Profesor de Investigación del CSIC en el CEAB, su investigación busca avanzar en el conocimiento de la diversidad microbiana y de las leyes ecológicas y evolutivas que la gobiernan, y entender cómo biodiversidad y biogeoquímica se modulan mutuamente, utilizando herramientas de biología molecular, genómica y  ecoinformática y el marco conceptual de la ecología general. Ha desarrollado investigaciones en ambientes acuáticos polares (Artico y Antártida) y alpinos, en lagunas hipersalinas costeras y de altiplano, en ambientes anóxicos ricos en compuestos de azufre, en ríos fuertemente afectados por la acción humana y más recientemente ha extendido su interés a la dispersión global de microorganismos por la atmósfera y a las interacciones del microbioma especialmente con fauna salvaje. Coordinador del proyecto de colaboración CSIC-Fiscalía de Medio Ambiente y Presidente del Comité Científico Español ICSU Future Earth (http://www.futureearth.org/), promueve acciones de interacción ciencia-gestión-intervención en diferentes aspectos vinculados al Cambio Global y estrategias de Sostenibilidad. Embajador de la Sociedad Internacional de Ecologia Microbiana (ISME, http://www.isme-microbes.org/about/ambassadors).