Im Forschungsschwerpunkt 3 (FS 3) werden die wissenschaftlichen Erkenntnisse über kleinskalige (FS 1) und beckenweite Prozesse (FS 2) mit dem Faktor Zeit kombiniert. Die WissenschaftlerInnen wollen herausfinden, wie sich die Ostsee und alle darin ablaufenden Prozesse im Laufe von Jahrzehnten, Jahrhunderten und Jahrtausenden verändert haben. Auf Basis der Informationen über vergangene und aktuelle Entwicklungen können sie schließlich Prognosen über die Zukunft der Ostsee und vergleichbarer Ökosysteme machen. Dabei steht besonders die Frage im Fokus, wie Küsten- und Randmeere auf den Klimawandel und die intensiven menschlichen Einflüsse reagieren.

Um solche Prognosen machen zu können, entwickeln die IOW-WissenschaftlerInnen Computermodelle – virtuelle Abbilder der realen Ostsee – und lassen diese per Zeitraffer in die Zukunft reisen. Wie bei der Wettervorhersage oder der Prognose von Börsenkursen, wird auch ein Computermodell für die Ostsee umso verlässlicher, je mehr über das Verhalten jedes einzelnen Prozesses in der Vergangenheit bekannt ist. Deshalb nutzen die WissenschaftlerInnen zur „Eichung“ ihrer Computermodelle zum einen den umfangreichen Messdatensatz des IOW, der Zeiträume von bis zu einem Jahrhundert umfasst, und zum anderen das Bohrkernarchiv, mit dem sich noch weiter zurück in die Vergangenheit auf eine Ostsee vor der industriellen Revolution blicken lässt.

Beide Archive werden durch Messungen mittels Bojen, Sonden, Stationen, Satelliten und Forschungsausfahrten sowie durch modernste Analysen der Sedimentablagerungen am Meeresboden stetig erweitert, so dass die WissenschaftlerInnen mit jedem Jahr genauer wissen, wie die lange vergangenen Zustände der Ostsee im Detail ausgesehen haben. So werden schließlich auch die Prognosen der ModelliererInnen des IOW immer verlässlicher.