Dos tercios del carbono de la biosfera terrestre se almacena en el suelo, principalmente como material orgánico en descomposición. Los ciclos de carbono rápidamente entre la atmósfera y el suelo como CO2, y los suelos, dependiendo de cómo se manejen, representan una fuente o sumidero importante de CO2 a la atmósfera. Existe la preocupación de que los suelos se están convirtiendo cada vez más en una fuente de CO2 a medida que el clima se calienta y los cambios en el uso de la tierra provocan una mayor perturbación del suelo. El nitrógeno es un macronutriente que a menudo limita el crecimiento de las plantas en los ecosistemas templados, aunque puede ser un contaminante en los ecosistemas acuáticos y el agua potable. Es un ciclo rápido en el suelo a medida que la materia orgánica se descompone por microorganismos descomponedores. El nitrógeno también se añade artificialmente al suelo mediante la aplicación de fertilizantes sintéticos o a través de la contaminación atmosférica (es decir, la deposición de nitrógeno). Los altos niveles de adición de nitrógeno pueden llevar a la disminución de los bosques y a la reducción de la calidad del agua.

Al monitorear la dinámica del carbono y el nitrógeno del suelo, estamos evaluando cómo diferentes manipulaciones experimentales (por ejemplo, calentamiento, fertilización N, especies de plantas invasivas) alteran la capacidad del suelo para almacenar y reciclar estos nutrientes. Los análisis específicos incluyen C orgánico total & N (cantidad de materia orgánica almacenada en el suelo), respiración del suelo (cantidad de C que sale del suelo) y dinámica del nitrógeno (por ejemplo, cantidad de nitrógeno disponible para uso de plantas y organismos del suelo; cantidad de nitrógeno que sale del suelo a través de lixiviación o pérdida de gases).