Den marina forskningen under Beringia 2005 bedrevs huvudsakligen inom detta tema. Forskningsprojekten handlade om föroreningar och miljögifter samt relationen mellan klimatförändringar, flödet av organiska ämnen och näringsämnen i havet.
Frågeställningar som studerades var bland annat:
- I hur stor utsträckning påverkar det naturliga biogeokemiska kretsloppet i Arktiska oceanen det globala och lokala klimatet?
Mätbara klimatförändringar uppkommer bland annat p.g.a. mänsklig aktivitet, men det finns också många naturliga processer som påverkar förloppet. - Vilka föroreningar och tungmetaller figurerar i världens renaste hav, och varför?
Halter av vissa farliga ämnen är mycket höga i Arktis trots att nästan inga utsläpp sker där. De transporteras dit med luft- och vattenströmmar i det globala kretsloppet. - Hur fungerar flödet av ämnen mellan land, flod och hav i Arktis?
De floder som mynnar ut i Arktiska oceanen för med sig ämnen från inlandet som påverkar kemiska processer i havet. Omfattningen av detta återstår att kartlägga.
Projektens arbete under expeditionen hade sin tyngdpunkt på första och tredje etappen, dvs. Odens första sträcka från Skandinavien till Berings sund, samt från Alaska till Svalbard.