La materia se enfoca en el estudio del océano y el clima antes del período cubierto por las mediciones instrumentales (~1850 hasta la actualidad), lo cual representa una fracción muy pequeña (<10^−7) de la historia de nuestro planeta. Por lo tanto, los registros instrumentales ofrecen una visión incompleta de las escalas temporales y los patrones de cambio en el océano y el clima. La paleoclimatología y la paleoceanografía proporcionan un marco de referencia completo de cambios de temperatura, patrones de precipitación, evolución de las capas de hielo y adaptación de la biosfera en una amplia gama de estados y condiciones límite del clima, avanzando el debate sobre cómo los altos niveles de gases de efecto invernadero, pronosticados para el siglo XXI y más allá, afectan a los elementos clave del sistema climático.
La paleoclimatología y la paleoceanografía son campos de estudio de las Ciencias de la Tierra que han ampliado significativamente su alcance en las últimas décadas. Esto se debe, en parte, a que estas disciplinas proporcionan una comprensión de los patrones naturales de cambio y variabilidad en el sistema climático de la Tierra, contextualizando los cambios futuros influenciados por la actividad humana. Además, el rápido desarrollo de enfoques metodológicos y analíticos, en gran medida diversificados y cuantitativos, ha sido otro factor clave. Este ha sido resultado de esfuerzos multidisciplinarios que involucran a sedimentólogos, geoquímicos, geofísicos, biólogos, (micro)paleontólogos, geoestadísticos y modeladores. La paleoclimatología y la paleoceanografía proporcionan información esencial para las comunidades científicas dedicadas al clima y la oceanografía. Este hecho se evidencia en la contribución a los informes del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, en sus siglas en inglés), que hace casi dos décadas empezó a incluir capítulos dedicados específicamente al paleoclima y la paleoceanografía. En el informe más reciente, dicha información se integra en los hallazgos del informe de evaluación como una de las "múltiples líneas de evidencia" para definir el estado del clima de la Tierra.
La asignatura se centra en analizar el ritmo, la magnitud y las tasas de los cambios en el océano y el clima a lo largo del tiempo geológico y del registro instrumental, con especial atención en los cambios que acontecen en los océanos. Se exploran los siguientes temas: (i) las distintas escalas temporales (de 10^1 a 10^8 años) y los patrones del cambio climático; (ii) las herramientas de investigación empleadas para reconstruir el (paleo)océano y el (paleo)clima; y (iii) la relación entre los forzamientos, los procesos de retroalimentación y las respuestas del sistema climático, especialmente en lo que respecta a las variaciones de temperatura.
