Les thèmes de la biologie étudiés concernent plus particulièrement la production primaire sous diverses conditions de stratification et d'échelles de forçage spatiales et temporelles, allant du cycle lumineux dans la couche mélangée aux variations saisonnières, interannuelles et climatiques.
Ils sont complétés par des études de processus sur les écoulements océaniques qui modulent, à différentes échelles, les advections verticales dans l'océan.

Un autre aspect important est la reconnaissance des changements de peuplement du zooplancton ou du benthos dans les structures de moyennes échelles et dans les longues séries climatiques.

• Interactions, à petite et moyenne échelles spatiales et temporelles, entre les processus physiques et chimiques, la production biologique primaire et l'exploitation de celle-ci par les producteurs secondaires
• Effets des cycles biologiques sur les caractéristiques chimiques de la couche mélangée et sur les échanges océan atmosphère
• Diversité et structuration spatiale de la communauté zooplanctonique en relation avec l'environnement trophique et écologique sous l'influence des facteurs climatiques, hydrologiques, biologiques et anthropiques aux échelles saisonnières et pluri annuelles.
• Rôle d'espèces clé zooplanctoniques dans les transferts d'énergie et de matière au sein de l'écosystème pélagique (observation, expérimentation)
• Modélisations diagnostiques et/ou statistiques du réseau trophique, du minéral au macroplancton
• Effet de la variabilité naturelle à microéchelle sur la dynamique des processus biologiques du plancton par étude expérimentale en milieu contrôlé et par modélisation phénoménologique
• Rôle des écoulements de moyennes et petites échelles, jets, fronts, tourbillons, filaments sur la formation et la circulation des masses d'eaux océaniques ; impacts sur les advections verticales et les échanges Océan – Atmosphère ; Mers arctiques, Méditerranée, Atlantique