Les centres d'expertise du Secteur des sciences du MPO se concentrent sur les domaines où la création de partenariats tant à l'interne qu'à l'externe est l'option à privilégier pour arriver aux résultats souhaités. Certains d'entre eux utilisent l'infrastructure régionale, tandis que d'autres sont des centres virtuels regroupant des spécialistes de différents endroits pour des projets particuliers. Deux centres d'expertise (CDE) ont à leur tête des employés de l'IOB.
Le Centre de recherche sur le pétrole, le gaz et autres sources d'énergie extracôtières (CRPGEE) est un centre d'expertise virtuel qui coordonne les travaux de recherche portant sur les répercussions environnementales et océanographiques de l'exploration, de la production et du transport du pétrole extracôtier. Le CRPGEE met l'accent sur le partage des connaissances et des ressources à l'échelle internationale.
Le Centre de Développement des Modèles Océaniques dédiés aux Applications (CMOA) coordonne les activités de développement de modèles informatiques du MPO visant à améliorer et à accroître l'information sur la variabilité des écosystèmes océaniques et marins au large des côtes canadiennes. Au nombre des activités du Centre figure l'élaboration, en collaboration avec Environnement Canada, d'autres organismes et des chercheurs universitaires, d'un système capable de fournir des prévisions nationales sur la température des océans, les courants et la salinité en tenant compte des conditions atmosphériques et de la glace marine.
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