- Mikrobiologiczny obieg węgla i metanu
Wiązanie i mineralizacja węgla, beztlenowy łańcuch rozkładu, szlaki metanogenezy, tlenowe i beztlenowe utlenianie metanu oraz bilans emisji.
- Wiązanie azotu, nitryfikacja, denitryfikacja i anamoks
Pełna sieć przemian azotu: diazotrofia i nitrogenaza, amonifikacja, nitryfikacja bakterii, archeonów i comammox, denitryfikacja, DNRA, anamoks oraz emisja N₂O.
Cykle pierwiastków
Metabolizm mikroorganizmów w skali ekosystemu: obieg węgla, azotu, siarki, żelaza i fosforu.