Vad berättar kolisotopförhållanden om massutrotningar?
Att testa kolisotopförhållandena för forntida skikt eller fossiler kan vara till hjälp för att få tillgång till klimatförhållandena och biologisk produktivitet vid den tidpunkten som dessa fastställdes. Användningen av kolisotop på detta sätt är baserad på principen att fotosyntetiska organismer, såsom alger, företrädesvis upptagar det lättare och vanligare kol-12 samtidigt som det lämnar den tyngre kol-13. Under en massutrotning finns det mindre preferensupptag av kol-12, och detta återspeglas i sedimenten.
Analys av kolisotopförhållanden är vanligt vid åtkomst till påverkan av massutrotningar, även om det exakta förhållandet mellan kolisotopförhållanden till produktivitet inte är helt förstått. Analys av dessa isotoper tycks tyder på att livet genomgick fem stora utrotningar under de senaste halvbillion åren, även om tre av dessa var särskilt mer betydelsefulla än de andra två. Alla dessa massutrotningar bekräftades av plötsliga minskningar i biologisk mångfald i fossilregistret.Variationer i kolisotoper över tid kallas respektive inveckningar respektive utflykter.
Förutom åtkomst till massutrotningar används också kolisotopförhållanden för att uppskatta livets ursprung. Nyligen pekade kolisotopbevis på ett extremt tidigt ursprung för fotosyntetiska cyanobakterier, de första kända levande organismerna, så länge som för 4,3 miljarder år sedan, för bara 100 miljoner år efter den första kondensationen av vatten och cirka 267 miljoner år efter själva jordens bildning. Om det är sant är detta fascinerande, eftersom tidigare uppskattningar av livets ursprung placerade det mycket senare, för cirka 3,6 miljarder år sedan. Om livet bildades så snart efter jordens första bildning, varför verkar det så sällsynt i kosmos i allmänhet? Kanske mest liv i universum bara består av mikrober, men i så fall kan det verka ovanligt att ingen av dessa mikrober ännu har utvecklats till intelligent varelser som har besökt oss.
Kolisotopförhållanden kan också användas för att få tillgång till cirkulationsgraden i haven för miljoner år sedan. När cirkulationen är låg sjunker biomaterialet på kol-12 på havsbotten och stannar där. Detta gör efterföljande organismer på toppen relativt rika på kol-13. När cirkulationen är bra, kommer kol-12 från botten tillbaka upp till toppen, och organismer har ett normalt förhållande av kol-12 och kol-13.