Eesti teaduspreemia geo- ja bioteaduste valdkonnas pälvisin uurimistööde tsükli eest “Mitmekomponendiliste looduslike vete optilised omadused ja veealune valgusväli”. Veekogude optiliste omaduste ja veealust valgusvälja kujundavate tegurite tundmine aitab hinnata nende antropogeenset koormust ja ökoloogilist seisundit. Eelkõige puudutab see rannavett, sisemeresid ja järvi, mille seisundit mõjutab tugevasti inimtegevus.

Need veekogud kujutavad optilises mõttes mitmekomponendilist süsteemi, kus kolme põhilise optiliselt aktiivse aine – fütoplanktoni, lahustunud orgaanilise aine ja heljumi kontsentratsioonid on märksa suuremad kui avaookeanis. Võib lisanduda ka neljas komponent – naftareostus, mis muudab oluliselt veekogu kiirgus- ja soojusreþiimi. Tehtud tööd kujutavad endast kompleksseid uuringuid järvedes ning rannikumeres, kombineerides mudelarvutusi in situ mõõtmistega ja nüüdisaegsete optilise kaugseire meetoditega.

Peamised uurimisobjektid olid Eesti ja Soome järved ning Pärnu ja Liivi laht. Koostatud andmebaas näitab vee optilist kvaliteeti iseloomustavate parameetrite märgatavat ajalis-ruumilist muutlikkust, samuti võimaldab määrata seoseid eri parameetrite vahel. Saadud algoritme saab kasutada keskkonnaekspertiisidel (näiteks kaevetööd sadamates, kiirlaevade liiklus).

Veekogude ökosüsteemi kujunemist mõjutab tunduvalt veealune valgusväli, mille seire on kallis ning tehniliselt keeruline. Seetõttu vajataksegi veealuse valgusvälja kvaasioperatiivseid mudeleid. Uuringute tulemusena koostati ja kaliibriti veealuse kiiritustiheduse poolempiiriline mudel.

Väga tähtis uurimisvaldkond on ka optilise kaugseire rakendusvõimaluste hindamine Läänemere ja Eesti vete jaoks. See meetod põhineb faktil, et osa veesambas hajunud päikesekiirgust suundub tagasi atmosfääri, kusjuures on muutunud kiirguse spektraalne koosseis. Analüüsiti kaugseire pöördülesande lahendamise eri meetodeid ja numbriliste lahendite leidmisega seotud probleeme.

Töötati välja ka mudelid veepinnal asuva õhukese naftakile optiliste omaduste arvutamiseks nii sileda kui ka lainetava pinna jaoks ja hinnati sellise kile mõju kaugseire sensorisse jõudvale signaalile. Näidati, et nüüdisaegsete, hea ruumilise lahutusvõimega satelliidiandmete abil on võimalik teha kindlaks Läänemere puhtaveelisemad alad ning veeõitsengud ja lahustunud orgaanilise aine suurenenud kontsentratsioonid, samuti uurida merejää omadusi ja paiknemist.