La seva recerca se centra en l’estudi de les interaccions clima–humà–paisatge en ecosistemes costaners i terrestres utilitzant enfocaments multidisciplinaris. El treball del Dr. Serrano es situa a la interfície entre la paleoecologia, l’ecologia contemporània, la recerca sobre el canvi climàtic i les biogeociències, amb l’objectiu d’aportar nous coneixements sobre els processos i les dinàmiques dels ecosistemes a escales de temps mil·lenàries. La seva feina ha introduït un nou programa de recerca sobre l’ecologia de les praderies marines basat en l’anàlisi dels paleo-arxius presents en els dipòsits massius que aquests ecosistemes desenvolupen al llarg de mil·lenis i els coneixements que poden proporcionar sobre el canvi climàtic i els impactes en els ecosistemes costaners. De fet, la seva trajectòria a llarg termini en l’estudi del Carboni Blau i els cicles biogeoquímics l’ha situat entre els principals investigadors d’aquest camp. La recerca del Dr. Serrano està influenciant les polítiques i la gestió.

El Dr. Serrano ha passat 10 anys realitzant recerca a Austràlia abans de traslladar-se al CEAB. Actualment, ocupa una plaça de Ramon y Cajal al CEAB des de maig de 2021. Ha publicat en revistes científiques de màxim prestigi, ha liderat amb èxit projectes per reconstruir els impactes del canvi global a les zones costaneres, i ha dirigit estudiants de grau i postgrau, així com investigadors postdoctorals a Austràlia i Espanya, ajudant-los a completar amb èxit els seus projectes, incloent la publicació de la seva recerca com a autors principals en revistes científiques de màxim impacte. Actualment, està duent a terme recerques en diversos països i regions, incloent Amèrica del Sud, Austràlia i la Mediterrània.