Hva forteller karbonisotopforhold oss ​​om masseekstraksjon?

Å teste karbonisotopforholdene til gamle lag eller fossiler kan være nyttig for å få tilgang til klimaforholdene og den biologiske produktiviteten på det tidspunktet disse ble fastsatt. Bruken av karbonisotop på denne måten er basert på prinsippet om at fotosyntetiske organismer, for eksempel alger, fortrinnsvis tar opp den lettere og mer vanlige karbon-12 mens de etterlater seg tyngre karbon-13. Under en masseutryddelse er det mindre foretrukket opptak av karbon-12, og dette gjenspeiles i sedimentene.

Analyse av karbonisotopforhold er vanlig for å få tilgang til virkningen av masseekstinksjoner, selv om det nøyaktige forholdet mellom karbonisotopforhold og produktivitet ikke er helt forstått. Analyse av disse isotopene ser ut til å antyde at livet gjennomgikk fem store utryddelser i løpet av de siste halvmilliarder årene, selv om tre av disse var mer betydningsfulle enn de to andre. Alle disse masseutryddelsene ble bekreftet av brå nedgang i biologisk mangfold i fossilprotokollen. Variasjoner i karbonisotoper over tid er kjent som henholdsvis inngrep og utflukter.

Foruten tilgang til masseutryddelser, brukes også karbonisotopforhold for å estimere livets opprinnelse. Nylig pekte bevis på karbonisotop til en ekstremt tidlig opprinnelse av fotosyntetiske cyanobakterier, de første kjente levende organismer, for så lenge som for 4,3 milliarder år siden, bare 100 millioner år etter den opprinnelige flytningen av vann og omtrent 267 millioner år etter dannelsen av Jorden selv. Hvis sant, er dette fascinerende, da tidligere estimater av livets opprinnelse plasserte det mye senere, for rundt 3,6 milliarder år siden. Hvis livet ble dannet så raskt etter den første dannelsen av jorden, hvorfor virker det så sjelden i kosmos generelt? Kanskje består det meste av livet i universet bare av mikrober, men i så fall kan det virke uvanlig at ingen av disse mikrober ennå har utviklet seg til intelligente vesener som har besøkt oss.

Karbonisotopforhold kan også brukes til å få tilgang til graden av sirkulasjon i verdenshavene for millioner av år siden. Når sirkulasjonen er lav, synker biomaterialet rik på karbon-12 til havbunnen og holder seg der. Dette gjør påfølgende organismer øverst relativt rikt på karbon-13. Når sirkulasjonen er god, bringes karbon-12 fra bunnen tilbake til toppen, og organismer har et normalt forhold mellom karbon-12 til karbon-13.