Soil respiration
ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವು ಮಣ್ಣಿನ ಜೀವಿಗಳು ಉಸಿರಾಡುವಾಗ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಸಸ್ಯದ ಬೇರುಗಳು, ಬೇರುಕಾಂಡಗಳು, ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿಗಳ ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವು ಮಣ್ಣಿನಿಂದ ಇಂಗಾಲವನ್ನು CO2 ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವ ಪ್ರಮುಖ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. CO2 ಅನ್ನು ಸಸ್ಯಗಳು ವಾತಾವರಣದಿಂದ ಪಡೆಯುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಸಸ್ಯಗಳು ಈ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ರಚನಾತ್ಮಕ ಘಟಕಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಅಥವಾ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲು ಉಸಿರಾಡಲು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಸಸ್ಯದ ಉಸಿರಾಟವು ಬೇರುಗಳಲ್ಲಿ ನೆಲದ ಕೆಳಗೆ ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ, ಅದು ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ, ಸಸ್ಯದ ರಚನಾತ್ಮಕ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಹೆಟೆರೊಟ್ರೋಫ್ಗಳು ಸೇವಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಹೆಟೆರೊಟ್ರೊಫಿಕ್ ಸೇವನೆಯು CO2 ಅನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ CO2 ಅನ್ನು ನೆಲದ ಕೆಳಗಿರುವ ಜೀವಿಗಳು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಿದಾಗ, ಅದನ್ನು ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ಪ್ರಮಾಣವು ಹಲವಾರು ಅಂಶಗಳಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿನ ತಾಪಮಾನ, ತೇವಾಂಶ, ಪೋಷಕಾಂಶ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಮಟ್ಟವು ಅತ್ಯಂತ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ಉಸಿರಾಟದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು. ಈ ಉಸಿರಾಟದ ದರಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಬಹುದು. ಮೂಲ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಇತರ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು, ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಉಸಿರಾಟದ ಸಸ್ಯ ರಚನೆಗಳ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಮಾರ್ಗದ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು (ಸಿ3/ಸಿ4) ಬಳಸಬಹುದು. ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ಪ್ರಮಾಣವು ಮಾನವ ಚಟುವಟಿಕೆಯಿಂದ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು. ಏಕೆಂದರೆ ಮಾನವರು ಹಲವಾರು ವರ್ಷಗಳಿಂದ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ವಿವಿಧ ನಿಯಂತ್ರಣಾ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ ಮತ್ತು ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ. ಜಾಗತಿಕ ಹವಾಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯು ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ವಾತಾವರಣದ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್, ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುವ ಮಳೆಯ ಮಾದರಿಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ಹಲವಾರು ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುವ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ. ಈ ಎಲ್ಲಾ ಅಂಶಗಳು ಜಾಗತಿಕ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ದರದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು. ಮಾನವರಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿದ ಸಾರಜನಕ ಫಲೀಕರಣವು ಇಡೀ ಗ್ರಹದ ದರಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಾದ್ಯಂತ ಅದರ ದರವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯ. ಏಕೆಂದರೆ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವು ಜಾಗತಿಕ ಇಂಗಾಲದ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಇತರ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳ ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಸಸ್ಯದ ರಚನೆಗಳ ಉಸಿರಾಟವು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಆ ರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಾರಜನಕದಂತಹ ಇತರ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳನ್ನು ಸಹ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವು ಜಾಗತಿಕ ಹವಾಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಕಾರಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಹ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಸಕಾರಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು ಬದಲಾವಣೆಯ ಅದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ಪ್ರಮಾಣವು ಹವಾಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಬಹುದು ಮತ್ತು ನಂತರ ಹವಾಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಬಹುದು. ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ಮೂಲಗಳು ಎಲ್ಲಾ ಜೀವಕೋಶಗಳ ಉಸಿರಾಟವು ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಂದ ಶಕ್ತಿ, ನೀರು ಮತ್ತು CO2 ಅನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ನೆಲದ ಕೆಳಗೆ ಸಂಭವಿಸುವ ಯಾವುದೇ ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಸ್ಯದ ಬೇರುಗಳು, ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ, ಶಿಲೀಂಧ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನ ಪ್ರಾಣಿಗಳ ಉಸಿರಾಟವು ಕೆಳಗೆ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ CO2 ಅನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಟ್ರೈಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಲಿಕ್ ಆಮ್ಲ (ಟಿ. ಸಿ. ಎ.) ಚಕ್ರ ಟ್ರೈಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಲಿಕ್ ಆಮ್ಲ (ಟಿ. ಸಿ. ಎ.) ಚಕ್ರ-ಅಥವಾ ಸಿಟ್ರಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಚಕ್ರ-ಜೀವಕೋಶದ ಉಸಿರಾಟದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಟಿಸಿಎ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ, ಆರು ಇಂಗಾಲದ ಸಕ್ಕರೆಯು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ಉತ್ಕರ್ಷಣವು ಸಕ್ಕರೆಯಿಂದ CO2 ಮತ್ತು H2O ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಸಸ್ಯಗಳು, ಶಿಲೀಂಧ್ರಗಳು, ಪ್ರಾಣಿಗಳು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಈ ಚಕ್ರವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ ಬಹುಪಾಲು ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವು ಅದರ ಅತ್ಯಂತ ಮೂಲಭೂತ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಇದನ್ನು ಏರೋಬಿಕ್ ಉಸಿರಾಟ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಿಣ್ವಗಳ ಹುದುಗುವಿಕೆಯು ಜೀವಕೋಶಗಳು ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಈ ಚಯಾಪಚಯ ಮಾರ್ಗದಲ್ಲಿ, ಆಮ್ಲಜನಕದ ಬಳಕೆಯಿಲ್ಲದೆ ಇಂಗಾಲದ ಸಂಯುಕ್ತದಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಈಥೈಲ್ ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ ಅಥವಾ ಲ್ಯಾಕ್ಟಿಕ್ ಆಮ್ಲ. ಆಮ್ಲಜನಕದ ಕೊರತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಈ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಆಮ್ಲಜನಕರಹಿತ ಉಸಿರಾಟ ಎಂದು ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪೀಟ್ ಬಾಗ್ಗಳು ಮತ್ತು ಜೌಗು ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿರುವಂತೆ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಕೊರತೆಯಿರುವ ಜಲಾವೃತ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದಲ್ಲಿ ಇದು CO2ನ ಪ್ರಮುಖ ಮೂಲವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮಣ್ಣಿನಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಉಸಿರಾಟದ ಮೂಲಕ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯ ಕೆಳಭಾಗದ ಉಸಿರಾಟದ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸಸ್ಯದ ಬೇರುಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಬೇರಿನ ಉಸಿರಾಟದ ಸಸ್ಯಗಳು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದ ಕೆಲವು ಇಂಗಾಲದ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಉಸಿರಾಡುತ್ತವೆ. ಈ ಉಸಿರಾಟವು ಬೇರುಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ, ಇದು ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಬೇರಿನ ಉಸಿರಾಟವು ಸುಮಾರು ಅರ್ಧದಷ್ಟು ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಮೌಲ್ಯಗಳು ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರಬಲ ಸಸ್ಯ ಪ್ರಕಾರಗಳು ಮತ್ತು ಸಸ್ಯಗಳು ಒಳಪಟ್ಟಿರುವ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ 10 ರಿಂದ 90 ಪ್ರತಿಶತದವರೆಗೆ ಇರಬಹುದು. ಹೀಗಾಗಿ, ಬೇರಿನ ಉಸಿರಾಟದ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ CO2 ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಬೇರಿನ ಜೀವರಾಶಿ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬೇರಿನ ಉಸಿರಾಟದ ಪ್ರಮಾಣಗಳಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬೇರಿನ ಪಕ್ಕದಲ್ಲಿ ರೈಜೋಸ್ಪಿಯರ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ಪ್ರದೇಶವಿದೆ, ಇದು ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ರೈಜೋಸ್ಫಿಯರ್ ಉಸಿರಾಟ ರೈಜೋಸ್ಫಿಯರ್ ಅದರ ನೆರೆಯ ಮಣ್ಣಿನೊಂದಿಗೆ ಬೇರಿನ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ತಕ್ಷಣವೇ ಪಕ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ವಲಯವಾಗಿದೆ. ಈ ವಲಯದಲ್ಲಿ ಸಸ್ಯ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ನಡುವೆ ನಿಕಟವಾದ ಸಂವಹನವಿದೆ. ಬೇರುಗಳು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಪದಾರ್ಥಗಳನ್ನು ಅಥವಾ ಹೊರಸೂಸುವ ಪದಾರ್ಥಗಳನ್ನು ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಈ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯು ಸಕ್ಕರೆಗಳು, ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲಗಳು, ಜೀವಸತ್ವಗಳು, ದೀರ್ಘ ಸರಪಳಿ ಕಾರ್ಬೋಹೈಡ್ರೇಟ್ಗಳು, ಕಿಣ್ವಗಳು ಮತ್ತು ಲೈಸೇಟ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ, ಇವು ಬೇರುಗಳ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಮುರಿದಾಗ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯಾಗಿ ಕಳೆದುಹೋದ ಇಂಗಾಲದ ಪ್ರಮಾಣವು ಸಸ್ಯ ಪ್ರಭೇದಗಳ ನಡುವೆ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದ ಪಡೆದ ಶೇಕಡಾ 20ರಷ್ಟು ಇಂಗಾಲವು ಬೇರುಗಳು ಹೊರಸೂಸುವುದರಿಂದ ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದಿಂದ ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ. ಈ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಟಿ. ಸಿ. ಎ ಚಕ್ರದ ಮೂಲಕ ಇಂಗಾಲದ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಉಸಿರಾಡುತ್ತವೆ; ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹುದುಗುವಿಕೆಯೂ ಸಹ ಇರುತ್ತದೆ. ಇದು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಕೊರತೆಯಿಂದಾಗಿ ಮೂಲದಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಬಳಕೆಯಿಂದಾಗಿ, ಮೂಲದಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ಮಣ್ಣಿನ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ. ರೈಜೋಸ್ಫಿಯರ್ನಲ್ಲಿನ ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಮುಖ ಜೀವಿಗಳು ಬೇರು-ಸೋಂಕು ಶಿಲೀಂಧ್ರಗಳು ಅಥವಾ ಮೈಕೊರೈಜಾ. ಈ ಶಿಲೀಂಧ್ರಗಳು ಸಸ್ಯದ ಮೂಲದ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಸ್ಯದ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಮಣ್ಣಿನ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳನ್ನು ಬೇರು ಎದುರಿಸಲು ಮತ್ತು ಪಡೆಯಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ. ಈ ಪ್ರಯೋಜನಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿಯಾಗಿ, ಸಸ್ಯವು ಶಿಲೀಂಧ್ರಗಳಿಗೆ ಸಕ್ಕರೆಗಳನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಶಿಲೀಂಧ್ರಗಳು ಈ ಸಕ್ಕರೆಗಳನ್ನು ಶಕ್ತಿಗಾಗಿ ಉಸಿರಾಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆ ಮೂಲಕ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ. ಶಿಲೀಂಧ್ರಗಳು, ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನ ಪ್ರಾಣಿಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಕಸ ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನ ಸಾವಯವ ಪದಾರ್ಥಗಳ ವಿಭಜನೆಯಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಮಣ್ಣಿನ ಪ್ರಾಣಿಗಳು ಮಣ್ಣಿನ ಪ್ರಾಣಿಗಳು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಮತ್ತು ಶಿಲೀಂಧ್ರಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಮೇಯುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಕಸವನ್ನು ಸೇವಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಒಡೆಯುತ್ತವೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪ್ರಾಣಿಯು ಅತ್ಯಂತ ಚಿಕ್ಕ ಮಣ್ಣಿನ ಪ್ರಾಣಿಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ. ಇವು ನೆಮಟೋಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಹುಳಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಈ ಗುಂಪು ಮಣ್ಣಿನ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಮತ್ತು ಶಿಲೀಂಧ್ರಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣತಿ ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ಜೀವಿಗಳನ್ನು ಸೇವಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಸಸ್ಯದ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿದ್ದ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಮತ್ತು ಶಿಲೀಂಧ್ರಗಳ ರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಈಗ ಮಣ್ಣಿನ ಪ್ರಾಣಿಗಳು ಉಸಿರಾಡುತ್ತವೆ. ಮೆಸೊಫೌನಾಗಳು ಉದ್ದದ ಮಣ್ಣಿನ ಪ್ರಾಣಿಗಳಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನ ಕಸವನ್ನು ಸೇವಿಸುತ್ತವೆ. ಮಲ ಪದಾರ್ಥವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ತೇವಾಂಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಹೊಸ ದಾಳಿ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟಕ್ಕೆ ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಮ್ಯಾಕ್ರೋಫೌನಾಗಳು ಎರೆಹುಳುಗಳು ಮತ್ತು ಗೆದ್ದಲುಗಳಂತಹ ಜೀವಿಗಳಾಗಿವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಫೌನಾ ತುಣುಕು ಕಸದ ರಾಶಿಯಾಗಿದ್ದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಪ್ರದೇಶವು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ದಾಳಿಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇತರ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಫೌನಾ ಬಿಲಗಳು ಅಥವಾ ಕಸವನ್ನು ಸೇವಿಸುವುದರಿಂದ, ಮಣ್ಣಿನ ಬೃಹತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಮಣ್ಣಿನ ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಒಡೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನ ಗಾಳಿಯಾಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಒಳನುಸುಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ನಿಯಂತ್ರಣವು ವಿವಿಧ ಅಜೈವಿಕ ಅಥವಾ ನಿರ್ಜೀವ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ತಾಪಮಾನ, ಮಣ್ಣಿನ ತೇವಾಂಶ ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕ ಎಲ್ಲವೂ ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿನ ಉಸಿರಾಟದ ದರಕ್ಕೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತವೆ. ತಾಪಮಾನವು ಉಸಿರಾಟದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ತಾಪಮಾನವು ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ಘಾತೀಯವಾಗಿ ಗರಿಷ್ಠ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಕಿಣ್ವಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯು ಅಡ್ಡಿಯಾದಾಗ ಉಸಿರಾಟವು ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಟಿ. ಸಿ. ಎ. ಚಕ್ರದಿಂದ ಉಸಿರಾಟದ ಪ್ರಮಾಣವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸೀಮಿತಗೊಂಡಾಗ ಅದರ ಕಡಿಮೆ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಬೇರಿನ ಉಸಿರಾಟವು ಘಾತೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಕ್ಕರೆಗಳ ಸಾಗಣೆ ಮತ್ತು ಚಯಾಪಚಯದ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಅಂಶವಾಗುತ್ತವೆ. ತಾಪಮಾನವು