Современные научные исследования становятся конвергентными, а новые открытия все чаще появляются на стыке различных научных направлений. Влияние экологического кризиса инициирует поиск новых неинвазивных технологий управления экологической безопасностью биосферы и требует инновационных высокотехнологичных разработок, которые применяются в аэрокосмической отрасли. Приведены убедительные доводы эффективности нового подхода к научным исследованиям на основе формирования и экспериментального внедрения эколого-компенсационных систем по снижению антропогенных загрязнений прибрежных акваторий, соединившего в себе достижения экологии, океанологии, гидробиологии и высокотехнологичных разработок информационно-измерительного приборостроения, метрологии, методов управления экологической безопасностью, прикладных экологических расчетов, новейших разработок в области информатики, вычислительной техники и инновационных методов преподавания экологических знаний. Примеры такого синтетического подхода демонстрируют инновации и открытия национальных исследовательских центров «Курчатовский институт» и «Институт имени Н.Е. Жуковского», а также других известных международных и отечественных исследовательских центров, объединяющих различные научные школы и направления и демонстрирующие инновационные прорывы в познании законов развития материального мира