Kliimatingimuste muutuse ja rannikumere hüdrodünaamika mõju uurimine eri tüüpi randade arengule. Randade arengu mudelite ja rannikuvööndis asetleidvate muutuste kohta prognooside koostamine.
Märgalaökosüsteemide seisundi ja arengu ning seda mõjutavate tegurite, eeskätt häiringute mõju uurimine märgalade struktuurile, talitlusele ja aineringele; uurimismeetodite arendamine ning märgalade ökoloogilise taastamise teaduslike printsiipide väljatöötamine.
Maavarade kaevandamisega seotud probleemide ja välisõhu saastatuse uuringud (Kirde-Eestis), samuti keskkonnaseisundit ja looduskaitset hõlmavad uuringud ning ekspertiisid.
Erimastaapsete looduslike ja antropogeensete protsesside ajalis-ruumilise mõju hindamine ökosüsteemide seisundile, paleoökoloogiliste uurimismeetodite arendamine, ökosüsteemide arengustsenaariumite koostamine.