ಮುಗಿದ ನಂತರ, ಬೇರಿನ ಉಸಿರಾಟವು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸ್ಥಗಿತಗೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳನ್ನು ಮೂರು ತಾಪಮಾನದ ಗುಂಪುಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ; ಕ್ರಯೋಫೈಲ್ಸ್, ಮೆಸೊಫೈಲ್ಸ್ ಮತ್ತು ಥರ್ಮೋಫೈಲ್ಸ್. ಕ್ರಯೋಫೈಲ್ಗಳು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಮೆಸೊಫೈಲ್ಗಳು 20 ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಥರ್ಮೋಫೈಲ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ವಿಭಿನ್ನ ಸಮೂಹಗಳು ಅಥವಾ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಗುಂಪುಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ. ಈ ಎಲ್ಲಾ ಗುಂಪುಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಉಸಿರಾಟವು ಬಹಳ ವಿಶಾಲ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೌಲ್ಯಗಳು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಕುಂಠಿತಗೊಳಿಸುವವರೆಗೆ ತಾಪಮಾನದ ಹೆಚ್ಚಳವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಮಣ್ಣಿನ ತೇವಾಂಶದ ಮಟ್ಟಗಳೊಂದಿಗೆ ಕಂಡುಬರುವ ಅದೇ ಮಾದರಿಯಾಗಿದೆ. ಮಣ್ಣಿನ ತೇವಾಂಶ ಮಣ್ಣಿನ ತೇವಾಂಶವು ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುವ ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ಶುಷ್ಕ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತೇವಾಂಶವು ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿದಾಗ ಅದು ಕಡಿಮೆಯಾಗಲು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುವವರೆಗೆ ಮಧ್ಯಂತರ ತೇವಾಂಶ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಆಮ್ಲಜನಕರಹಿತ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಮೇಲುಗೈ ಸಾಧಿಸಲು ಮತ್ತು ಏರೋಬಿಕ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಕುಗ್ಗಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಮಧ್ಯಂತರ ಮಣ್ಣಿನ ತೇವಾಂಶ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಇರುವ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಸ್ಥಭೂಮಿಯೊಂದಿಗೆ ಮಣ್ಣಿನ ತೇವಾಂಶವು ಕಡಿಮೆ ಮತ್ತು ಅತ್ಯುನ್ನತ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ. ಅನೇಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು ಕಡಿಮೆ ಮಣ್ಣಿನ ತೇವಾಂಶದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು ಬದುಕುಳಿಯುವ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಣ್ಣಿನ ತೇವಾಂಶದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಅನೇಕ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಹೆಚ್ಚು ನೀರನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಅವುಗಳ ಜೀವಕೋಶದ ಪೊರೆಯು ಛಿದ್ರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಒಡೆಯುತ್ತದೆ. ಇದು ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ತಾತ್ಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು, ಆದರೆ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಲೈಸಿಸ್ ಇತರ ಅನೇಕ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಲಭ್ಯವಿರುವ ಲೇಬೈಲ್ ತಲಾಧಾರಗಳಲ್ಲಿನ ಈ ತ್ವರಿತ ಹೆಚ್ಚಳವು ಅಲ್ಪಾವಧಿಯ ವರ್ಧಿತ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಮಣ್ಣಿನ ತೇವಾಂಶದೊಂದಿಗೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಒಣ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಬೇರಿನ ಉಸಿರಾಟವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ; ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮಣ್ಣಿನ ತೇವಾಂಶಕ್ಕೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪ್ರಭೇದಗಳ ಬೇರಿನ ಉಸಿರಾಟದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಜೀವನದ ಇತಿಹಾಸದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಪ್ರಭೇದದಿಂದ ಪ್ರಭೇದಕ್ಕೆ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೇಲ್ಮಟ್ಟದ ಮಣ್ಣಿನ ತೇವಾಂಶವು ವಾತಾವರಣದ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪ್ರವೇಶವನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುವ ಮೂಲಕ ಬೇರಿನ ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ಕುಗ್ಗಿಸುತ್ತದೆ. ಬೇರುಗಳ ಗಾಳಿಯಾಗುವಿಕೆಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿರುವ ತೇವಾಂಶವುಳ್ಳ ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಸ್ಯಗಳು ಕಡಿಮೆ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ತೇವಾಂಶವುಳ್ಳ ಮಣ್ಣಿನ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ. ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವು ಜೈವಿಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಮೂಲಕ ಮಣ್ಣಿನ ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿದಾಗ ಹೆಚ್ಚಿದ ಮಣ್ಣಿನ ತೇವಾಂಶದ ಉಸಿರಾಟದ ತೇವಗೊಳಿಸುವ ಪರಿಣಾಮವು ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ. ಮಣ್ಣು ಆಧಾರಿತ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು ವಿಜ್ಞಾನ ತರಗತಿಗಳಿಗೆ ಜನಪ್ರಿಯ ಶೈಕ್ಷಣಿಕ ಸಾಧನಗಳಾಗುತ್ತಿವೆ. ನೈಟ್ರೋಜನ್ ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ಮೇಲೆ ಹಲವಾರು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ನೇರವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಸಸ್ಯದ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು ಜೀವನವನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಲು ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಬೇರುಗಳಿಂದ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ಲಭ್ಯವಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾರಜನಕವು NO3−ನ ರೂಪದಲ್ಲಿದೆ, ಇದು ಮೂಲವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಲು 0.40 ಘಟಕಗಳ CO2 ವೆಚ್ಚವಾಗುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದನ್ನು ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಇಳಿಜಾರಿನ ಮೇಲೆ ಚಲಿಸಲು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಒಮ್ಮೆ ಮೂಲದೊಳಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸಿದ ನಂತರ NO3-ಅನ್ನು NH3 ಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬೇಕು. ಈ ಹಂತಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರತಿ ಅಣುವಿಗೆ 2 ಘಟಕಗಳ CO2 ಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ. ವಾತಾವರಣದ ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ, ವಾತಾವರಣದ ಎನ್ 2 ನಿಂದ ಎನ್ ಎಚ್ 3 ನ ಒಂದು ಅಣುವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಸಸ್ಯಕ್ಕೆ ಶಕ್ತಿಯುತ ವೆಚ್ಚವು 2.36 ಸಿಒ 2 ಆಗಿದೆ. ಸಸ್ಯಗಳು ಮಣ್ಣಿನಿಂದ ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಅಥವಾ ಬೆಳವಣಿಗೆ, ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಬದುಕುಳಿಯುವಿಕೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ವಾತಾವರಣದಿಂದ ಅದನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸುವುದು ಅತ್ಯಗತ್ಯ. ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಮತ್ತೊಂದು ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಕಸ ವಿಭಜನೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಕಸವನ್ನು ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಕಸಕ್ಕಿಂತ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಸುಲಭವಾಗಿ ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ. ಸಸ್ಯದ ಕಠಿಣವಾದ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸಂಯುಕ್ತವಾದ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ನ ಅವನತಿಯು ಸಹ ಸಾರಜನಕದ ಸೀಮಿತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಕಸಕ್ಕೆ ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಅಳತೆಯ ವಿಧಾನಗಳು ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಮತ್ತು ಮೂಲಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ವಿವಿಧ ವಿಧಾನಗಳಿವೆ. ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ಆಧಾರಿತ ವಿಧಾನಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು. ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯ ಕ್ಷೇತ್ರ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಸಮಯಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಅಳತೆಗಾಗಿ ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ನಿಂತಿರುವ ಮಣ್ಣಿನ ಹರಿವಿನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಬಳಕೆ; ವಿವಿಧ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಸಮಯಗಳಲ್ಲಿ ಅಳತೆಗಾಗಿ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಸಮೀಕ್ಷೆ ಸೇರಿವೆ. ಸ್ಥಿರ ಐಸೊಟೋಪ್ ಅನುಪಾತಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಕ್ಷೇತ್ರ ಮಾಪನಗಳ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳೆರಡರಲ್ಲೂ ಬಳಸಬಹುದು. ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ಏಕಾಂಗಿಯಾಗಿ ಅಳೆಯಬಹುದು ಅಥವಾ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳಿಗೆ ಆಹಾರ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುವ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳು ಮತ್ತು (ಇಂಗಾಲದ) ತಲಾಧಾರಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಳೆಯಬಹುದು. ಪೋಷಕಾಂಶಗಳು ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರಗಳ ಯಾವುದೇ ಸೇರ್ಪಡೆಯಿಲ್ಲದೆ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ಬೇಸಲ್ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟ (ಬಿಆರ್) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪೋಷಕಾಂಶಗಳ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಾರಜನಕ ಮತ್ತು ರಂಜಕ) ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರಗಳ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ. ಸಕ್ಕರೆಗಳು), ಇದನ್ನು ತಲಾಧಾರ-ಪ್ರೇರಿತ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟ (ಎಸ್. ಐ. ಆರ್) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬಿಆರ್ ಮತ್ತು ಎಸ್. ಐ. ಆರ್ ಮಾಪನಗಳೆರಡರಲ್ಲೂ, ತೇವಾಂಶದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ನೀರಿನಿಂದ ಸರಿಹೊಂದಿಸಬಹುದು. ಕ್ಷೇತ್ರ ವಿಧಾನಗಳು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಸ್ವತಂತ್ರ ಮಣ್ಣಿನ ಹರಿವಿನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಒಂದೇ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಅಳೆಯುತ್ತವೆ. ಅವು ಒಂದೇ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಅಳೆಯುವುದರಿಂದ, ಸಣ್ಣ ಅಂತರಗಳಲ್ಲಿ ಮಣ್ಣಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಅಳತೆಯ ದೋಷವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಅನೇಕ ಕೇಂದ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ. ಮಣ್ಣಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಸಮೀಕ್ಷೆಯ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ಸಾಧನಗಳೊಂದಿಗೆ ಪರೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು. ಅಳತೆಗಳ ನಡುವೆ ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಸುತ್ತುವರಿದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಅಳತೆ ಮಾಡುವ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಒಡ್ಡಲು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಸ್ವತಂತ್ರ ಸಾಧನಗಳ ವಿಧಗಳು ಮುಚ್ಚಿದ, ಸ್ಥಿರವಲ್ಲದ ಸ್ಥಿತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮುಚ್ಚಿದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮಣ್ಣಿನ ಮೇಲೆ ಮುಚ್ಚಿದ ಕೊಠಡಿಯಲ್ಲಿ ಅಲ್ಪಾವಧಿಯ ಅಳತೆಗಳನ್ನು (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೆಲವೇ ನಿಮಿಷಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ) ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಮಣ್ಣಿನ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕೊಠಡಿಯೊಳಗೆ ಹೆಚ್ಚಿದ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮುಚ್ಚಿದ ಕೋಣೆಗಳ ಸ್ವರೂಪದಲ್ಲಿಯೇ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಶೇಖರಣೆಯಾಗುತ್ತಿರುವುದರಿಂದ, ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಕೋಣೆಯೊಳಗೆ ಅತಿಯಾದ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಶೇಖರಣೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಹುದಾದ, ರೇಖೀಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಮಾಪನ ಅವಧಿಗಳನ್ನು ಕನಿಷ್ಠಕ್ಕೆ ಇಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವೈಯಕ್ತಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮಾಹಿತಿ ಮತ್ತು ದೈನಂದಿನ ಸಿಒ2 ಉಸಿರಾಟದ ಅಳತೆ ಮಾಹಿತಿ ಎರಡನ್ನೂ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಅಂತಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮಣ್ಣಿನ ಉಷ್ಣಾಂಶ, ಮಣ್ಣಿನ ತೇವಾಂಶ ಮತ್ತು ಪಿ. ಎ. ಆರ್ (ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕವಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯ ವಿಕಿರಣ) ಅನ್ನು ಸಹ ಅಳೆಯುವುದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ. ಈ ಅಸ್ಥಿರಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ CO2 ಮೌಲ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಳತೆ ಕಡತದಲ್ಲಿ ದಾಖಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟ ಮತ್ತು CO2 ಹೆಚ್ಚಳದ ಇಳಿಜಾರನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ಸಂಶೋಧಕರು ರೇಖೀಯ ಹಿಂಜರಿತ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ, ಪೆಡೆರ್ಸನ್ (2001) ಕ್ರಮಾವಳಿ ಮತ್ತು ಘಾತೀಯ ಹಿಂಜರಿತವನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದಾರೆ. ರೇಖೀಯ ಹಿಂಜರಿತ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಕಟಿತ ಉಲ್ಲೇಖಗಳಿವೆ; ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪೆಡೆರ್ಸನ್ ಕ್ರಮಾವಳಿ ಮತ್ತು ಘಾತೀಯ ಹಿಂಜರಿತ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ವಿಧಾನಗಳು ಸಹ ಅವುಗಳ ಅನುಸರಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಕೆಲವು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಗಣಿತದ ವಿಧಾನಗಳ ಆಯ್ಕೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ರೇಖೀಯ ಹಿಂಜರಿತವನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ, ಅನೇಕ ದತ್ತಾಂಶ ಬಿಂದುಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಿಂದುಗಳನ್ನು ರೇಖೀಯ ಹಿಂಜರಿತ ಸಮೀಕರಣದೊಂದಿಗೆ ಅಳವಡಿಸಬಹುದು, ಇದು ಇಳಿಜಾರನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಇಳಿಜಾರು ಸಮೀಕರಣದೊಂದಿಗೆ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ದರವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಇಲ್ಲಿ ಎಫ್ ಎಂದರೆ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ದರ, ಬಿ ಎಂದರೆ ಇಳಿಜಾರು, ವಿ ಎಂದರೆ ಕೊಠಡಿಯ ಪರಿಮಾಣ ಮತ್ತು ಎ ಎಂದರೆ ಕೊಠಡಿಯಿಂದ ಆವೃತವಾದ ಮಣ್ಣಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ. ಕೊಠಡಿಯಲ್ಲಿನ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಹೆಚ್ಚಳವು ಮಣ್ಣಿನ ಪ್ರೊಫೈಲ್ನ ರಂಧ್ರಗಳ ಮೇಲಿನ ಪದರದಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರಿಂದ ಮಾಪನವನ್ನು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ನಡೆಸಲು ಅನುಮತಿಸದಿರುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿನ ಈ ಹೆಚ್ಚಳವು ಮಣ್ಣಿನೊಳಗೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ CO2 ಸಂಗ್ರಹವಾಗುವುದರಿಂದ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಅಂದಾಜು ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಕೋಣೆಯ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಅಳೆಯುವಾಗ ಮಣ್ಣಿನ ಹರಿವಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಮುಕ್ತ, ಸ್ಥಿರ-ಸ್ಥಿತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕೊಠಡಿಯನ್ನು ಮುಚ್ಚುವ ಮತ್ತು ಮುಚ್ಚುವ ಮೊದಲು ಕೋಣೆಯ ಮೂಲಕ ಗಾಳಿಯು ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಇದು ಅಳತೆಯ ಮೊದಲು ಕೊಠಡಿಯಿಂದ ಯಾವುದೇ ಪರಿಸರವಲ್ಲದ CO2 ಮಟ್ಟವನ್ನು ಶುದ್ಧೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಚೇಂಬರ್ ಅನ್ನು ಮುಚ್ಚಿದ ನಂತರ, ನಿಯಂತ್ರಿತ ಮತ್ತು ಪ್ರೊಗ್ರಾಮೆಬಲ್ ಹರಿವಿನ ದರದಲ್ಲಿ ತಾಜಾ ಗಾಳಿಯನ್ನು ಚೇಂಬರ್ಗೆ ಪಂಪ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಮಣ್ಣಿನಿಂದ ಹೊರಬರುವ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆತು, ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದ ನಂತರ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಸಮತೋಲನ ಬಿಂದುವನ್ನು ಕಳೆದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಸತತ ವಾಚನಗಳ ನಡುವಿನ CO2 ಮಾಪನಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟಪಡಿಸುತ್ತಾರೆ. ಮೌಲ್ಯಮಾಪನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಬದಲಾವಣೆಯ ದರವು ಗ್ರಾಹಕರ ಬದಲಾವಣೆಯ ಮಾನದಂಡದ ದರವನ್ನು ಅಥವಾ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನಕ್ಕಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿದ ಗರಿಷ್ಠ ಸಮಯವನ್ನು ಪೂರೈಸುವವರೆಗೆ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಕೊಠಡಿಯೊಳಗೆ ಸಮತೋಲನದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ತಲುಪಿದ ನಂತರ ಮಣ್ಣಿನ ಹರಿವು ಅಥವಾ ಬದಲಾವಣೆಯ ದರವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಚೇಂಬರ್ ಹರಿವಿನ ದರಗಳು ಮತ್ತು ಸಮಯಗಳನ್ನು ಕ್ರಮಬದ್ಧಗೊಳಿಸಬಹುದು, ನಿಖರವಾಗಿ ಅಳೆಯಬಹುದು ಮತ್ತು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮುಚ್ಚಿದ ಮೋಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಚರ್ಚಿಸಲಾದ ಭಾಗಶಃ CO2 ಒತ್ತಡದ ಸಂಭಾವ್ಯ ಸ್ವೀಕಾರಾರ್ಹವಲ್ಲದ ರಚನೆಯನ್ನು ತಡೆಯಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಚೇಂಬರ್ ಒಳಗಿನ ಗಾಳಿಯ ಚಲನೆಯು ಚೇಂಬರ್ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು, ಅಥವಾ ಬಾಹ್ಯ ಗಾಳಿಯು ಚೇಂಬರ್ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು, ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಗಾಳಿ ನಿರೋಧಕವಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ದ್ವಾರವನ್ನು ಒದಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತೆರೆದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮಣ್ಣಿನ ರಚನೆಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಅಥವಾ ಮಣ್ಣಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಗಡಿ ಪದರದ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಗೆ ಅಷ್ಟು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಮಣ್ಣಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ಕೊಠಡಿಯಲ್ಲಿನ ಗಾಳಿಯ ಹರಿವನ್ನು ಗಡಿ ಪದರದ ಪ್ರತಿರೋಧದ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಮೋಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಒಂದು ಹೈಬ್ರಿಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೂ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ. ಇದು ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಗಾಳಿ ನಿರೋಧಕವಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ದ್ವಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಮತ್ತು ಸ್ವೀಕಾರಾರ್ಹವಲ್ಲದ ಭಾಗಶಃ CO2 ಒತ್ತಡದ ರಚನೆಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇತರ ವಿಷಯಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಲೋಸ್ಡ್ ಮೋಡ್ ವಿನ್ಯಾಸ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಮೀಕ್ಷೆಯ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು-ವಿವಿಧ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಸಮಯಗಳಲ್ಲಿ CO2 ಉಸಿರಾಟದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಇವು ಒಂದೋ ತೆರೆದ ಅಥವಾ ಮುಚ್ಚಿದ ವಿಧಾನದ ಸಾಧನಗಳಾಗಿವೆ, ಅವು ಒಯ್ಯಬಹುದಾದ ಅಥವಾ ಅರೆ-ಒಯ್ಯಬಹುದಾದ ಸಾಧನಗಳಾಗಿವೆ. ಅವು ವಿವಿಧ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಸಮಯಗಳಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತವೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಸಾಧನದೊಂದಿಗೆ, ಸಮೀಕ್ಷೆಯ ಅಳತೆ ಸಾಧನಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಬಹುದಾದ ಮಣ್ಣಿನ ಕೊರಳಪಟ್ಟಿಗಳನ್ನು ನೆಲಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಣ್ಣನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದವರೆಗೆ ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಲು ಅನುಮತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮಣ್ಣಿನ ಕಾಲರ್ನ ಅಳವಡಿಕೆಯು ತಾತ್ಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಮಣ್ಣನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ಅಳತೆಯ ಕಲಾಕೃತಿಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ವಿವಿಧ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಮಣ್ಣಿನ ಕೊರಳಪಟ್ಟಿಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸುವುದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ. CO2ನ ಪಾರ್ಶ್ವದ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸಲು ಮಣ್ಣಿನ ಕೊರಳಪಟ್ಟಿಗಳನ್ನು ಸಾಕಷ್ಟು ದೂರಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮಣ್ಣಿನ ಸ್ಥಿರೀಕರಣದ ನಂತರ, ಸಂಶೋಧಕರು ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಿನ್ಯಾಸದ ಪ್ರಕಾರ ಒಂದು ಕಾಲರ್ನಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತಾರೆ. ಸ್ವೀಕಾರಾರ್ಹ ಮಟ್ಟದ ದೋಷವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ಸ್ವತಂತ್ರ ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಉಪಕರಣಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಸಮೀಕ್ಷೆಯ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಸಹ ಬಳಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದಾಗಿ ವಿವಿಧ ಸ್ಥಳಗಳಿಗೆ ವಿಭಿನ್ನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಸ್ವತಂತ್ರ ಘಟಕಗಳು ಬೇಕಾಗಬಹುದು. ಐಸೋಟೋಪ್ ವಿಧಾನಗಳು ಸಸ್ಯಗಳು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಮೂರು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಮಾರ್ಗಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಎರಡು ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಚಲಿತ ಮಾರ್ಗಗಳೆಂದರೆ ಸಿ3 ಮತ್ತು ಸಿ4 ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು. C3 ಸಸ್ಯಗಳು ತಂಪಾದ ಮತ್ತು ಆರ್ದ್ರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಆದರೆ C4 ಸಸ್ಯಗಳು ಬಿಸಿ ಮತ್ತು ಒಣ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಎರಡು ಮಾರ್ಗಗಳ ನಡುವಿನ ವಿಭಿನ್ನ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಕಿಣ್ವಗಳಿಂದಾಗಿ, ವಿಭಿನ್ನ ಇಂಗಾಲದ ಐಸೊಟೋಪ್ಗಳನ್ನು ಆದ್ಯತೆಯಾಗಿ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಐಸೊಟೋಪ್ಗಳು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುವ ಒಂದೇ ಅಂಶವಾಗಿದ್ದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಒಂದು ಐಸೊಟೋಪ್ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕಿಂತ ಭಾರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಸ್ಥಿರ ಇಂಗಾಲದ ಐಸೋಟೋಪುಗಳು 12ಸಿ ಮತ್ತು 13ಸಿ ಆಗಿವೆ. C3 ಮಾರ್ಗವು C4 ಮಾರ್ಗಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಭಾರವಾದ ಐಸೊಟೋಪ್ನ ವಿರುದ್ಧ ತಾರತಮ್ಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದು C4 ಸಸ್ಯಗಳಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಸಸ್ಯದ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಭಾರವಾದ ಐಸೊಟೋಪ್ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪುಷ್ಟೀಕರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಈ ಸಸ್ಯಗಳಿಂದ ಹೊರಬರುವ ಬೇರುಗಳು ಮತ್ತು ಕಸವನ್ನು ಸಹ ಹೆಚ್ಚು ಪುಷ್ಟೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ರಚನೆಗಳಲ್ಲಿನ ಇಂಗಾಲವು ಉಸಿರಾಡಿದಾಗ, CO2 ಎರಡು ಐಸೋಟೋಪ್ಗಳ ಸಮಾನ ಅನುಪಾತವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಈ ಹಿಂದೆ C3 ಸಸ್ಯವು ಆಕ್ರಮಿಸಿಕೊಂಡಿದ್ದ ಮಣ್ಣಿನ ಮೇಲೆ C4 ಸಸ್ಯವನ್ನು ಬೆಳೆಯುತ್ತಾರೆ. ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ಐಸೊಟೋಪಿಕ್ ಅನುಪಾತಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಹಳೆಯದು ಮತ್ತು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ರೂಪುಗೊಂಡ ಇಂಗಾಲವೇ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಿ4 ಸಸ್ಯವಾದ ಮೆಕ್ಕೆ ಜೋಳವನ್ನು, ಈ ಹಿಂದೆ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಗೋಧಿ, ಸಿ3 ಸಸ್ಯವನ್ನು ಬೆಳೆಯುತ್ತಿದ್ದ ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಮೊದಲ 40 ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಸಿ3 ಎಸ್ಒಎಂನ ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು, 70ನೇ ದಿನದವರೆಗೆ ಭಾರೀ ಐಸೊಟೋಪ್ ಪುಷ್ಟೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಕ್ರಮೇಣ ರೇಖೀಯ ಹೆಚ್ಚಳವಾಯಿತು. 70ರ ನಂತರದ ದಿನಗಳು 100ನೇ ದಿನದ ಗರಿಷ್ಠ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಪುಷ್ಟೀಕರಣವನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು. ಸ್ಥಿರವಾದ ಇಂಗಾಲದ ಐಸೋಟೋಪ್ ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವ ಮೂಲಕ, ವಿವಿಧ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಮಾರ್ಗಗಳಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದ ಉಸಿರಾಟದ ಎಸ್. ಓ. ಎಂ. ನ ಮೂಲ ಘಟಕಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಸ್ಥಿರ ಐಸೊಟೋಪ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಬ್ಸ್ಟ್ರೇಟ್-ಪ್ರೇರಿತ ಉಸಿರಾಟವು ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ಮಾಪನದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸಮಸ್ಯೆಯೆಂದರೆ, ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ಸಸ್ಯದ ಬೇರುಗಳು ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನ ಪ್ರಾಣಿಗಳ ಉಸಿರಾಟದಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಸ್ಥಿರ ಐಸೊಟೋಪ್ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಇದನ್ನು ನಿವಾರಿಸಬಹುದು. ಕಬ್ಬಿನ ಸಕ್ಕರೆಯು ಸಿ4-ಸಕ್ಕರೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಐಸೊಟೋಪಿಕ್ ಟ್ರೇಸರ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. C3 ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ ಅಂತರ್ವರ್ಧಕ (ನೈಸರ್ಗಿಕ) ಇಂಗಾಲಕ್ಕಿಂತ (δ13C = −25 ರಿಂದ −28) ಕಬ್ಬಿನ ಸಕ್ಕರೆಯು ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ 13C (δ13C ≈ −10) ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಕಬ್ಬಿನ ಸಕ್ಕರೆಯನ್ನು ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಮಣ್ಣಿನ ಮೇಲೆ ಸಿಂಪಡಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಮೇಲಿನ ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ನುಸುಳಬಹುದು, ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು ಮಾತ್ರ ಸೇರಿಸಿದ ಸಕ್ಕರೆಯನ್ನು ಉಸಿರಾಡುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಸಸ್ಯವು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮೂಲಕ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಇಂಗಾಲದ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಬೇರುಗಳು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಉಸಿರಾಡುತ್ತವೆ. ಕಬ್ಬಿನ ಸಕ್ಕರೆಯೊಂದಿಗೆ ಅಥವಾ ಸೇರಿಸದೆ ಮಣ್ಣಿನಿಂದ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವ CO2ನ δ13Cಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮೂಲಕ, C3 (ಬೇರು ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ) ಮತ್ತು C4 (ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಉಸಿರಾಟ) ದ ಭಾಗವನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು. ಸ್ಥಿರ ಐಸೊಟೋಪ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕ್ಷೇತ್ರ ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ಮಣ್ಣಿನ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳು, ಆಮ್ಲಜನಕ ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳನ್ನು ಬೆರೆಸುವ ಮೂಲಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಸಮುದಾಯಗಳಿಗೆ ತೊಂದರೆಯಾಗದಂತೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಸಾಧನವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಕಳೆದ 160 ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಮಾನವರು ಭೂ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಪದ್ಧತಿಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಇದು ಹವಾಮಾನ ಮತ್ತು ಜಾಗತಿಕ ಜೈವಿಕ ಭೂರಾಸಾಯನಿಕ ಚಕ್ರಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿದೆ. ಈ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಗ್ರಹದ ಸುತ್ತಲಿನ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ದರದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಿವೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಶಾಖದ ಅಲೆಗಳು (ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಅಡಚಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಬಂಧಿತ ತೀವ್ರವಾದ ಬರಗಾಲಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡ), ನಂತರ ತೀವ್ರವಾದ ಮಳೆ, ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಸಮುದಾಯಗಳು ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನ ಭೌತ-ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವಂತಹ ತೀವ್ರವಾದ ಹವಾಮಾನದ ಘಟನೆಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತಿವೆ ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚಿದ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಕ್ರಾಂತಿಯ ನಂತರ, ಮಾನವರು ಅಪಾರ ಪ್ರಮಾಣದ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ವಾತಾವರಣಕ್ಕೆ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ. ಈ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಬಹಳವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಜಾಗತಿಕ ವಾತಾವರಣದ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮಟ್ಟವನ್ನು 750,000 ವರ್ಷಗಳ ಗರಿಷ್ಠ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಿದೆ. ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡಾಗ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ನಿರೀಕ್ಷಿತ ಎತ್ತರದ CO2 ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಹಲವಾರು ಮುಕ್ತ ಗಾಳಿಯ CO2 ಪುಷ್ಟೀಕರಣ (FACE) ಅಧ್ಯಯನಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗಿದೆ. ಇತ್ತೀಚಿನ FACE ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಹೆಚ್ಚಿದ ಬೇರಿನ ಜೀವರಾಶಿ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಚಟುವಟಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ತೋರಿಸಿವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಟೆನ್ನೆಸ್ಸೀಯ ಸ್ವೀಟ್ಗಮ್ ಅರಣ್ಯ ಮತ್ತು ವಿಸ್ಕಾನ್ಸಿನ್ನ ಪೋಪ್ಲರ್ ಕಾಡುಗಳಲ್ಲಿ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವು 40.6% ವರೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುವುದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಗಳ ಹೆಚ್ಚಿದ ಮಾನವ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಭೂ ಬಳಕೆಯ ಅಭ್ಯಾಸಗಳಿಂದಾಗಿ ಈ ಶತಮಾನದ ಮಧ್ಯದ ವೇಳೆಗೆ ಈ ಎಫ್. ಎ. ಸಿ. ಇ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮಟ್ಟವು ಹೆಚ್ಚಾಗಬಹುದು. ಹವಾಮಾನದ ಉಷ್ಣತೆಯು ಮಣ್ಣಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳದಿಂದಾಗಿ, ನಮ್ಮ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮಟ್ಟವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯ ಸರಾಸರಿ ಸರಾಸರಿ ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿದೆ. ಅರಣ್ಯ ತೆರವು, ಮಣ್ಣನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸುವ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಳಂತಹ ಮಾನವ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳು ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿವೆ. ಮಣ್ಣಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಮುಚ್ಚುವ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಸಸ್ಯಗಳ ನಷ್ಟದೊಂದಿಗೆ, ಅತಿಗೆಂಪು ಶಕ್ತಿಯು ಮಣ್ಣನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಟೆರೊಟ್ರೊಫಿಕ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿರುವ ಹೆಟೆರೊಟ್ರೊಫ್ಗಳು ಸಾವಯವ ಪದಾರ್ಥವನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ನಾಶಪಡಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನ ರಚನೆಯು ಕುಸಿಯುತ್ತದೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಇದು ಹೊಳೆಗಳು ಮತ್ತು ನದಿಗಳಾಗಿ ಸಮುದ್ರಕ್ಕೆ ಕರಗುತ್ತದೆ. ಅರಣ್ಯ ತೆರವುಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಪ್ರವಾಹಗಳಲ್ಲಿ ಕೊಚ್ಚಿಹೋಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾವಯವ ವಸ್ತುಗಳು ನದೀಮುಖಗಳು, ಜೌಗು ಪ್ರದೇಶಗಳು ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ತೆರೆದ ಸಾಗರಕ್ಕೆ ಹೋಗುತ್ತವೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ನೀರಿನ ಹೆಚ್ಚಿದ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧತೆಯು ಜೈವಿಕ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಬೇಡಿಕೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಟೋಟ್ರೊಫಿಕ್ ಜೀವಿಗಳು ಸಾಯುತ್ತವೆ. ಮಣ್ಣಿನ ಹೊದಿಕೆಯ ನಷ್ಟದಿಂದಾಗಿ ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಾದ ನಂತರ ಮಣ್ಣಿನ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಸಿರಾಟದೊಂದಿಗೆ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮಟ್ಟವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಮೊದಲೇ ಹೇಳಿದಂತೆ, ತಾಪಮಾನವು ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ದರವನ್ನು ಬಹಳವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಇದು ಆರ್ಕ್ಟಿಕ್ನಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ತೀವ್ರವಾದ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಬೀರಬಹುದು. ಇಂಗಾಲದ ದೊಡ್ಡ ಸಂಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿದ ಪರ್ಮಾಫ್ರಾಸ್ಟ್ನಲ್ಲಿ ಮುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ. ತಾಪಮಾನದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ಈ ಪರ್ಮಾಫ್ರಾಸ್ಟ್ ಕರಗುತ್ತಿದೆ ಮತ್ತು ಏರೋಬಿಕ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಮೇಲುಗೈ ಸಾಧಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಆ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಉಸಿರಾಟದ ಪ್ರಮಾಣವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ತಾಪಮಾನದ ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುವ ಮಾದರಿಗಳು ಮತ್ತು ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುವ ಸಾಗರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಂದಾಗಿ, ಸ್ಥಳ, ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ತೀವ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಮಳೆಯ ಮಾದರಿಗಳು ಬದಲಾಗುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ. ಸಾಗರಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವ ಚಂಡಮಾರುತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಿದಾಗ ದೊಡ್ಡ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಆಗಾಗ್ಗೆ ಬಿರುಗಾಳಿಗಳನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು. ಇದು ಜೆರಿಕ್ ಅಥವಾ ಶುಷ್ಕ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು. ಶುಷ್ಕ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವು ಮಳೆಯ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಒಣ ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ಉಸಿರಾಟದ ಪ್ರಮಾಣವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮಳೆಯ ನಂತರ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಸ್ಫೋಟಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಮಣ್ಣು ಒಣಗಿದಂತೆ ಕ್ರಮೇಣ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಹಿಂದಿನ ವ್ಯಾಪಕ ಮಳೆಯಿಲ್ಲದ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಮಳೆಯ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ತೀವ್ರತೆಯ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದಲ್ಲಿ ನಾಟಕೀಯ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಊಹಿಸಬಹುದು. ಕಳೆದ ಶತಮಾನದ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿ ಹಸಿರು ಕ್ರಾಂತಿ ಪ್ರಾರಂಭವಾದಾಗಿನಿಂದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಸಾರಜನಕ ರಸಗೊಬ್ಬರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ಕೃಷಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದು ಕೃಷಿ ಹರಿವು ಮತ್ತು ಗಾಳಿ-ಚಾಲಿತ ಫಲೀಕರಣದಿಂದಾಗಿ ವಿಶ್ವದಾದ್ಯಂತ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಸ್ಯಗಳಿಗೆ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಸಾರಜನಕದ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಮೊದಲೇ ಚರ್ಚಿಸಿದಂತೆ, ಸಾರಜನಕವು ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ದರದ ಮೇಲೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಧನಾತ್ಮಕ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರಬಹುದು. ಮಣ್ಣಿನ ಸಾರಜನಕದ ಹೆಚ್ಚಳವು ಸಸ್ಯದ ಗಾಢ ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಬೇರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಉಸಿರಾಟದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟು ಬೇರಿನ ಜೀವರಾಶಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಏಕೆಂದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾರಜನಕದ ಪ್ರಮಾಣವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಸ್ಯದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಸ್ಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರಗಳು ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಹೆಚ್ಚಿದ ಉಸಿರಾಟ ಮತ್ತು ಜೀವರಾಶಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ಉತ್ಪಾದಕತೆಯ ಈ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ಮಣ್ಣಿನ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳ ಹೆಚ್ಚಳ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ಖಾತ್ರಿಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆ ಜಾಗತಿಕ ಇಂಗಾಲ ಮತ್ತು ಪೋಷಕಾಂಶಗಳ ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವು ಮಹತ್ವದ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹವಾಮಾನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಚಾಲಕವಾಗಿದೆ. ನೈಸರ್ಗಿಕ ಜಗತ್ತು ಮತ್ತು ಮಾನವ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ಬಗ್ಗೆ ನಮ್ಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಗೆ ಈ ಪಾತ್ರಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿವೆ. ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಜಾಗತಿಕ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ ಅನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವಲ್ಲಿ ಜಾಗತಿಕ ಇಂಗಾಲದ ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿ ವರ್ಷ ಸುಮಾರು 120 ಪೆಟಾಗ್ರಾಮ್ (ಪಿ. ಜಿ.) ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಭೂ ಸಸ್ಯಗಳು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಉಸಿರಾಟದ ಮೂಲಕ ಅದೇ ಪ್ರಮಾಣದ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ವಾತಾವರಣಕ್ಕೆ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಜಾಗತಿಕ ಮಣ್ಣು 3150 ಪಿ. ಜಿ. ವರೆಗೆ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಅದರಲ್ಲಿ 450 ಪಿ. ಜಿ. ತೇವಾಂಶವುಳ್ಳ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು 400 ಪಿ. ಜಿ. ಶಾಶ್ವತವಾಗಿ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿದ ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಮಣ್ಣು ವಾತಾವರಣಕ್ಕಿಂತ ನಾಲ್ಕು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿ ವರ್ಷ 77 ಪಿ. ಜಿ. ಇಂಗಾಲವು ವಾತಾವರಣಕ್ಕೆ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗಲು ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಅಂದಾಜಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನ ಸುಡುವಿಕೆಯಂತಹ ಮಾನವಜನ್ಯ ಮೂಲಗಳಿಂದ (ವರ್ಷಕ್ಕೆ 56 ಪಿ. ಜಿ.) ಈ ಮಟ್ಟದ ಬಿಡುಗಡೆಯು ಇಂಗಾಲದ ಬಿಡುಗಡೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದಲ್ಲಿನ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಬದಲಾವಣೆಯು ಮಣ್ಣಿನ ಇಂಗಾಲದ ಸಂಗ್ರಹಗಳ ವಿರುದ್ಧ ವಾತಾವರಣದ CO2 ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಗಂಭೀರವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು. ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವು ಜಾಗತಿಕ ಇಂಗಾಲದ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ ಮಹತ್ವದ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುವಂತೆಯೇ, ಇದು ಜಾಗತಿಕ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಸಹ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು. ಪೋಷಕಾಂಶಗಳ ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವೆಂದರೆ ಕಸದ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯಿಂದ ಇದು ಪರಿಸರಕ್ಕೆ CO2 ಅನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳನ್ನು ನಿಶ್ಚಲಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಖನಿಜೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಸಾರಜನಕದಂತಹ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳನ್ನು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು ತಮ್ಮ ಸ್ವಂತ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಾಗಿ ನಿಶ್ಚಲಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳನ್ನು ಸೇವಿಸುವುದರಿಂದ ಅಥವಾ ಸಾಯುವುದರಿಂದ, ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಮಣ್ಣಿಗೆ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತ್ಯಾಜ್ಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಿಕ್ ಆಮ್ಲಗಳ ಅವನತಿಯು ಸಹ ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಖನಿಜೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಖನಿಜಯುಕ್ತ ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಮಣ್ಣಿಗೆ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದಾಗಿ, ಮಣ್ಣಿಗೆ ಸೇರಿಸಲಾದ ಸಾರಜನಕದ ಪ್ರಮಾಣವು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಉಸಿರಾಟದ ಪ್ರಮಾಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ದರಗಳು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ವಹಿವಾಟು ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕ ಖನಿಜೀಕರಣದ ದರಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ. ಜಾಗತಿಕ ಚಕ್ರಗಳ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಗ್ರಹದ ಹವಾಮಾನವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಮತ್ತಷ್ಟು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಹವಾಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯು ಮೊದಲೇ ಹೇಳಿದಂತೆ, ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಒಂದು ಹಸಿರುಮನೆ ಅನಿಲವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತಲೇ ಇದ್ದರೆ ಜಾಗತಿಕ ಸರಾಸರಿ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಜಾಗತಿಕ ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಜಗತ್ತಿನಾದ್ಯಂತ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ಪ್ರಮಾಣವು ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಮತ್ತೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಜಾಗತಿಕ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಧನಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಲೂಪ್ಗೆ ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ. ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ 2 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ನಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಳವು ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದಿಂದ ವರ್ಷಕ್ಕೆ 10 ಪಿ. ಜಿ. ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ವಾತಾವರಣಕ್ಕೆ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದು ಪ್ರಸ್ತುತ ಮಾನವಜನ್ಯ ಇಂಗಾಲದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಗಿಂತ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ. ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಈ ಹೆಚ್ಚಳವು ಶಾಶ್ವತವಾಗಿ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿದ ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುವ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯೂ ಇದೆ, ಅದು ಈಗ ಕರಗುತ್ತಿದೆ. ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದ ನಡುವಿನ ಈ ಸಕಾರಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು 21ನೇ ಶತಮಾನದ ಮಧ್ಯದ ವೇಳೆಗೆ ಮಣ್ಣಿನ ಸಂಗ್ರಹವಾದ ಇಂಗಾಲದ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹವಾಮಾನ ಮಾದರಿಗಳು ಸೂಚಿಸಿವೆ. ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಮಣ್ಣಿನಿಂದ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವ ಪ್ರಮುಖ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ಸಾವಯವ ಪದಾರ್ಥವಾಗಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಸ್ಯಗಳು, ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು, ಶಿಲೀಂಧ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿಗಳು ಉಸಿರಾಡುತ್ತವೆ. ಈ ಉಸಿರಾಟವು ನೆಲದ ಕೆಳಗೆ ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ, ಅದನ್ನು ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತಾಪಮಾನ, ಮಣ್ಣಿನ ತೇವಾಂಶ ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕ ಇವೆಲ್ಲವೂ ಮಣ್ಣಿನ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿನ ಇಂಗಾಲದಿಂದ ಇಂಗಾಲಕ್ಕೆ ಈ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ದರವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತವೆ. ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಅನೇಕ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ; ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮುಚ್ಚಿದ ಡೈನಾಮಿಕ್ ಚೇಂಬರ್ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಐಸೊಟೋಪ್ ಅನುಪಾತಗಳ ಬಳಕೆಯು ಎರಡು ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಚಲಿತ ತಂತ್ರಗಳಾಗಿವೆ. ಮಾನವರು ವಾತಾವರಣದ CO2 ಮಟ್ಟಗಳು, ಮಳೆಯ ಮಾದರಿಗಳು ಮತ್ತು ಫಲೀಕರಣದ ದರಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಇವೆಲ್ಲವೂ ಮಣ್ಣಿನ ಉಸಿರಾಟದ ದರಗಳ ಮೇಲೆ ಮಹತ್ವದ ಪಾತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಈ ದರಗಳಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಜಾಗತಿಕ ಇಂಗಾಲ ಮತ್ತು ಪೋಷಕಾಂಶಗಳ ಚಕ್ರಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಹವಾಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯಲ್ಲಿ ಮಹತ್ವದ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸಬಹುದು. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಸು ಬಿ. (2005) ಜಾಗತಿಕ ಬದಲಾವಣೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಇಂಗಾಲ, ಸಾರಜನಕ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಚಕ್ರಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳುಃ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಮೆಸೊಕೊಸಮ್ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಂದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು. ಒಕ್ಲಹೋಮಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ, ನಾರ್ಮನ್, ಓಕೆ. ಫ್ಲನಗನ್ ಎಲ್, ಮತ್ತು ವಿಯಂ ಎ. (1974) ಟಂಡ್ರಾದಲ್ಲಿನ ಸಾವಯವ ಅವಶೇಷಗಳಲ್ಲಿನ ಉಸಿರಾಟ, ತೂಕ ನಷ್ಟ, ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ತೇವಾಂಶದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧಗಳು. ಟುಂಡ್ರಾದಲ್ಲಿ ಮಣ್ಣಿನ ಜೀವಿಗಳು ಮತ್ತು ಕೊಳೆಯುವಿಕೆ. 249-277. ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಕೆಳಭಾಗದ ಉಸಿರಾಟ, ಡ್ಯೂಕ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ ಮಣ್ಣಿನ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