dwie trzecie węgla w ziemskiej biosferze jest przechowywane w glebie, głównie jako zbutwiały Materiał organiczny. Cykle węgla szybko między atmosferą a glebą jako CO2, a gleby, w zależności od sposobu zarządzania, stanowią ważne źródło lub pochłanianie CO2 do atmosfery. Istnieje obawa, że gleby stają się coraz bardziej źródłem CO2 w miarę ocieplania się klimatu, a zmiana użytkowania gruntów powoduje zwiększone zakłócenia gleby. Azot jest makroskładnikiem pokarmowym, który często ogranicza wzrost roślin w ekosystemach umiarkowanych, chociaż może być zanieczyszczeniem w ekosystemach wodnych i wodzie pitnej. Jest szybko cyklicznie w glebie, ponieważ materia organiczna jest rozkładana przez rozkładające się mikroorganizmy. Azot jest również sztucznie dodawany do gleby poprzez stosowanie nawozów syntetycznych lub poprzez zanieczyszczenie atmosferyczne (tj. osadzanie azotu). Wysoki poziom dodatku azotu może prowadzić do zaniku lasów i obniżonej jakości wody.

monitorując dynamikę węgla i azotu w glebie, oceniamy, w jaki sposób różne eksperymentalne manipulacje (np. ocieplenie, nawożenie N, inwazyjne gatunki roślin) zmieniają zdolność gleby do magazynowania i cyklu tych składników odżywczych. Szczegółowe analizy obejmują całkowitą zawartość organiczną C & n (ilość materii organicznej przechowywanej w glebie), oddychanie gleby (ilość C opuszczająca glebę) i dynamikę azotu (np. ilość azotu udostępnionego do wykorzystania przez rośliny i organizmy glebowe; ilość azotu opuszczającego glebę poprzez wymywanie lub utratę gazów).