几十年来,科学家们从南卡罗来纳皮迪河( Pee dee)的海相沉积物中挖掘箭石,研磨并清洗之后,发现这些石灰石中,较重的碳13同位素与普通的碳12原子含量比为1.11%。这个值被用来作为国际碳同位素标准(PDB)。但地质化学家使用了太多的皮迪箭石,以致如今箭石已经耗尽,因此在1994年一个新的标准被启用,即vPDB标准( Vienna pee dee Belemnite,维也纳一皮迪箭石),以此作为同位素基准,用于测量所有含碳对象,其中也包括人类。
如果取一根头发送往同位素实验室进行分析,你会发现,相比工业革命前的估测数据,如今的碳13的含量更低,而这一差异也印证了我们给文明社会提供能源的方式。就像今天的植物与浮游生物一样,煤炭、石油和天然气的那部分由光合作用而来的碳,其中的碳13含量比水与空气中的含量低;同时,通过改变大气与海洋之间的平衡,燃烧化石能源排放的气体正在降低地球上所有生物的碳13含量。体内带有碳污染物的想法不仅仅只是一个理论抽象—通过将你失衡的同位素比例与中生代“乌贼”进行对比,你可以证明这一点。
化学家们用重轻同位素比来表示你头发中的碳13含量,并标记为δ13C”,其发音是“德耳塔碳13”,接着根据箭石标准对这个数值进行修正,负值表示碳13的含量比皮迪箭石要低。你可能会发现你的δ13C在-15‰到-25‰之间变化,更精确的数值还取决于你所在的位置以及所吃的食物。

全世界的δ13C数值自从化石燃料开始被使用后都在持续下降。这种迹象随处可见,比如树木的年轮、湖底的层层沉积物或珊瑚形成的精致带状石灰石,当然还有你自己的身体。如果你能测试自己幼年时期头发中的碳13含量,你一定会发现比现在的数值要高——前提当然是你现在还有头发,饮食结构也没有发生巨变。
二氧化碳如果携带较重的碳13同位素,在进入植物及浮游生物的细胞时会更为困难,因此远古森林及海洋的沉积物,其碳13的浓度都比当时的大气中低。当我们燃烧这些化石沉积物时,就如同我们向今天的大气中倾泻了一场轻碳的洪水,最终这种对大气碳池的稀释又会通过供养我们的食物网络发挥它的作用。