Arkea
Arkea melaksanakan banyak langkah dalam siklus nitrogen. Ini meliputi reaksi yang dapat menghapus nitrogen dari ekosistem (seperti respirasi berbasis nitrat dan denitrifikasi) serta proses yang memperkenalkan nitrogen (seperti asimilasi nitrat dan fiksasi nitrogen). Para peneliti baru-baru ini menemukan keterlibatan arkea di reaksi oksidasi amonia. Reaksi-reaksi ini sangat penting dalam lautan. Arkea juga tampaknya penting untuk oksidasi amonia di tanah. Mereka menghasilkan nitrit, dan mikroba lainnya mengoksidasi ke nitrat. Tumbuhan dan organisme lain mengkonsumsi nitrat.
Pupuk
Gas rumah kaca (GRK) berupa karbon dioksida, metana, dan nitro oksida ketiganya dihasilkan dari industri pupuk, baik disengaja maupun tidak. Metana dan nitro oksida merupakan senyawa gas rumah kaca yang lebih berbahaya dibandingkan gas karbon dioksida, dan dampak keduanya dapat disetarakan dengan karbon dioksida. Diperkirakan setiap kilogram amonium nitrat yang dihasilkan, dua kilogram GRK setara karbon dioksia dilepaskan oleh industri. Selain itu, pupuk nitrogen yang sudah terlarut ke dalam tanah mampu dilepaskan oleh bakteri menjadi nitro oksida melalui proses denitrifikasi. Semakin banyak nitrogen di dalam tanah yang tersedia, laju proses denitrifikasi menjadi lebih cepat sesuai dengan kesetimbangan kimia.