Das wissenschaftliche Ziel der marin-geologischen Arbeiten an Bord und der anschließenden Probenbearbeitung und Auswertung ist die Untersuchung der Veränderlichkeit wichtiger Umwelteigenschaften in der Framstraße während Warmzeiten der Vergangenheit. Von besonderem Interesse sind das letzte Interglazial (Eem, vor circa 130.000 bis 120.000 Jahren) und das Holozän (letzte 12.000 Jahre).
Die Untersuchungen betreffen Ausdehnung, Dichte und Zusammensetzung der Eisdecke, Wassermassenparameter (Temperatur, Salzgehalt, Schichtung), Ursachen und Geschwindigkeiten von Veränderungen und die Kopplung der Veränderlichkeit in der Framstraßen an das Nordpolarmeer und den Nordatlantik. Diese Veränderlichkeit ist auf kurzen Zeitskalen (Jahrzehnte bis Jahrhunderte) bisher unerforscht, außer für das Holozän am westlichen Kontinentalrand von Svalbard. Für die Untersuchungen sollen lange Sedimentkerne aus Gebieten mit potenziell hohen Sedimentakkumulationsraten gewonnen werden. Die Bearbeitung und Auswertung bzgl. diverser paläozeanographischer und paläoklimatischer Proxydaten soll in den Labors der beteiligten Institute und deren Kooperationspartner erfolgen. Zielgebiete der Expedition liegen an den Kontinentalrändern von NE Grönland und W Svalbard sowie in der zentralen Framstraße (Abb. 1).
Neben dem marin-geologischen Schwerpunktprogramm der Expedition sollen ergänzende Nebenprogramme durchgeführt werden: Einholen von ozeanographischen Verankerungsketten in der zentralen Framstraße, die aufgrund der extremen Eisverhältnisse und fehlender Schiffszeit im Sommer 2014 zurückgelassen werden mussten, und Aussetzen von Sea Glidern (Physikalische Ozeanographie); Planktonfänge für spätere Kulturexperimente (Biologie) und Messungen von Wasserdampf und dessen Isotopenzusammensetzung (Atmosphärenchemie/Glaziologie).
Neben dem wissenschaftlichen Arbeitsprogramm wird auf der Expedition PS93.1 eine „Floating University“ im Rahmen des deutsch-kanadischen Graduierten-Kollegs “Processes and impacts of climate change in the North Atlantic Ocean and the Canadian Arctic - ArcTrain” durchgeführt werden. In diesem Programm werden ca. 20 kanadische und deutsche PhD-Studenten eine Einführung in wissenschaftliche Arbeitsmethoden an Bord eines Forschungsschiffes, Teamarbeit, internationale und multidisziplinäre Zusammenarbeit und Management erhalten.