Der Forschungsbereich Marine Biogeochemie untersucht die Wechselwirkungen zwischen Sedimenten, ozeanischen und atmosphärischen Stoffreservoirs und den Organismen einschließlich des Menschen, die marine biogeochemische Prozesse beeinflussen, und befasst sich mit den folgenden übergreifenden Forschungsfragen:

• Welche Auswirkungen hat der Klimawandel auf die marine Biogeochemie, einschließlich Rückkopplungen?
• Wie beeinflussen Veränderungen der marinen Lebensgemeinschaften biogeochemische Prozesse?
• Was sind natürliche Triebkräfte der CO₂-Aufnahme und -Speicherung und welche Möglichkeiten gibt es, die marine CO₂-Bindung zu verbessern?
• Welche Auswirkungen haben die Nutzung und der Missbrauch der Ozeane durch den Menschen auf die marine Biogeochemie und welche Möglichkeiten gibt es zur Sanierung?

Die wissenschaftliche Arbeit der vier Forschungseinheiten ist eingebettet in das Forschungsprogramm 'Changing Earth - Sustaining our Future', dort maßgeblich im Topic 6, sowie in die GEOMAR-Strategie 2030 mit ihren Kernthemen und integrierenden Forschungs-Foci (IRF).