ประมาณสองในสามของคาร์บอนโลกอยู่ใต้พื้นดินในดินที่สกปรก เมื่อองค์ประกอบสิ่งมีชีวิตที่กระจัดกระจายไอเสียคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการหายใจของดินหรือการหายใจใต้พื้นดิน เกิดขึ้นตามธรรมชาติด้วยกระบวนการทางสิ่งแวดล้อมที่หลากหลาย - ตั้งแต่การไหลของพืชไปจนถึงการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทางเคมี - การหายใจของดินจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงและลดลงเมื่อดินเปียกหรือแห้งเกินไป
ปฏิกิริยาทางธรรมชาติที่แตกต่างกันรวมกันเพื่อสร้างปริมาณรวมของ CO2 ไหลเข้าสู่ชั้นบรรยากาศจากดิน รากปล่อย CO2 ระหว่างการเจริญเติบโตของพืช คาร์บอนถูกพบในการขับถ่ายและร่างกายของสัตว์แมลงและแม้แต่อะมีบา นอกเหนือจากกระบวนการทางชีวภาพเหล่านี้แล้วปฏิกิริยาออกซิเดชั่นและ degassing ยังเกิดขึ้นในระดับเคมีที่ลึก ในแง่ของการเกษตรและระบบนิเวศการหายใจของดินเกี่ยวข้องกับการสร้างสมดุลคาร์บอนที่สมบูรณ์แบบ
สูงกว่าอุณหภูมิเฉลี่ยมีส่วนช่วยในการเพิ่มการหายใจของดิน สิ่งนี้มีนักวิจัยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหลายคนชี้ให้เห็นว่าการหายใจของดินเป็นอีกหนึ่งภาวะโลกร้อนที่น่าสงสัยเนื่องจากคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเป็นหนึ่งในก๊าซเรือนกระจกหลักที่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การหายใจของดินไม่ได้เป็นหัวหน้าผู้ต้องสงสัย แม้ในปี 2011 โรงไฟฟ้าถ่านหินที่เผาไหม้ยังคงมีอำนาจเหนือกว่าอุตสาหกรรมพลังงานและเชื้อเพลิงฟอสซิลยังคงเปลี่ยนล้อรถยนต์และอุตสาหกรรมปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไนตรัสออกไซด์และมีเธนในระดับสูงอย่างไม่เป็นธรรมชาติ ในทางตรงกันข้ามดินอยู่ที่นั่นตราบใดที่มีชีวิตบนโลกที่หายใจพอที่จะสมดุลคาร์บอนที่จำเป็นในการสนับสนุนชีวิต
นับตั้งแต่เริ่มต้นการปฏิวัติอุตสาหกรรมในศตวรรษที่ 18 ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้น 30 เปอร์เซ็นต์จากการศึกษาหลายชิ้นที่อ้างถึงโดยรองประธานาธิบดีอัลกอร์อดีตรองประธานาธิบดีสหรัฐ อุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกค่อยๆสูงขึ้นอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานาน ผู้สังเกตการณ์บางคนกังวลว่าระดับการหายใจโดยเฉลี่ยจะเพิ่มขึ้นด้วยเช่นกันเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของคาร์บอนใต้พื้นดินจะเพิ่มขึ้นเป็นทวีคูณเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นทำให้การสร้างคาร์บอนไดออกไซด์และอุณหภูมิสูงขึ้น
ปัจจัยอื่น ๆ ที่มีผลต่ออัตราการหายใจของดินเช่นความชื้นของดินและระดับอินทรียวัตถุในดิน (SOM) เมื่อระดับความชื้นหรือ SOM ต่ำเกินไปการปล่อย CO2 จะลดลง ในทางตรงกันข้ามเมื่อความชื้นเพิ่มสูงกว่าค่า CO2 แบบปกติก็จะลดลงเช่นกัน เฉพาะในสภาวะที่มีความชื้นปานกลางเท่านั้นที่สามารถทำงานใต้พื้นดินได้อย่างเหมาะสม เกษตรกรหมุนอย่างสม่ำเสมอจนน้ำปุ๋ยผึ่งลมและคลุมดินเพื่อให้สมดุลกับคาร์บอนที่สำคัญ
