Niektóre pierwiastki, występujące w więcej niż jednej postaci stabilnej, zwane są izotopami. Izotopy stabilne tym różnią się tym od izotopów promieniotwórczych, że nie ulegają rozpadowi w czasie. Stabilne izotopy atomów określonego pierwiastka różnią się od siebie liczby neutronów, przy zachowaniu tej samej liczby protonów. Na przykład, węgiel występuje w dwóch stabilnych formach: lżejszy 12C, ma 6 protonów i 6 neutronów i masę atomową 12; cięższy 13C, ma 6 protonami i 7 neutronów i masę atomową 13. Zazwyczaj cięższe izotopy stabilne występują w przyrodzie rzadziej i mogą być stosowane jako znaczniki. Wśród biologicznie ważnych pierwiastków, takich jak wodór (H), węgiel (C), azot (N), tlen (O) i siarka (S), lżejsze izotopy występują około 20 razy częściej niż ich cięższe odpowiedniki. Względna częstość występowania ciężkiego izotopu w porównaniu z izotopem lżejszym (np 13C / 12C) może być mierzona za pomocą spektrometru masowego i jest wyrażana jako proporcja. Taka proporcja ciężkiego do lekkiego izotopu może być następnie znormalizowana względem międzynarodowych próbek referencyjnych (standardów) i wyrażona jako wskaźnik delta (δ) lub jako promil (‰). Jako, że zwierzęta "są tym, co jedzą", proporcje izotopów w ich tkankach, zwane „podpisami izotopowymi”, mogą być wykorzystywane do wnioskowania o ich diecie czy środowisku, w którym żyją.

Niektóre tkanki, takie jak włosy, pióra czy paznokcie zachowują „zapis izotopowy” odzwierciedlający przeciętną dietę w okresie, kiedy tkanki te powstawały. Analiza izotopowa tych tkanek pozwala na badanie diety zwierząt, jednocześnie eliminując potencjalne błędy interpretacji tradycyjnych badań diety. Inne tkanki są aktywne metabolicznie i przekazują informacje o diecie z ostatnich kilku dni (w przypadku wątroby lub osocza krwi) do ostatnich kilku tygodni (w przypadku mięśni lub pełnej krwi). Ocenę diety w trakcie całego życia osobnika można przeprowadzić dzięki analizie izotopowej kolagenu kostnego. W analizach diety zwykle wykorzystywane są izotopy węgla i azotu, natomiast izotopy tlenu, wodoru i siarki są szeroko wykorzystywane do śledzenia przemieszczania się zwierząt, wykorzystania siedliska (np. morskiego w porównaniu z lądowym), a także do badania zmian klimatycznych.

W ostatnich latach znacznie wzrosło zainteresowanie używaniem izotopów stabilnych w badaniach ekologicznych, m.in. w badaniach z zakresu fizjologii i ekologii roślin i zwierząt; w kompleksowych badaniach ekosystemów lądowych, morskich i słodkowodnych ekosystemu, badaniach migracji, badaniach zanieczyszczenia środowiska, w badaniach atmosfery, a nawet w ochronie przyrody, badaniach paleontologicznych czy archeologicznych. Izotopy stabilne są również bardzo przydatne jako znaczniki o ocenie krótko-, średnio- i długoterminowe procesów ekologicznych. Izotopy są również ważnym narzędziem do monitorowania wpływu człowieka na krajobraz i środowisko, a w badaniach na tym wpływem opracowuje się tzw. mapy izotopów (ang. isoscapes).

W ramach projektu GLOBE przeprowadzone zostaną analizy izotopowe współczesnych, historycznych i kopalnych prób (głównie kości i włosów) niedźwiedzi pochodzących z populacji karpackiej i skandynawskiej. Zbadamy także próby potencjalnego pożywienia niedźwiedzi.

Fot. Nuria Selva: próbka sierści niedźwiedzia oraz próbka wysuszonej kosmatki olbrzymiej (Luzula sylvatica)