Vznik a vývoj polárních oblastí (desková tektonika, ledové epochy, fosilie jako doklady změn klimatu a prostředí). Historie objevování a výzkumu polárních oblastí. DN
Střídání glaciálních a interglaciálních období (astronomické a pozemské faktory ovlivňující střídání studených a teplých období), změny oceánické a atmosférické cirkulace, vznik a vývoj zalednění polárních oblastí, proxy data z ledovcových jader, základy glaciologie a typologie ledovců, hydrologický cyklus. DN
Klima polárních oblastí (rozložení a cirkulace vzduchových hmot, chody teplot a srážek, ozonová anomálie, mikroklima a vegetační mikroklima polárních území, změny klimatu polárních oblastí, metody studia současného a dřívějšího klimatu). DN + někdo další na mikroklima a vegetaci
Horniny a půdy (vznik a vývoj periglaciálního prostředí, permafrost, činná vrstva, podzemní led, periglaciální procesy - regelace, mrazové zvětrávání, třídění a vzdouvání, svahové procesy, působení sněhu a vegetace, půdní krusty, kryptoendolitická společenstva). DN
Srovnání ekosystémů arktické a antarktické oblasti (výměna energie mezi mírným pásmem a arktickou/antarktickou oblastí, šíření organismů na odledněná území).
Ekologie oceánů a moří polárních oblastí (mořské proudy, polynie, antarktická divergence a konvergence, produktivita mořského polárního ekosystému, bentická a pelagiální společenstva, život v mořském ledu, primární a sekundární producenti polárních moří, paraziti a symbionti mořských bezobratlých a obratlovců).
Sladkovodní ekosystémy (jezera, mokřady, potoky a řeky, život na povrchu ledovců, kryokonity, typy jezer v polárních oblastech a jejich geneze, potravní sítě v jezerních ekosystémech a porovnání Arktidy a Antarktidy).
Sinice a řasy a jejich adaptace na prostředí polárních ekosystémů (dominantní taxonomické skupiny v jednotlivých typech prostředí, adaptace na extrémní prostředí, psychrofilní a psychrotrofní druhy, endemismus).
Vyšší rostliny a jejich adaptace na prostředí polárních oblastí (tundra, hranice lesa, délka vegetační doby, polární poušť, rašeliniště, antarktická rostlinná společenstva, vývoj vegetace v postglaciálu, fytogeografie, morfologické a fyziologické adaptace rostlin).
Živočichové a jejich adaptace na prostředí polárních oblastí (průřez hlavními skupinami terestrické, sladkovodní a mořské fauny, metabolické a fyziologické adaptace, potravní pyramidy v různých prostředích, autochtonní - alochtonní zdroje živin, vztahy k primárním producentům a mezi jednotlivými skupinami živočichů v rámci potravních řetězců).
Zranitelnost polární přírody a právní ochrana (Antarctic Treaty, Svalbard Treaty - principy ochrany přírody v Arktidě a Antarktidě).
Organizace vědeckého výzkumu polárních oblastí. Původní obyvatelé Arktidy.