Специалист в области биоокеанологии, экологии и геологии морей Западной Арктики. Разработал оригинальную модель четвертичного оледенения Баренцево-Карского региона и процессов дегляциации на арктическом шельфе, объясняющую эволюцию природы океана и современную динамику арктических экосистем. Под его руководством Мурманский морской биологический институт стал крупным центром по изучению Арктики. Институт является головной организацией проекта «Баренцево море» ФЦНТП «Мировой океан». Продолжая традиции ММБИ, по-новому оценил экологическую ситуацию в Баренцевом море, сформулировал причины дестабилизации (перелов, антропогенное загрязнение и др.) и пути стабилизации кризисной ситуации в экосистеме Баренцева моря в 80-е годы. Под его руководством в 80-ые годы значительно расширилась география экспедиционных исследований ММБИ. Наряду с Баренцевым и Белым морями активно изучаются Норвежское, Гренландское, Карское, море Лаптевых, Берингово, а также Балтийское и южные моря европейской части России – Азовское, Черное, Каспийское. Организатор, руководитель и непосредственный участник десятка высокоширотных экспедиций, охвативших архипелаги Шпицберген, Земля Франца-Иосифа, Новая Земля, Северная Земля. На ЗФИ и Шпицбергене созданы сезонные биологические станции, в 2001 организован Азовский филиал в Ростове-на-Дону. Уникальными по замыслу и получаемым данным являются экспедиции на атомных ледоколах Мурманского морского пароходства по Северному морскому пути, начатые впервые ММБИ в 1997 году. Под его руководством в ММБИ впервые стали изучать химическое загрязнение и радиоактивность в морях Арктики и на Кольском полуострове. В 90-е годы обосновано новое научное направление – радиационная экологическая океанология. Определен вклад глобальных, региональных и локальных источников в радиоактивное загрязнение экосистем Северного Ледовитого океана и Северной Атлантики. Выявлены тренды в содержании радионуклидов за период с начала испытаний ядерного оружия до наших дней (включая исследования в районе гибели АПЛ «Курск», 2000), дающие основу для прогнозирования экологической ситуации в морях России. Благодаря научному авторитету Г.Г. Матишова и опыту по организации комплексных исследований в Северном Ледовитом океане ММБИ возглавил новые работы государственного масштаба по Оценке воздействия на окружающую среду (ОВОС) при разведке и добыче нефти и газа на арктическом шельфе. ММБИ имеет лицензию на проведение экспертных работ и является головной организацией по экологическому обоснованию ряда проектов освоения углеводородного сырья. Новое приоритетное направление для ММБИ – всестороннее изучение морских млекопитающих, механизмов адаптации этих животных к условиям Арктики, разработка технологий создания научно-технических комплексов по содержанию морских млекопитающих в неволе и их обучению с целью использования их в качестве помощников человека в подводных работах и ремонтных операциях при прокладке и эксплуатации газо- нефтепроводов. Будучи директором ММБИ ведет важную научно-организационную работу. Является членом ряда научных Советов и Комитетов: по изучению Арктики и Антарктики, по проблемам экологии и чрезвычайным ситуациям «Экологические проблемы Европейской части России», Национального комитета РАН по международной геосферно-биосферной программе, международного комитета по изучению колебаний уровня Мирового океана, редакционных советов ж. «Океанология» и «Oceanologia» Польской академии наук. Сопредседатель в Первой подгруппе рабочей группы в области освоения нефтяных и газовых ресурсов шельфа Российско-финской комиссии по научно-техническому сотрудничеству. В 2001 г. участвовал в парламентских слушаниях Государственной Думы РФ, выступил с докладом «Охрана морских экосистем и биоресурсов в связи с добычей нефти и газа на шельфе Арктики». Как член Совета директоров Институтов РАН, активно пропагандирует расширение фундаментальных исследований морей и океанов в интересах обороноспособности, обеспечения экологической и национальной безопасности России.

За достижения в научной и научно-организационной деятельности награжден орденами «Знак Почета», «Почета», «За морские заслуги», медалями «Ветеран труда», «300 лет Российскому Флоту», почетными грамотами Президиума РАН и губернатора Мурманской области.

Основные публикации: Дно океана в ледниковый период. 1984; Мировой океан и оледенение Земли. 1987; Общая экология и палеогеография полярных океанов. 1990; Эволюция экосистем и биогеография морей Европейской Арктики. 1994; Ecosystems and Bioresources of the European Seas of Russia on the edge of 20 and 21 centuries. 1999; Радиационная экологическая океанология. 2001; Large marine Ecosystems of the World: Trends in Exploration, Protection, and Research. 20