主要因集约化农业和森林砍伐所致的土地退化，对60%以上的全球土地资源产生了影响。土地退化影响着依靠这些土地进行粮食生产的10多亿人的生活。为了保护和可持续地利用世界自然资源，各国与原子能机构及其合作伙伴（如联合国粮食及农业组织）合作，以实现联合国可持续发展目标15“保护、恢复和促进可持续利用陆地生态系统，可持续地管理森林，防治荒漠化，制止和扭转土地退化，遏制生物多样性丧失”。
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可持续发展目标15：陆地生物
专家利用涉及某些类型原子（称作同位素，如氮-15和碳-13）的核技术评定土壤质量，研究作物如何吸收养分，以及土壤如何移动。这些信息有助于他们开发有效的土壤管理和作物生产方法。这些方法，如间作和构筑梯田，帮助人们在保护土壤资源的同时持续种植粮食，并在某些情况下，扭转侵蚀和防止土壤污染水资源。
借助核科学，专家还可追踪和阻止污染物危害环境。他们可以识别化学肥料或工业污染物等不同污染物中的某些同位素，以测量其浓度并追踪其来源。这种数据可帮助决策者了解污染物的影响，并制定保护环境的政策。
保护环境免受辐射污染是原子能机构工作的另一个重点领域。在这种情况下，例如在核或辐射事件或事故期间或在前铀生产场址，专家与原子能机构合作评估并安全有效地治理这些区域。这涉及除其他外，特别是解决直接的安全关切，去除或固定放射性核素及改变其路径。目的是在保护公众的同时恢复受影响的土地。
