炭素の同位体
炭素には、炭素12、炭素13、炭素14の3つの天然同位体が存在する。炭素12と炭素13は安定で、天然の存在比は、約99:1である。炭素14は、大気上層で宇宙線からの熱中性子により生成し、地表に下降して生物に吸収される。炭素14の存在比は無視できる程度であるが、半減期5700年の放射性を持つため、放射計で検出することができる。死んだ組織は、それ以上炭素14を吸収しないため、炭素14の存在量は放射年代測定に用いることができる。
CとCは海洋循環を説明する温度トレーサーとして使われる。より軽い同位体(C)の方が、植物が光合成するときに吸収されやすいことが分かっており、そのときのプランクトン(浮遊生物)の大発生により大量のCが海に取り込まれる。もし海水が成層化して海洋循環が滞ると、プランクトンの死滅によってCが海底に沈降し、表層は比較的多くのCで満たされる。そして、深い場所から冷水がわき上がる場所(北大西洋)からCがもたらされる。過去の気候のトレーサーには熱帯種、サンゴの成長環などがある(Flannery 2005)。