Encuadrados en esta línea trabajan varios grupos de investigación. Uno de ellos se centra en la de Taxonomía y filogenia de invertebrados marinos, especialmente en moluscos heterobranquios marinos, platelmintos policládidos, anélidos “poliquetos” y crustáceos, que habitan en diferentes regiones biogeográficas.
Los estudios se canalizan en particular hacia:

• Descripción de la fauna de invertebrados marinos en áreas escasamente estudiadas. Entre estas áreas cabe destacar La Caleta (Cádiz).
• Revisión del estatus taxonómico de especies de invertebrados marinos con una distribución geográfica amplia mediante la utilización de técnicas moleculares.
• Detección de complejos de especies y descripción de taxones no descritos mediante la utilización de técnicas moleculares.
• Detección y seguimiento especies de invertebrados exóticas mediante la aplicación de técnicas de biología molecular, así como tratar de comprender la región de procedencia de las mismas.
• Contribuir a la actualización de la Lista Patrón de Especies Marinas del Ministerio de Agricultura y Pesca y Alimentación y Medio Ambiente (MAPAMA), principalmente en la demarcación suratlántica.. 
• Patrones de diversidad del plancton en distintas regiones biogeográficas
• Morfología de estados larvarios planctónicos de decápodos y estomatópodos.

Otro grupo de investigadores encuadrados en esta línea de investigación centran su trabajo en la conservación de los humedales costeros con especial atención a las interacciones entre las actividades humanas y la biodiversidad. Una parte importante de la investigación se desarrolla, por razones de proximidad y relevancia, en el Parque Natural Bahía de Cádiz, Estrecho de Gibraltar y sistemas costeros próximos. 

Es importante señalar que dentro de esta última línea se desarrollan metodologías que permiten a través del seguimiento biológico, la evaluación ambiental de sistemas costeros, principalmente aquellos afectados por actividades humanas. El desarrollo de estos estudios ha permitido profundizar en el conocimiento de humedales costeros naturales y artificiales. Los resultados han sido aplicados a la conservación de la biodiversidad en espacios naturales protegidos y a la reducción de impactos humanos.

Entre otros aspectos esta línea contempla:

• Conservación y gestión de la biodiversidad en humedales costeros.
• Manejo y restauración de salinas y acuicultura de forma sostenible y compatible con la biodiversidad.
• Servicios ecosistémicos en humedales costeros.
• Biología del movimiento: migración, conservación y cambio global en ecosistemas marinos. 
• Implicación de las aves en la dispersión de especies autóctonas e invasoras.
• Biología trófica reproductiva y dinámica poblacional de aves costeras y marinas.
• Impactos humanos sobre la biodiversidad en sistemas costeros.
• Educación y sensibilización ambiental vinculada a los humedales costeros.   
• – Gestión y conservación de macrófitos marinos y sus hábitats.
• – Evaluación ambiental de ecosistemas marinos.