Carbono-14
El método de datación por radiocarbono es la técnica basada en isótopos más fiable para conocer la edad de muestras orgánicas de menos de años. Está basado en la ley de decaimiento exponencial de los isótopos radiactivos. El isótopo carbono-14 (C) es producido de forma continua en la atmósfera como consecuencia del bombardeo de átomos de nitrógeno por rayos cósmicos. Este isótopo creado es inestable, por lo que, espontáneamente, se transmuta en nitrógeno-14 (N). Estos procesos de generación-degradación de C se encuentran prácticamente equilibrados, de manera que el isótopo se encuentra homogéneamente mezclado con los átomos no radiactivos en el dióxido de carbono de la atmósfera. El proceso de fotosíntesis incorpora el átomo radiactivo en las plantas, de manera que la proporción C/C en estas es similar a la atmosférica. Los animales incorporan, por ingestión, el carbono de las plantas. Ahora bien, tras la muerte de un organismo vivo no se incorporan nuevos átomos de C a los tejidos, y la concentración del isótopo va decreciendo conforme va transformándose en N por decaimiento radiactivo.
Sistema climático
Los elementos químicos, vitales para la vida, circulan constantemente a través de los diferentes componentes del sistema climático. El ciclo del carbono es particularmente importante para el clima, ya que determina las concentraciones de dos importantes gases de efecto invernadero en la atmósfera: y metano. En la parte rápida del ciclo del carbono, las plantas absorben dióxido de carbono de la atmósfera mediante la fotosíntesis; esto es reemitido más tarde por la respiración de los seres vivos. Como parte del ciclo lento del carbono, los volcanes liberan al desgasificarse, liberando dióxido de carbono de la corteza y el manto de la Tierra. Como el en la atmósfera hace que la lluvia sea un poco ácida, esta lluvia puede disolver lentamente algunas rocas, un proceso conocido como meteorización. Los minerales que se liberan de esta manera, transportados al mar, son utilizados por seres vivos cuyos restos pueden formar rocas sedimentarias, devolviendo el carbono a la litosfera.