a szárazföldi bioszférában lévő szén kétharmada a talajban tárolódik, elsősorban bomlott szerves anyagként. A szén a légkör és a talaj között gyorsan ciklizál CO2-ként, és a talajok, attól függően, hogy hogyan kezelik őket, fontos CO2 forrást jelentenek a légkörbe. Aggodalomra ad okot, hogy az éghajlat melegedésével és a földhasználat megváltozásával a talajok egyre inkább CO2-forrássá válnak. A nitrogén olyan makrotápanyag, amely gyakran korlátozza a növények növekedését a mérsékelt övi ökoszisztémákban, bár szennyező lehet A vízi ökoszisztémákban és az ivóvízben. A talajban gyorsan ciklikus, mivel a szerves anyagokat lebontó mikroorganizmusok bontják le. A nitrogént mesterségesen is hozzáadják a talajhoz szintetikus műtrágyák kijuttatásával vagy légköri szennyezéssel (azaz nitrogén lerakódással). A magas nitrogénszint az erdők romlásához és a vízminőség romlásához vezethet.

a talaj szén-és nitrogéndinamikájának figyelemmel kísérésével felmérjük, hogy a különböző kísérleti manipulációk (pl. felmelegedés, megtermékenyítés, invazív növényfajok) hogyan változtatják meg a talaj azon képességét, hogy ezeket a tápanyagokat tárolja és ciklusozza. A specifikus elemzések közé tartozik a teljes szerves C & N (A talajban tárolt szerves anyag mennyisége), a talaj légzése (a talajból kilépő C mennyisége) és a nitrogén dinamikája (pl. a növényi és talajszervezetek számára rendelkezésre bocsátott nitrogén mennyisége; a talajból kimosódás vagy gáz-halmazállapotú veszteség révén kilépő nitrogén mennyisége).