Carbonate δ¹³C values provide a useful monitor of changes in the global carbon cycle because they can record the burial ratio of organic to carbonate carbon. The most pronounced isotope excursions in the geologic record occur during the Neoproterozoic and have assumed a central role in the interpretation of biogeochemical events preceding the Ediacaran and Cambrian radiations. The most profound negative carbon isotope excursion is best recorded in the Ediacaran-aged Shuram Formation of Oman and has potential equivalents worldwide including the Wonoka Formation of South Australia and other sections in China, India, Siberia, Canada, Scandinavia and Brazil. All these excursions are less well understood than those in the Phanerozoic because of their unusual magnitude, long duration (>1Ma) and the difficulty in correlating Neoproterozoic basins to confirm independently that they do indeed record global change in the mixed ocean reservoir. Alternatively, these δ¹³C anomalies could reflect diachronous diagenetic processes. Currently none of these excursion are firmly time constrained and critical to their interpretation is a coherent reproducibility and synchroneity at the global ocean scale. Here we use available strontium isotope record as an independent chronometer to test the timing and synchroneity of the Shuram δ¹³C and its potential equivalents. The use of the ⁸⁶Sr/⁸⁷Sr ratio allows the reconstruction of a coherent, global δ¹³C record calibrated independently against time. The calibrated δ¹³C curve indicates that the Shuram negative anomaly spans several tens of millions of years and reaches values below −10‰. This carbon isotopic anomaly therefore represents a meaningful oceanographic event that fundamentally challenges our understanding of the carbon cycle as defined in the Phanerozoic.

Les valeurs du δ¹³C mesurées dans les carbonates marins permettent de suivre les variations du cycle du carbone à l’échelle mondiale, en témoignant de l’enfouissement du carbone carbonaté par rapport au carbone organique. Dans l’enregistrement géologique, les excursions isotopiques les plus prononcées sont observées au Néoprotérozoïque. Ces excursions ont joué un rôle prépondérant dans l’interprétation des événements biogéochimiques et coïncident avec les radiations édiacariennes et cambriennes. La plus prononcée des excursions négatives du δ¹³C est enregistrée à l’Édiacarien dans la Formation de Shuram en Oman. Cette excursion a des équivalents potentiels sur différents fragments continentaux, tels que la Formation de Wonoka en Australie du Sud. Ces excursions négatives demeurent plus compliquées à interpréter que leur équivalent Phanérozoïque en raison de leur amplitude inhabituelle, de leur longue durée (>1Ma) et de la difficulté à corréler les bassins néoprotérozoïques de façon indépendante. Ces corrélations sont pourtant indispensables pour confirmer un changement global du δ¹³C du réservoir océanique mixte global. Au contraire, ces excursions pourraient refléter des processus diagénétiques diachroniques. Vérifier la cohérence, la reproductibilité et le synchronisme à l’échelle globale de ces excursions constitue un test critique de leur véracité. Ici, nous utilisons l’enregistrement isotopique du strontium en tant que chronomètre indépendant, pour tester le synchronisme du signal du δ¹³C de la Formation de Shuram et de ses équivalents potentiels. L’utilisation du rapport ⁸⁶Sr/⁸⁷Sr permet de composer une variation globale, cohérente et contrainte dans le temps. Les résultats montrent que l’anomalie négative du δ¹³C s’étend sur plusieurs dizaines de millions d’années, atteignant des valeurs inférieures à −10 ‰. Cette anomalie composite du δ¹³C représente donc un événement océanographique primaire qui remet profondément en question la compréhension du cycle du carbone telle qu’elle est définie dans le Phanérozoïque.