Questa linea di ricerca, finalizzata allo studio degli ecosistemi marini pelagici e costieri, è incentrata sulla progettazione e la realizzazione di nuovi strumenti e sensori per la misura di variabili biologiche, ottiche, fisiche e chimiche dell'acqua di mare, e di nuove piattaforme di misura per lo studio degli ecosistemi marini a differenti scale spaziali e temporali.

Questa linea di ricerca è incentrata su due aree tematiche principali: lo studio degli ecosistemi pelagici, svolto attraverso l'acquisizione e l'elaborazione dei dati raccolti in campo durante le campagne oceanografiche e di misura e sull'applicazione di modelli matematici che simulano le dinamiche ecosistemiche (interazione tra processi fisici e biologici a micro-, meso- e macroscala), con particolare riferimento alla produzione primaria; la seconda area tematica è costituita dallo studio e dal monitoraggio delle comunità bentoniche, con particolare riferimento alle praterie di Posidonia oceanica.

Questa linea di ricerca è costituita da tre aree tematiche principali: la dinamica costiera, focalizzata sullo studio dei processi idrodinamici attraverso l'utilizzo e la messa a punto di modelli numerici bidimensionali e tridimensionali; la sedimentologia, che comprende studi sull'evoluzione delle spiagge, l'erosione costiera e l'approccio radiocronologico alle problematiche inerenti il trasporto solido litoraneo; la geochimica, che include la caratterizzazione degli apporti continentali in rapporto alle sorgenti antropogeniche e alle fonti di inquinamento provenienti dall'ambiente costiero.