Les deux tiers du carbone de la biosphère terrestre sont stockés dans le sol, principalement sous forme de matière organique en décomposition. Les cycles du carbone sous forme de CO2 entre l’atmosphère et le sol sont rapides, et les sols, selon la façon dont ils sont gérés, représentent une source ou un puits important de CO2 dans l’atmosphère. On craint que les sols deviennent de plus en plus une source de CO2 à mesure que le climat se réchauffe et que le changement d’utilisation des terres entraîne une perturbation accrue des sols. L’azote est un macronutriment qui limite souvent la croissance des plantes dans les écosystèmes tempérés, bien qu’il puisse être un polluant dans les écosystèmes aquatiques et l’eau potable. Il est rapidement recyclé dans le sol lorsque la matière organique est décomposée par des microorganismes décomposeurs. L’azote est également ajouté artificiellement au sol par l’application d’engrais synthétiques ou par la pollution atmosphérique (c.-à-d. les dépôts d’azote). Des niveaux élevés d’addition d’azote peuvent entraîner le déclin des forêts et une diminution de la qualité de l’eau.

En surveillant la dynamique du carbone et de l’azote dans le sol, nous évaluons comment différentes manipulations expérimentales (par exemple, réchauffement, fertilisation azotée, espèces végétales envahissantes) modifient la capacité du sol à stocker et à cycler ces nutriments. Les analyses spécifiques comprennent le C organique total & N (quantité de matière organique stockée dans le sol), la respiration du sol (quantité de C quittant le sol) et la dynamique de l’azote (par exemple, quantité d’azote mise à disposition pour l’utilisation des plantes et des organismes du sol; quantité d’azote quittant le sol par lixiviation ou perte gazeuse).