Mikrobiell mineralisering i jord og vann
Nedbrytning av dødt organisk materiale til enkle uorganiske stoffer via sopp, mikroorganismer (bakterier, aktinobakterier) og meitemark i jorda, hvor mineralnæring blir frigjort og får en form som gjør at de kan bli tatt opp av planterøtter. Det skjer også mineralisering og nedbrytning i vann hvor mineralnæring blir gjort tilgnegelig for blågrønnbakterier, planteplankton og alger, . Forholdet mellom karbon og nitrogen (C:N-ratio) i det organiske materialet har betydning for hvor raskt nedbrytnigen skjer, og også i hvilken grad næringsstoffene fra nedbrytningen blir immobilisert.
Ved nitrogenmineralisering i nitrogensyklus blir organiske nitrogenforbindelser omdannet i en ammonifisering til uorganisk nitrogen i en form av ammonium (NH4+) som kan bli tatt opp av planter eller mikroorganismer.
Ammonium kan dertter bli videre oksidert i en nitrifikasjon og omdannet til nitritt (NO2-) via bakterier (Nitrosomonas) og videre til nitrat (NO3-) via Nitrobacter. eller ammonium (NH4+). Planter kan også ta opp aminosyrer fra nedbrytning av protein og bruke dem som N-kilde
Istider og geologisk mineralisering
Den siste istiden i Nord-Europa (Weichsel) i overgangen mellom Pleistocen og Holocen, som også dekket Nord-Amerika, ble slik som andre tidligere istider avløst av interglasiale varmeperioder, En kilometertykk plastisk iskappe produserte løsmaterialer som ble fraktet med breelver og breen. Ble isen stående en tid kunne det skje opphopning av løsmaterialer, grus og stein over fjellgrunnen i morener i fronten av breen (endemorener), eller i form av sidemorener og bunnmorener. På tilfeldige steder satte isen igjen flyttblokker, noe som vakte Jens Esmarks interesse. isen skapte fjorder og U-daler, eskere, flyer, dødisgroper, jettegroper, og isskuringsstriper viser idag bevegelsesretningen på isen.
Løsmaterialer og blottlagt fjellgrunn blir utsatt for mekanisk forvitring hvor vann som siger ned i sprekker utvider seg i kuldegrader og gir frostforvitring. Mørke bergarter med spalter og porer får størst temperaturvariasjon. Kjemisk forvitring, sur nedbør og naturlige forsuring gir oppsmuldring av kalk- eller leirskifer, med økte overflater som blir utsatt for ytterligere forvitring og mineralisering. Tiden, klima, type berggrunn som dannet løsmaterialene, topografi og de levende organismene (lav som produserer lavsyrer, encellete grønnalger, bakterier, blågrønnbakterier, sopp) produserer jordsmonn som gir feste og vekstsubstrat for plantene i primær suksesjon når brearmene trakk seg tilbake og blottla.