地球温暖化を引き起こしている二酸化炭素などの温室効果気体は地球の表層の大気・海洋・陸域を循環しています。この物質循環の過程には生態系の活動が深くかかわっています。われわれ人間が放出した二酸化炭素が増えてくると、温暖化が進むとともに、生態系に影響が及び物質循環のあり方が変わってくることが懸念されています。人類が将来にわたって地球の上で住み続けるためには、このような、未知の効果を正しく理解することにより、将来を正確に予測することが必要です。このプログラムでは海洋・陸域における生態系と物質循環を監視し、過去から現在までの変動の過程を理解し、将来予測のためのモデルを向上させることを目指しています。