Der Forschungsbereich Marine Biogeochemie gliedert sich in vier Forschungseinheiten: Biogeochemische Modellierung, Biologische Ozeanographie, Chemische Ozeanographie und Marine Geosysteme.

Untersuchungsgegenstand der Marinen Biogeochemie sind die Wechsel­wirkungen zwischen dem Sediment, ozeanischen und atmosphärischen Speichern sowie den Organismen (ein­schließ­lich des Menschen), die marine biogeochemische Prozesse herbei­führen. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf den dynamischen Prozessen an den Grenzflächen zwischen der Meeresober­fläche und der Atmosphäre sowie zwischen den Sedimenten und der darüber liegenden Wassersäule. Von besonderem Interesse sind hier mobile und strahlungs­wirk­same chemische Elemente und Verbindungen. Eng hiermit verbunden ist die Entwicklung von chemischer, biologischer und isotopenchemischer Analytik (Proxies und Tracer), um die gegen­wärtigen und früheren Bedingungen im Ozean zu untersuchen. Ein neues Forschungs­­feld stellt dabei die Untersuchung des künftigen biogeo­chemischen Zustands der Ozeane angesichts des steigenden CO₂Gehalts der Atmosphäre dar.

Der Forschungsbereich untersucht

• Oberflächennahe Biologie und die Stoffflüsse zwischen Ozean und Atmosphäre
• Stoffflüsse und -kreisläufe in der Wassersäule
• Biogeochemie und Paläo-Umweltbedingungen
• Marine biogeochemische Prozesse mittels numerischer Modellierung