Due terzi del carbonio nella biosfera terrestre sono immagazzinati nel suolo, principalmente come materiale organico decaduto. Cicli di carbonio rapidamente tra l’atmosfera e il suolo come CO2, e terreni, a seconda di come sono gestiti, rappresentano una fonte importante o lavandino di CO2 nell’atmosfera. Si teme che i suoli stiano diventando sempre più una fonte di CO2 man mano che il clima si scalda e il cambiamento dell’uso del suolo provoca un aumento dei disturbi del suolo. L’azoto è un macronutriente che spesso limita la crescita delle piante negli ecosistemi temperati, sebbene possa essere un inquinante negli ecosistemi acquatici e nell’acqua potabile. Viene rapidamente pedalato nel suolo poiché la materia organica viene scomposta da microrganismi decompositori. L’azoto viene anche aggiunto artificialmente al suolo tramite l’applicazione di fertilizzanti sintetici o attraverso l’inquinamento atmosferico (cioè la deposizione di azoto). Alti livelli di aggiunta di azoto possono portare al declino delle foreste e alla riduzione della qualità dell’acqua.

Monitorando le dinamiche del carbonio e dell’azoto del suolo, stiamo valutando come diverse manipolazioni sperimentali (ad esempio, riscaldamento, fertilizzazione N, specie vegetali invasive) alterino la capacità del suolo di immagazzinare e ciclicizzare questi nutrienti. Le analisi specifiche includono C organico totale & N (quantità di materia organica immagazzinata nel suolo), respirazione del suolo (quantità di C che lascia il suolo) e dinamica dell’azoto (ad esempio, quantità di azoto reso disponibile per l’uso di piante e organismi del suolo; quantità di azoto che lascia il suolo attraverso la lisciviazione o la perdita gassosa).