L'analyse des isotopes stables aide à suivre les processus physiques, chimiques et biologiques dans les océans

L’océanographie englobe de nombreuses disciplines diverses liées aux processus physiques, chimiques et biologiques qui se produisent dans les océans de la terre. L'analyse des isotopes stables est un moyen efficace de suivre ces processus, modernes et anciens. La paléocéanographie utilise les signatures des isotopes stables d'oxygène de matériaux conservés dans des carottes de glace ou des sédiments pour clarifier l'histoire des températures de la surface de la mer ou des eaux profondes. Les isotopes stables de l'oxygène et de l'hydrogène peuvent aussi tracer l'hydrologie des eaux océaniques, suivre le mouvement et la circulation des eaux, les processus d'évaporation et les influences météorologiques à l'échelle locale, régionale ou mondiale.

Le cycle des nutriments et l’écologie des océans du monde sont également intéressants. Les isotopes stables du carbone, de l'azote et du soufre sont des outils puissants qui peuvent être utilisés pour suivre l'activité des algues, trouver les structures de la chaîne alimentaire au sein des communautés de surface ou benthiques et suivre les flux de nutriments tout au long des saisons. L'analyse des isotopes stables est particulièrement utile pour explorer les limites particulières des systèmes hydrothermaux profonds, où des organismes chimiosynthétiques spécifiques sont les piliers des communautés qui prospèrent dans ces conditions extrêmes.