È autore o coautore di oltre 250 articoli scientifici, capitoli di libri e libri e ha ricevuto numerosi premi scientifici. Carlos è uno dei copresidenti del gruppo scientifico per l'Amazzonia (SPA) e membro del comitato direttivo della scienza di SPA.