אקו-ים מקיים שיתוף פעולה מתמשך עם המכון לחקר ימים ואגמים בחיפה – אחד הגופים המרכזיים בישראל במחקר ימי. כחלק מהחיבור, חניכי המגמה משתתפים בסקירות אקולוגיות ובמחקרים מדעיים שמובילים חוקרי המכון, ולוקחים חלק בעבודה בשטח ובמעבדה. בנוסף, מתקיימים שיעורים קבועים בכיתה של אקו-ים בתוך המכון, המאפשרים חשיפה ישירה למחקר הימי המתקדם ביותר בארץ. את פעילותנו שם משלימה החווה הגדולה של אקו-ים לגידול אצות – שממוקמת בתוך שטח המכון ומופעלת על ידי החניכים.השילוב הזה בין לימודים, מחקר ועשייה מעשית מאפשר לחניכים להיות חלק בלתי נפרד מהקהילה המדעית, לפתח הבנה עמוקה של הסביבה הימית – ולתרום בפועל לידע ולשימור של הים.