Co nám říkají poměry izotopů uhlíku o hromadném vymírání?
Testování poměrů izotopů uhlíku starých vrstev nebo fosilií může být užitečné při přístupu ke klimatickým podmínkám a biologické produktivitě v době, kdy byly stanoveny. Použití izotopu uhlíku tímto způsobem je založeno na principu, že fotosyntetické organismy, jako jsou řasy, přednostně pohlcují lehčí a běžnější uhlík-12 a přitom zanechávají těžší uhlík-13. Během hromadného vymírání dochází k méně preferenční absorpci uhlíku-12, což se odráží v sedimentech.
Analýza poměrů izotopů uhlíku je běžná v přístupu k dopadům hromadných vyhynutí, ačkoli přesný vztah poměrů izotopů uhlíku k produktivitě není zcela pochopen. Zdá se, že analýza těchto izotopů naznačuje, že život prošel v posledních půl miliardách pěti vyhynutími, i když tři z nich byly výrazně významnější než ostatní dva. Všechna tato masová vyhynutí byla potvrzena prudkým poklesem biodiverzity ve fosilních záznamech. Variace v izotopech uhlíku v čase jsou známé jako invaze a exkurze.
Kromě přístupu k masovým vymírání se pro odhad původu života používají také poměry uhlíkových izotopů. Důkazy izotopů uhlíku v poslední době poukazovaly na extrémně raný původ fotosyntetických cyanobakterií, prvních známých živých organismů, již před 4,3 miliardami let, pouhých 100 miliónů let po počátečním zkapalnění vody a asi 267 miliónů let po vytvoření Země sama. Je-li to pravda, je to fascinující, jak to uváděly dřívější odhady původu života mnohem později, asi před 3,6 miliardami let. Pokud se život utvořil tak brzy po počátečním utváření Země, tak proč to vypadá tak vzácně ve vesmíru obecně? Snad většina života ve vesmíru sestává pouze z mikrobů, ale pokud ano, může se zdát neobvyklé, že se žádný z těchto mikrobů dosud nevyvinul v inteligentní bytosti, které nás navštívily.
Poměry izotopů uhlíku lze také použít pro přístup ke stupni oběhu v oceánech před miliony let. Když je cirkulace nízká, biomateriál bohatý na uhlík-12 klesá do mořského dna a zůstává tam. Díky tomu jsou následné organismy nahoře poměrně bohaté na uhlík-13. Když je cirkulace dobrá, uhlík-12 ze dna je přiveden zpět nahoru a organismy mají normální poměr uhlíku-12 k uhlíku-13.