תחום זה במו”פ מדבר וים המלח מתרכז בשימושי קרקע ובהשפעות שיטות ממשק על תפקוד גאו-אקולוגי של מערכות מדבריות. בין שימושי הקרקע העיקריים כלולים אדמות חקלאיות, שטחי מרעה, אדמות ייעור, ושטחים ‘טבעיים’. עיקר העבודה מתרכז במחקרים הקשורים לשימושי קרקע אלו בדרום הארץ, במרחבי הנגב והערבה. במסגרת זו נבחנת השפעת שילובים שונים של שימושי קרקע ושיטות ממשק על איכות הקרקע, כפי שבא לידי ביטוי במגוון תכונות פיסיקליות, כימיות וביולוגיות שלה, כמו גם השפעתם על תהליכים בפני השטח, כולל חידור מים לפני הקרקע, נגר עילי וסחיפת קרקע. דגש מיוחד ניתן להשפעות על מחזור הפחמן האורגני בקרקע, כולל הפחמן האורגני הכללי ופרקציות פונקציונאליות שונות שלו. תחום נוסף הוא מערכות קציר נגר שהוקמו בתקופות קדומות ופעלו עד אמצע המאה ה-20 בערבה, המעידות על קיום תשתית חקלאית אקסטנסיבית באזור. בהקשר זה, מבוצעת גם בחינת היתכנות של מערכות קציר נגר אלו במשטרים אקלימיים שונים, הרלוונטיים להיסטוריה הקדומה עד המאוחרת של האזור.
במעבדת הקרקע הנמצאת בשלוחת חבל אילות מבוצעות מגוון בדיקות פיזיקליות, הידרולוגיות, כימיות וביולוגיות של הקרקע. תכונות אלו נבדקות בדגימות הנלקחות מאתרים שונים בנגב ובערבה, הנמצאים תחת שימושי קרקע שונים כגון: שטחים פתוחים, אדמות חקלאיות, שטחי מרעה ואדמות ייעור. לימוד תכונות אלו מאפשר את בחינת התפקוד הגאו-אקולוגי של המערכות הללו, כמו גם את שיפור ההבנה של תהליכים פדוגניים וגיאומורפיים בשטח. מבחינה פרקטית, מסייעות בדיקות הקרקע המבוצעות במעבדה לבחינת השפעות שיטות ממשק שונות על תכונות הקרקע ואיכות הסביבה. מטרת בדיקות אלו היא בחינת דרכים לשימור או הגברת היצרנות הצמחית, תוך צמצום התשומות הכרוכות בתהליכי הייצור ושמירה על משאבי מים, קרקע ואוויר. בנוסף, משמשת המעבדה לניטור קרקעות מדולדלות או מזוהמות. כמו כן, מספקת המעבדה שירות עבודות חוץ (בתשלום) בכל אחד מתחומים אלו.
