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    在海洋里無機(jī)放射性碳含量隨時(shí)間間的變化可用下式表示：

∂C*/∂t=－λC*＋（e－S）－（p－b）          (2.18)

    式中，C*為在海洋里以CO₂（或H₂CO₃），HCO^-₃，CO^2-₃等無機(jī)物形態(tài)存在的放射性碳的總量，單位以克／米²表示。λ為¹⁴C放射性蛻變常數(shù)，S為一年間¹⁴C從海中逃逸到大氣中的量，e為一年間從大氣進(jìn)入海洋里的¹⁴C的量，p為在年間納入有機(jī)體中¹⁴C的量，b為一年間從有機(jī)物變回?zé)o機(jī)物的量，以上各量均以克／米²·年單位表示。

    考慮整個(gè)海洋的情況，初級(jí)生產(chǎn)量平均為80克碳／米²·年。有機(jī)物生成量和有機(jī)物分解量b的速度對(duì)海洋整體來說是相等的。因?yàn)?sup>14C與全部碳元素的原子比是1．24×10^-12，所以p和b大致各為1×10^-10克／米²·年，以總碳酸量作為2．3毫克原子／升計(jì)算，則海洋中全部碳元素為110．000克／米²。其中¹⁴C為1．16×10^-7克／米²（3×10^-14克／升）。在此設(shè)海洋的平均深度為4000米，則海中放射性碳的比放射能比起大氣中的比放射能低15％。因?yàn)?sup>14C的λ是1．26×10^-4／年，所以一年間放射蛻變量（λC*）是1．46×10^-11克／米²·年。
    大氣中CO₂的量是4．7×10³克／米²，其中C的量是1．28×10³克／米²。大氣中CO₂的平均停留時(shí)間假定為7年，那么一年間就有180克／米²CO₂進(jìn)入海洋，并有等量的CO₂從海中逸出。在180克空氣中的碳之中含有¹⁴C量為2．2×10^-10克。如上所述，有機(jī)物生成和分解的速度相等時(shí)，p－b＝0，所以在穩(wěn)定狀態(tài)下（e－S）和λC*就相等了。即¹⁴C向大氣的逃逸量是2．05×10^-10克／米²·年。當(dāng)p－b＝0，e－S＝λC*這兩個(gè)條件得到滿足時(shí)，由放射性碳測(cè)定的年齡就給出了海水的正確年齡嶺。但是，如前所所述，因?yàn)閜和b，或e和S的值比λC*大一個(gè)數(shù)量級(jí)，所以，由于時(shí)間和地點(diǎn)的關(guān)系，p和b或e和S之間可能不平衡。
    不言而喻，這種不平衡應(yīng)歸因于全部無機(jī)碳出入的不平衡。
    例如，在有機(jī)物生成的速度比分解速度大，且向大氣逃逸的CO₂量超過從大氣的進(jìn)入量時(shí)，海水中無機(jī)態(tài)碳就減少。可是，實(shí)際上因?yàn)楹Ｋ杏坞x碳酸的分壓高，pH就低，所以這時(shí)碳酸鈣就溶解并使碳酸增加。換句話說，由于非放射性碳溶解，與¹²C相對(duì)比之下，¹⁴C的放射能就要降低。
    其例見于南極海，在南極海，當(dāng)有機(jī)生產(chǎn)活躍時(shí)，初級(jí)生產(chǎn)竟達(dá)400克碳／米²·年之多。但是，因水溫低，故有機(jī)物分解緩慢。此外，海水中游離碳酸的分壓，有時(shí)竟會(huì)上升到500pm（鳥居，吉田，平山，1959；三宅，松尾，1960；三宅，杉村，1969）。在這種狀態(tài)下，CO₂向大氣的逃逸量超過進(jìn)入量。表層水中pH值低，因而游離碳酸多，之所以如此，是由于水上下急劇混合的緣故。此外，pH值下降還引起碳酸鈣的溶解。如鳥居等的觀測(cè)，這兩方面的原因使南極海表面水的總碳酸增加。
    這樣，在符合p－b＞0或e－s＜λC*的條件下，¹⁴C與¹²C相比，似乎放射性下降，而表面海水的表觀年齡增大。
    雖然無機(jī)碳和有機(jī)物之間以及在大氣與海洋之間交換的過程中都存在同位素分離的現(xiàn)象，但本文不予考慮。