Основные направления научной деятельности Северного филиала ФГБНУ ВНИРО включают в себя морские исследования на научных судах, работа на стационарных пунктах на морском побережье и исследования в пресных водоёмах.
Работы проводятся в пресных водоёмах Архангельской области, Республики Карелия, Ненецком Автономном Округе и Республике Коми. Также проводятся комплексные исследования Белого, прибрежной части Печорского и Карского морей, прибрежья юго-восточной части Баренцева моря.
Комплексные исследования включают в себя океанографические и гидрохимические исследования, траловые и тралово-акустические съёмки морских рыб, акустические съёмки макрофитов Белого и Баренцева моря. Проводятся ихтиопланктонные съёмки, выставляются сетные порядки и проводятся неводные обловы в прибрежной зоне Белого, юго-востока Баренцева и Карского морей.
На стационарных пунктах проводятся наблюдения за рыбами, ходом нереста весенненерестующих рыб, мощностью нерестовых подходов, инкубацией икры и выживаемостью личинок, обеспеченностью личинок кормом и состоянием кормовой базы. Проводятся наблюдения за ходом температуры и солёности, а также за изменением гидрохимических показателей. Проводятся наблюдения за развитием морских водорослей, влиянием условий среды на формирование промыслового запаса макрофитов.
В большинстве промысловых районов проводится отбор биологических проб, облавливаемых объектов для оценки биологического состояния популяций, для оценки запасов эксплуатируемых видов.
Биологический материал по беломорской сельди (Clupea pallasii marisalbi) собирается в течение всего календарного года, как на береговых промысловых участках, так и во время научно-исследовательских рейсов. В период с апреля по июль проводятсяВ Белом море, для контроля за инкубацией икры и обеспеченностью личинок пищей, организуются стационарные пункты наблюдения на о. Кий (Онежский залив), губе Чупа (Кандалакшский залив) и Яндовой губе (Двинский залив). Проводится личиночная съёмка с целью учёта личинок и изучения их распределения (май-июнь).
Вблизи нерестилищ производятся обловы личинок для определения их концентрации и особенностей распределения: установления размерно-возрастного состава. Обловы производятся с катера на малом ходу икорной сетью диаметром 50 см в приповерхностном горизонте на 10 мин. циркуляции. Облов личинок производится при безветренной погоде по стандартной сетке станцииС целью корректировки расчётных данных в сентябре-октябре проводится ежегодная тралово-акустическая съёмка с использованием эхолота EY-500 фирмы «Simrad» (приёмопередатчик с частотой 38 Гц, персональный компьютер с програмным обеспечением EY- 500).
Навигационная информация поступает на эхолот от судовой спутниковой станции INMARSAT. Съёмка выполняется по стандартной методике («Методические рекомендации по проведению многовидовой тралово-акустической съёмки», ПИНРО), в течение рейсов исследуются все районы Белого моря. В расчётах результирующих оценок численности и биомассы сельди использовались степенные регрессионные зависимости веса объекта от его длины, полученные по результатам биологической информации в каждом районе исследований.
Исследования по чёшско-печорской сельди проводятся в период нереста (май-июль), нагула (июль-сентябрь), зимовальных миграций (октябрь-декабрь). Кроме того, биологический материал периодически собирается в районах зимовальных и преднерестовых скоплений (январь-март).
Нерест сельди проходит в прибрежной зоне на протяжение всего ареала. Основными районами нереста являются в Белом море (Мезенский залив, восточные побережья Горла и Воронки) и юго-восточная часть Баренцева моря, в том числе Чёшская губа. Известно, что массовый нерест сельди в юго-восточной части Баренцева моря длится 10-15 дней. В осенне-зимний период организация морского специализированного лова сельди возможна лишь при увеличении её численности и соответствующем гидрологическом режиме. Поэтому изучать и ловить чёшско-печорскую сельдь возможно на путях зимовальных и возвратных нерестовых миграциях, в районах зимовальных и преднерестовых скоплениях. Промысел сельди в море в зависимости от гидрологических условий возможен в годы, когда сельдь образует плотные скопления, а не рассеивается на большой акватории Баренцева моря.
Навага принадлежит к арктическому комплексу, нерест проходит в зимний период, ведет придонный образ жизни. В массе дальних миграций не совершает, они носят сезонный характер – от берегов на более глубокие участки и обратно. Промысел базируется на преднерестовых, нерестовых и после нерестовых скоплениях. В это время навага образует более или менее плотные скопления в прибрежной зоне. В остальное время года скоплений не образует. В связи с этим, сбор биологических данных, отражающих структуру промыслового стада, производится в зимний период. Местами сбора биологического материала в осенне-зимний период служат промысловые участки, которые располагаются вдоль побережья.
В летне-осенний период проводятся учетные траловые съемки (возрастные группы 0+, 1+, 2+), сбор количественных материалов по питанию.В связи с тем, что в пределах ареала навага образует ряд локальных популяций, которые обладают только им характерной динамикой численности, систематический сбор биологических материалов осуществляется по каждой из них. В Белом море существуют три независимые популяции наваги двинская, онежская и мезенско-канинская. Соответственно сбор биологического материала производится непосредственно в местах обитания каждой популяции, а именно в Онежском, Двинском заливах и Воронки Белого моря (рис. 3). На полный биологический анализ берется по 400-800 экз., на массовый промер 1-2 тыс. экз. из каждой отдельной популяции.
Основными направлениями работ по морским макрофитам северных морей (Белого и Баренцева), являются исследования, связанные с прогнозной тематикой, вопросами биологии и воспроизводством промысловых видов водорослей. Объектами исследований являются два вида ламинариевых водорослей (ламинария сахаристая (Laminaria saccharina (L.) Lamour=Saccharina latissima (L) Lane. Mayes, Drueehl et Sunders) и ламинария пальчаторассеченная (Laminaria digitata (Huds.) Lamour) и четыре вида фукусовых водорослей: фукус пузырчатый (Fucus vesiculosus L.), фукус двусторонний (Fucus distichus L.), фукус зубчатый (Fucus serratus L.), аскофиллум узловатый (Ascophyllum nodosum (L.) Le Jolis)
Оценка состояния сообществ водорослей проводится ежегодно с июня по сентябрь во время периода активной вегетации растений. Исследования ресурсной базы водорослей Белого и Баренцева морей выполняются с использованием научных судов. Для оценки распределения и биомассы ламинариевых водорослей применяется комплексный метод, состоящий из гидроакустической съемки (с использованием эхолота), ручной и компьютерной обработок полученных эхограмм и биологических параметров, а также водолазного отбора проб (с использованием прямых погружений). Для оценки запасов фукоидов выполняются разрезы с отбором проб на участках береговой зоны, различающихся структурой береговой линии, геоморфологическим строением литорали и географическим положением. При проведении ресурсных исследований особое внимание уделяется районам многолетнего промысла.
В условиях береговых экспедиций осуществляется многолетний мониторинг биологического состояния популяций промысловых видов и ведутся наблюдения за возобновлением поселений водорослей. Ежегодное изучение ценопопуляции промысловых водорослей позволяет выявить особенности и закономерности их развития в конкретных гидрометеорологических условиях. Полученные данные используются для разработки рекомендаций по рациональной эксплуатации ресурсов водорослей. Результаты альгологических исследований за последние десять лет показали, что состояние популяций промысловых видов водорослей характеризуется как устойчивое.