Hvad fortæller carbonisotopforhold os om masseudryddelser?
Test af carbonisotopforhold mellem gamle lag eller fossiler kan være nyttige til at få adgang til klimaforholdene og den biologiske produktivitet på det tidspunkt, hvor disse blev fastlagt. Brugen af kulstofisotop på denne måde er baseret på princippet om, at fotosyntetiske organismer, såsom alger, fortrinsvis optag den lettere og mere almindelige carbon-12, mens de efterlader den tungere carbon-13. Under en masseudryddelse er der mindre præferentiel optagelse af carbon-12, og dette afspejles i sedimenterne.
Analyse af carbonisotopforhold er almindeligt for at få adgang til virkningen af masseudryddelser, skønt det nøjagtige forhold mellem kulstofisotopforhold og produktivitet er ikke helt forstået. Analyse af disse isotoper ser ud til at antyde, at livet gennemgik fem store udryddelser i de sidste halv milliard år, skønt tre af disse var især mere betydningsfulde end de to andre. Alle disse masseudryddelser blev bekræftet af pludselige fald i biodiversitet i fossilrekorden.Variationer i carbonisotoper over tid er kendt som henholdsvis indtrængen og udflugter.
Udover at få adgang til masseudryddelser bruges carbonisotopforhold også til at estimere livets oprindelse. For nylig pegede kulstofisotopbevis på en ekstremt tidlig oprindelse af fotosyntetiske cyanobakterier, de første kendte levende organismer, til så længe som for 4,3 milliarder år siden, kun 100 millioner år efter den første flydende vand og omkring 267 millioner år efter dannelsen af jorden selv. Hvis det er sandt, er dette fascinerende, da tidligere skøn over livets oprindelse placerede det meget senere, for omkring 3,6 milliarder år siden. Hvis livet dannes så kort efter den første dannelse af jorden, hvorfor ser det så sjældent ud i kosmos generelt? Måske består det meste liv i universet bare af mikrober, men i bekræftende fald kan det virke usædvanligt, at ingen af disse mikrober endnu har udviklet sig til intelligent væsener, der har besøgt os.
Carbonisotopforhold kan også bruges til at få adgang til graden af cirkulation i verdenshavene af millioner af år siden. Når cirkulationen er lav, synker biomaterialet rig på carbon-12 på havbunden og forbliver der. Dette gør efterfølgende organismer øverst relativt rig på carbon-13. Når cirkulation er god, bringes carbon-12 fra bunden tilbage til toppen, og organismer har et normalt forhold mellem carbon-12 og carbon-13.