Zwei Drittel des Kohlenstoffs in der terrestrischen Biosphäre werden im Boden gespeichert, hauptsächlich als zerfallenes organisches Material. Kohlenstoffkreisläufe schnell zwischen der Atmosphäre und dem Boden als CO2UND Böden stellen je nach Bewirtschaftung eine wichtige Quelle oder Senke von CO2 für die Atmosphäre dar. Es besteht die Sorge, dass Böden zunehmend zu einer CO2-Quelle werden, da sich das Klima erwärmt und der Landnutzungswandel zu vermehrten Bodenstörungen führt. Stickstoff ist ein Makronährstoff, der das Pflanzenwachstum in gemäßigten Ökosystemen häufig einschränkt, obwohl er in aquatischen Ökosystemen und im Trinkwasser ein Schadstoff sein kann. Es wird schnell im Boden zirkuliert, da organisches Material von zersetzenden Mikroorganismen abgebaut wird. Stickstoff wird dem Boden auch künstlich durch die Anwendung synthetischer Düngemittel oder durch Luftverschmutzung (d. H. Stickstoffablagerung) zugesetzt. Hohe Stickstoffzusätze können zu einem Rückgang der Wälder und zu einer Verringerung der Wasserqualität führen.

Durch die Überwachung der Kohlenstoff- und Stickstoffdynamik im Boden untersuchen wir, wie verschiedene experimentelle Manipulationen (z. B. Erwärmung, N-Düngung, invasive Pflanzenarten) die Fähigkeit des Bodens verändern, diese Nährstoffe zu speichern und zu verarbeiten. Spezifische Analysen umfassen das gesamte organische C & N (Menge der im Boden gespeicherten organischen Substanz), die Bodenatmung (Menge an C, die den Boden verlässt) und die Stickstoffdynamik (z. B. Menge an Stickstoff, die für die Verwendung durch Pflanzen und Bodenorganismen zur Verfügung gestellt wird; Menge an Stickstoff, die den Boden durch Auswaschung oder gasförmigen Verlust verlässt).