Cet axe étudiera l’évolution et la dynamique des paléoécosystèmes marins au cours de périodes critiques de l’Histoire de la Vie sur Terre, en intégrant des informations issues de la paléobiologie, de la géophysique et de la géochimie. Il contribuera à apporter des arguments à l’actuel débat sur le réchauffement global du climat par le suivi de l’impact sur les écosystèmes marins, dans le passé, de l’effet de serre et de l’effet glacière à long terme, ainsi que des épisodes de réchauffement global du climat (= hyperthermaux) à court terme. Grâce au suivi des changements évolutionnaires dans les biotes marins (biozonation), des phénomènes de sédimentation et des caractéristiques physiques et géochimiques (mesures de résistivité, émission de rayons gamma, susceptibilité magnétique), les projets s’intégrant dans cet axe devront également documenter et affiner l’Échelle des temps géologiques via les frontières de strates et les bio-événements particuliers.

Les intervalles stratigraphiques suivants – qui revêtent une importance particulière dans l’évolution des écosystèmes marins et qui sont bien représentés en Belgique -  seront étudiés :

• l’intervalle  Dévonien moyen-supérieur ;
• l’intervalle Tournaisien-Viséen (Carbonifère) ;
• le Crétacé supérieur et la Frontière K-T ;
• l’Eocène inférieur ;
• le Néogène.