Glavni fokus Laboratorija za biogeokemiju mora i atmosfere je organska tvar koja je od važnosti za biogeokemijski ciklus ugljika a time i za klimatske promjene.

S obzirom da je u zadnjih dva stoljeća ozbiljno narušen globalni ciklus ugljika intenzivnom ljudskom aktivnošću, cilj je istraživati:

(i) reakcije fitoplanktona na okolišni stres (temperatura, dostupnost nutrijenta, zagađivala) kao ključne karike u trofičkom lancu,

(ii) staničnu i vanstaničnu organsku tvar (lipidi, morski gelovi, polisaharidi, proteini) što je važno za određivanje porijekla i procesa organske tvari; definiranje njihove organizacije i strukture na molekularnoj skali, te mehaničkih svojstava

(iii) površinska svojstva stanica na nano i mikrometarskoj skali koja su teško dostupna drugim tehnikama ali su presudna za razumijevanje dinamike međupovršinskih procesa: biotskih i abiotskih,

(iv) raspoloživost organske tvari za metale i nanočestice,

(v) veličinsku distribuciju, svojstva te fotokemijske procese organske tvari atmosferskih aerosola s naglaskom na nitro-aromatskim spojevima te njihove interakcije s okolišnim mikro konstituentima,

(vi) porijeklo, (trans)formacije te procese izmjene organske tvari na granici faza morska voda/atmosfera putem specifičnih organskih spojeva kao što su nitro-aromatski spojevi, te distribuciju istih u vodenom stupcu.