En esta línea de investigación se estudia a nivel molecular y atómico los mecanismos de interacción de metales pesados/radionucleidos con microorganismos aislados de ambientes naturales usando una metodología multidisciplinar consistente en una combinación de técnicas de ecología microbiana, química húmeda (p.e. estudios de bioadsorción de metales), estudios de toxicidad, espectroscopia (por absorción de rayos X, EXAFS/XANES, espectroscopia de fluorescencia inducida por láser de tiempo resuelto, TRLFS) y métodos microscópicos (microscopio electrónico de transmisión, microanálisis por energía dispersiva de rayos X y difracción de electrones).

Los objetivos de estos estudios incluyen la predicción del impacto de los procesos microbianos en las estrategias de almacenamientos geológicos profundos de los residuos radioactivos, así como la mejora de los procesos de biorremediación basados en el uso de bacterias.