Nära världens topp, växter växer på mark som vilar ovanpå permafrosten, eller permanent frusen jord. Precis som växter i varmare områden, dessa behöver kväve för att växa. De unika aspekterna av permafrostmiljön skapar nya utmaningar för att representera växt-kväve-interaktioner. Forskare mätte hur kvävetillgänglighet för växter varierar rumsligt och tidsmässigt i den arktiska tundran. De fann att markfuktigheten spelar en stor roll. I torrare områden, kväve är närvarande, men i fel form för växterna att använda. Tining av permafrost ökar markfuktigheten sent under växtsäsongen, men det nyligen tillgängliga kvävet nära permafrostgränsen är inte tillgängligt för rötter.

Arktiska modeller bör inte anta att ett ökat tödjup med uppvärmning av Arktis kommer att frigöra ytterligare kväve till fördel för växter. Ökad produktion av oorganiskt kväve som inte är kopplat till växtupptag kan leda till kväveförluster från systemet och försämra ekosystemet.

I Arktis, mängden tillgängligt kväve påverkar starkt växtproduktivitet och distribution. I permafrostsystem med mönstrad mark, mängden kväve och andra tillgängliga näringsämnen kan variera väsentligt över korta sträckor. Forskare måste bättre förstå finskaliga rumsliga och tidsmässiga variationer i jordens kväve tillgänglighet för att mer exakt förutsäga tundra svar på ett uppvärmande klimat. Forskare från Oak Ridge National Laboratory mätte växt tillgängligt oorganiskt kväve på flera jorddjup i 12 mikrohabitater. Dessa livsmiljöer var associerade med en gradient från låg-centrerade iskilspolygoner till högcentrumpolygoner i kusttundran. Teamet tog dessa mätningar vid Barrow Environmental Observatory i Utqiaġvik (tidigare Barrow), Alaska. De mätte vegetationskompositionen, biomassa, kvävehalt, och roterande djupfördelning. Dessutom, de mätte jordtemperaturen, fukt, pH, och tina djup. Mätningarna låter dem bestämma sambandet mellan den rumsliga och tidsmässiga variationen i kvävetillgänglighet och miljö- och vegetationsdrivrutiner. Jordfuktighet var den främsta avgörande faktorn för kväve tillgänglighet. Torrare livsmiljöer hade mer av sitt kväve i form av nitrat, inte ammonium. Plantorna, dock, kunde inte använda denna form av kväve. Även om mer kväve blir tillgängligt när jorden tinar på sommaren, det nyligen tillgängliga kvävet, ligger nära permafrostgränsen, är inte tillgänglig för växterna. Kvävet ger således ingen boost sent under växtsäsongen. Markfuktighet, oorganiskt kväve tillgänglighet, och växtkvävehalten är starkt relaterade. Således, avgränsning av markfuktighetsnivåer och andra förändringar relaterade till upptining av permafrost är avgörande för att bestämma hur näringscykeln i tundralandskap kommer att reagera på ett uppvärmande klimat.