تتسم العلاقات بين الكائنات البحرية المضيفة والميكروبيومات المرتبطة بها بالتعقيد. وتهدف الدراسات إلى توصيف هذه العلاقات وفهمها، ثم الاستفادة من الآليات النافعة التي تؤديها الميكروبات لتطوير ما يُعرف بـ "المعالجات الحيوية البحرية". وتُعَد الشعاب المرجانية في البحر الأحمر -التي تكيفت لتحمّل درجات الحرارة المرتفعة وملوحة المياه العالية في المنطقة- نموذجًا مثاليًا لفهم مستقبل الشعاب المرجانية في ظل تغيّر المناخ. كما إن العلاقات التكافلية الفريدة بين مرجانيات البحر الأحمر والميكروبات المرتبطة بها توفر رؤى قيّمة لتطوير مجاميع ميكروبية مُصمَّمة خصيصًا يمكن أن تعمل بوصفها "دواء بروبيوتيك" لتعزيز صحة المرجان. وتُبشّر هذه الاستراتيجية بإمكانات واعدة في دعم جهود حماية الشعاب المرجانية عالميًا واستعادتها وإعادة تأهيلها.

يتمحور البحث حول الأسس الجزيئية للتكافل بين اللاسعات والطحالب، وكيفية تدهور هذه العلاقة تحت تأثير الضغوط البيئية، وذلك باستخدام تقنيات الجينوميات الوظيفية والوراثة.

وقد أتاح توفر الموارد الجينومية تطبيق التقنيات الشمولية المتقدمة، مما ساهم بشكل كبير في دفع الأبحاث المتعلقة بالجينات الرئيسية المسؤولة عن التكافل، وفهم دور علم التخلُّق في تكيف الشعاب المرجانية مع تغيّر المناخ.

يركّز البحث على اكتشاف وتصنيف أنواع جديدة من الشعاب المرجانية، إلى جانب مراجعة شاملة للسلالة بأكملها، من خلال توظيف منهج متعدد التخصصات.

فهم تنوّع الكائنات البحرية القاعية وخصائصها وتطورها في البحر الأحمر.

فهم كيف تُشكِّل الضغوط الطبيعية وتلك الناتجة عن الأنشطة البشرية التنوعَ البيولوجي البحري ووظائف النظم البيئية، وذلك من خلال الأبحاث الميدانية والمخبرية.

توفر أطر الرصد متعددة التخصصات -التي تستخدم أساليب معيارية متوافقة مع البروتوكولات الدولية- أساسًا لتقييم آثار تغيّر المناخ على المستويين الإقليمي والعالمي.  

يُستخدَم مزيج من التقنيات الميدانية والمخبرية من أجل: 1) تقييم ورصد بنية ووظائف النظم البيئية للشعاب المرجانية، 2) قياس التغيرات الطبيعية في العوامل البيئية الأساسية مثل درجة الحرارة والأكسجين المذاب ودرجة الحموضة، 3) دراسة كيفية تأثير التغيرات البيئية على الوظائف البيئية والفسيولوجية للمنتجين الأوّليين في الشعاب المرجانية، 4) تقييم آثار التغيرات البيئية المحلية والعالمية على هذه الأنواع المرجانية الحيوية.

يشمل ذلك رصد آثار ضغوط التغيرات العالمية — مثل تحمّض المحيطات وارتفاع درجات الحرارة ونقص الأكسجين، والتلوث الغذائي— على الكائنات البحرية الأساسية والمجتمعات البيئية. 

يربط هذا البحث متعدد التخصصات بين العمليات الفسيولوجية على مستوى الكائنات الفردية والأنماط البيئية الأوسع التي تُشكِّل بنية ووظائف مجتمعات الشعاب المرجانية بأكملها.