Paleo-iklim ve Paleo-oşinografi, geçmiş jeolojik dönemlerde iklim sistemlerinin ve denizel ortamların nasıl değiştiğini inceleyen disiplinler arası bir bilim alanıdır. Bu çalışmalar; sıcaklık, yağış, deniz seviyesi ve okyanus dolaşımı gibi temel çevresel parametrelerin zaman içindeki değişimini ortaya koymayı amaçlar. Deniz ve göl tabanından elde edilen sediman karotları, mikrofosiller, polen analizleri ve jeokimyasal veriler kullanılarak geçmiş çevresel koşullar yüksek çözünürlükle yeniden yapılandırılır. EMCOL Uygulama ve Araştırma Merkezi’nde bu çalışmalar, çoklu parametre (multiproxy) yaklaşımı kapsamında yürütülmekte; farklı veri türlerinin birlikte değerlendirilmesiyle daha güvenilir ve bütüncül paleoçevresel yorumlar elde edilmektedir. Bu kapsamda özellikle duraylı izotop analizleri (δ¹⁸O, δ¹³C), çok sensörlü karot tarayıcı (MSCL) analizleri, tane boyu (grain size) analizleri, μ-XRF karot tarayıcı analizleri, toplam organik karbon (TOC) ve toplam inorganik karbon (TIC) analizleri,  lipid biomarker analizleri, polen analizleri ve mikrofosil toplulukları gibi göstergeler kullanılarak geçmiş deniz suyu sıcaklığı, tuzluluk, oksijenlenme koşulları ve biyolojik üretkenlikteki değişimler ayrıntılı olarak belirlenmektedir. Bu sayede, iklim değişimlerinin denizel sistemler üzerindeki etkileri, sedimantasyon süreçleri ve paleo-oşinografik dinamikler yüksek zamansal çözünürlükle ortaya konulmaktadır. Paleo-iklim ve paleo-oşinografi çalışmaları, özellikle Geç Kuvaterner dönemine ait iklim dalgalanmalarını ve deniz seviyesi değişimlerini ortaya koyarak, günümüz iklim sistemlerinin ve gelecekteki olası değişimlerin değerlendirilmesine bilimsel bir temel sağlamaktadır.