大木の研究には、主に２つの系統があります。
１）海洋物質循環研究：海洋観測で水温や塩分を計測するとともに、海水を採取します。海水中の化学成分を分析し、海洋基礎生産や有機物分解に関わる物質循環の様子を明らかにします。
分析項目：海洋基礎パラメタである、栄養成分（硝酸、リン酸、アンモニア、珪酸塩など）、酸素、クロロフィルを測定します。それ以外、特殊な項目として、無機ヨウ素（ヨウ化物イオンやヨウ素酸イオン）、有機ヨウ素ガス、イソプレンガスも測定します。一緒に研究室を運営している野村先生の力を借りて、炭酸系成分（全炭酸やアルカリ度）も測定して、炭素循環解明のテーマも設けています。
観測場所：北海道南部の沿岸（津軽海峡ー日高湾ー噴火湾）、日本海北部、西部北太平洋亜寒帯域
船舶観測：北大水産学部練習船うしお丸（沿岸観測）、おしょろ丸（外洋観測）
２）褐藻類（コンブなど）による炭素隔離効果（ブルーカーボン）の研究
炭素の流れを追うだけの、（従来の）ブルーカーボン研究は、科学的根拠に欠けると言わざるを得ません。海洋植物による基礎生産量は、窒素やリンなどの栄養成分の供給量で制限されます。どこかで海洋植物が増えれば、それだけ栄養成分が消費され、別の場所で植物が減ることが考えられるのです。ブルーカーボンでも、栄養成分の流れを追う必要があります。私の研究室でも、褐藻類有機物のうち、炭素リッチな多糖類「アルギン酸」に着目しました。アルギン酸が選択的に表層から隔離されれば、正真正銘のブルーカーボン効果（炭素隔離）が成立するからです。その証拠を得るため、海洋でのアルギン酸分布を調べ、褐藻類からのアルギン酸流出プロセスを調べることを目指しています。もちろん、栄養成分の流れも追うつもりです。褐藻類ブルーカーボンでコラボしたい方、学びたい方は連絡ください。（高校生は是非、北大水産学部へ。大学生は北大水産科学院へ来てください）
