陸生生物圏の炭素の3分の2は、主に腐敗した有機材料として土壌に貯蔵されています。 二酸化炭素として大気と土壌との間で急速に炭素循環し、土壌は、それらがどのように管理されているかに応じて、大気へのCO2の重要な供給源または 気候が温暖化し、土地利用の変化が土壌の乱れを増加させるにつれて、土壌がますますCO2源になっていることが懸念されています。 窒素は、水生生態系や飲料水の汚染物質である可能性がありますが、温帯生態系では植物の成長に制限されることが多い多量栄養素です。 有機物が分解微生物によって分解されると、土壌中で急速に循環します。 窒素はまた、合成肥料の施用または大気汚染（すなわち、窒素沈着）を介して人工的に土壌に添加される。 高レベルの窒素添加は、森林の減少と水質の低下につながる可能性があります。

土壌の炭素と窒素のダイナミクスを監視することにより、我々は異なる実験操作（例えば、温暖化、n受精、侵略的な植物種）は、これらの栄養素を保存し、循環させる土壌の能力をどのように変化させるかを評価しています。 具体的な分析には、総有機C&N（土壌に貯蔵された有機物の量）、土壌呼吸（土壌から出るCの量）、窒素動態（例えば、植物および土壌生物の使用に利用可能な窒素の量、浸出またはガス状の損失によって土壌から出る窒素の量）が含まれる。