外洋に面した沿岸域のモデルとして瀬戸内海の豊後水道に注目し、環境変化に対する生態系・物質循環の応答機構の解明を目的に研究を行った。そして、次の２つの劇的な環境変化に対する生態系応答機構が明らかとなった。
①外洋域中層水が沿岸域底層へ突発的に進入する「底入り潮」現象により、外洋中層から沿岸底層へと大量の栄養塩が供給され、大型ケイ藻が優占する豊かな生態系へと生態系構造が劇的にシフトすることが明らかになった。
②2012年夏季の歴史的豪雨により、低塩分・低密度水が海洋表層を覆い、急潮と呼ばれる沿岸域の汚濁を洗い流す清浄作用を持つ黒潮系表層水の進入を妨げ、大規模赤潮に繋がった可能性が示唆された。