ในปี 2002 ในฐานะนักวิทยาศาสตร์วิจัยของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐซานดิเอโก โรห์เวอร์ได้ทำการวิเคราะห์เมตาจีโนมแบบสุ่ม (shotgun metagenome ) เป็นครั้งแรก (Breitbart et al. 2002) วิธีการจัดลำดับดีเอ็นเอแบบสุ่มจากสิ่งแวดล้อมนี้ได้พลิกโฉมการศึกษาไวรัสและจุลินทรีย์ในสิ่งแวดล้อมและที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่

การ ศึกษาเมตาจีโนมแบบช็อตกันครั้งแรก หรือที่เรียกว่าไวโรมี แสดงให้เห็นว่ามีไวรัสหลายพันชนิดต่อน้ำทะเลหนึ่งลิตร (Breitbart et al. 2002; Angly et al. 2006) Rohwer ร่วมกับ Anca Segall, Mya Brietbart, Rob Edwards และกลุ่ม Biomath ของ SDSU ได้ทำการศึกษาไวโรมีครั้งแรกในปะการัง ดิน ตะกอน และมนุษย์ (Breitbart et al. 2003, 2005, 2008) จากงานวิจัยนี้ เขาเสนอว่าไวรัส โดยเฉพาะอย่างยิ่งแบคทีริโอเฟจเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีความหลากหลายมากที่สุดบนโลก

การศึกษาเกี่ยวกับไวโรมีแสดงให้เห็นว่าความหลากหลายของไวรัสส่วนใหญ่นั้นสูงมากและแทบจะไม่เป็นที่รู้จักเลย ร็อบ เอ็ดเวิร์ดส์และโรห์เวอร์เสนอว่าจำเป็นต้องมีระบบจำแนกประเภทตามจีโนมเพื่อเชื่อมโยงข้อมูลเมตาจีโนมิกส์เข้ากับระบบจำแนกประเภทตามสัณฐานวิทยาที่มีอยู่เดิม ระบบแผนภูมิโปรตีโอมิกส์ของฟาจที่เป็นที่ถกเถียงกันนั้นเป็นผลจากระบบดังกล่าวและได้รับการกล่าวถึงในหนังสือ Life in Our Phage World (2015)

จากการทำงานร่วมกับแนนซี โนว์ลตันที่สถาบันสมุทรศาสตร์สคริปส์โรห์เวอร์ได้แสดงให้เห็นว่าปะการัง ที่สร้างแนวปะการัง เป็นแหล่งอาศัยของแบคทีเรียหลายแสนสายพันธุ์ที่ไม่ซ้ำกัน (โรห์เวอร์และคณะ 2002) พวกเขาเสนอว่าแบคทีเรีย ไวรัส และจุลินทรีย์อื่นๆ เหล่านี้มีความสำคัญต่อสุขภาพของปะการังและก่อตัวเป็นหน่วยทางนิเวศวิทยาที่เรียกว่า โฮโลไบออนต์นอกจากนี้ พวกเขายังตั้งสมมติฐานว่าการเปลี่ยนแปลงสมาชิกของโฮโลไบออนต์เป็นกลไกหลักในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป

ในปี 2548 โรห์เวอร์ได้เข้าร่วมการสำรวจหมู่เกาะนอร์เทิร์นไลน์ซึ่งนำโดยเอนริก ซาลาและสจวร์ต แซนดิน เป้าหมายของการสำรวจครั้งนี้คือการศึกษาผลกระทบของประชากรมนุษย์ต่อแนวปะการัง โรห์เวอร์ได้ทำการวิเคราะห์เมตาจีโนมแบบช็อตกันเป็นครั้งแรกจากหมู่เกาะเหล่านี้ และเสนอว่าการจับปลามากเกินไปของมนุษย์นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพ (microbialization) การศึกษาต่อมาแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพเป็นปรากฏการณ์ระดับโลกและเป็นสาเหตุหลักของการเสื่อมโทรมของแนวปะการัง (McDole et al. 2012) ผลงานนี้ได้รับการนำเสนอในหนังสือของโรห์เวอร์เรื่องCoral Reef in the Microbial Seas

ขณะศึกษาปะการัง คริสเตน มาร์ฮาเวอร์และโรห์เวอร์สังเกตว่าแบคทีริโอเฟจซึ่งเป็นไวรัสที่ติดเชื้อแบคทีเรีย มีจำนวนมากกว่าในน้ำทะเลโดยรอบถึงสี่ถึงห้าเท่า จากการสังเกตนี้ เจเรมี บาร์และโรห์เวอร์ (Barr et al. 2013; 2015) ได้แสดงให้เห็นว่าแบคทีริโอเฟจจับกับเมือกผ่านโดเมนโปรตีนที่มีความแปรปรวนสูงซึ่งแสดงอยู่บนแคปซิดซึ่งทำให้แบคทีริโอเฟจมีความเข้มข้นในเมือกมากขึ้น และฆ่าแบคทีเรียพร้อมทั้งปกป้องเนื้อเยื่อของสัตว์ที่อยู่ด้านล่าง โรห์เวอร์เสนอว่าภูมิคุ้มกันแบบยึดเกาะแบคทีริโอเฟจกับเมือก (BAM) นี้เป็นตัวอย่างแรกและต้นกำเนิดของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันจำเพาะ

แนวปะการังที่มีจุลินทรีย์อาศัยอยู่จะมีปริมาณแบคทีเรียค่อนข้างสูงและ ปริมาณ แบคทีริโอเฟจ ลดลง เพื่ออธิบายข้อสังเกตนี้ โรห์เวอร์และคณะ (Knowles et al. 2016) เสนอว่า วงจรชีวิตแบบอุณหภูมิ ปานกลางเป็นวงจรชีวิตที่เด่นของแบคทีริโอเฟจเมื่อมีโฮสต์จำนวนมาก แบคทีเรียไลโซเจนที่เกิดขึ้นจะได้รับการปกป้องจากแบคทีริโอเฟจอื่น ๆ ผ่านกลไกการกีดกันการติดเชื้อซ้ำซ้อน และจากโปรติสต์ผ่านการแสดงออกของปัจจัยก่อโรค