L'azoto aiuta a sostenere la diversità della vita vegetale, l'equilibrio tra animali al pascolo e predatori e i processi che controllano la produzione e il ciclo del carbonio e di vari minerali del suolo. Si trova in concentrazioni controllate in molti ecosistemi, sia a terra che in mare. La combustione di combustibili fossili provenienti da vari processi industriali aggiunge all'atmosfera azoto e composti di ossido nitroso che sconvolgono l'equilibrio dell'azoto naturale, inquinando gli ecosistemi e alterando l'ecologia di intere regioni.
Aumento delle concentrazioni di protossido di azoto globalmente all'effetto serra, che sta costantemente riscaldando la Terra. Il rilascio di ossidi di azoto nell'aria in grandi quantità causa lo smog e la pioggia acida che inquina l'atmosfera, il suolo e l'acqua e colpisce piante e animali. L'aumento di azoto e ossido di azoto è causato da automobili, centrali elettriche e da un'ampia varietà di industrie.
Come gli ossidi di azoto filtrano nel suolo, esso perde nutrienti come calcio e potassio, che sono essenziali per mantenere un equilibrio ecosistemi vegetali. Con la perdita di questi composti, la fertilità del suolo diminuisce. Inoltre, i suoli diventano significativamente più acidi, così come i sistemi di flusso e i laghi mentre l'azoto si nutre di acqua. L'azoto viene trasportato in grandi quantità dai fiumi agli estuari e alle aree costiere, dove è considerato un inquinante.
Questo turbamento dell'equilibrio del ciclo dell'azoto influisce sulla diversità biologica. Le piante che si sono adattate per milioni di anni a terreno a basso contenuto di azoto lottano per sopravvivere. Questo a sua volta colpisce i microbi e la vita animale che dipendono dalle piante per il cibo. In definitiva, gli umani sono colpiti. Si ritiene che il calo della produzione dalla pesca sia dovuto in parte all'eccesso di azoto negli ecosistemi costieri.
Gli aumenti delle concentrazioni di azoto sono difficili da rintracciare, ma gli scienziati della Brown University di Rhode Island stanno misurando la presenza di diversi isotopi di azoto per trovare la fonte di azoto in diverse aree. Gli scienziati hanno scoperto che i rapporti tra azoto-14 e azoto-15, basati sulle carote di ghiaccio prese in Groenlandia, sono cambiati rispetto alla rivoluzione industriale. Con un record di nitrati risalente al 1718, il più grande cambiamento nel rapporto è avvenuto tra il 1950 e il 1980, dopo che le emissioni di combustibili fossili sono aumentate rapidamente.
