La Biogeoquímica estudia las transformaciones y flujos de los elementos químicos importantes para la vida que, por tanto, ocurren en la biósfera. A su vez, los sistemas acuáticos son un elemento clave de los ciclos biogeoquímicos, por que en ellos se maximizan las transformaciones y transferencia de elementos entre compartimentos.
Por ello, este laboratorio está enfocado en los estudios biogeoquímicos de aguas naturales, tanto marinas, como costeras y epicontinentales, enfocándose principalmente en el estudio a escala de los ecosistemas.
Gran parte del trabajo del laboratorio se realiza sobre los dos principales elementos reguladores de la productividad: el nitrógeno y el fósforo, en sus diversas formas (nutrientes, fracciones particuladas, orgánicas y totales) en diversas matrices (organismos, sedimentos, etc.).
Para ello se opera y actualiza un sistema de análisis mediante flujo segmentado, que permite gran resolución y versatilidad en la determinación de nutrientes disueltos (NO2, NO3, NH4, SRP, Silicatos; orgánicos disueltos (DON, DOP) y totales (TN y TP) con la más alta precisión. Asimismo, también se averigua la composición elemental de elementos clave, como C, N y S en organismos, sedimentos y otras matrices orgánicas.
Las investigaciones en el laboratorio de Biogeoquímica Acuática del ICML van dirigidas, no solamente a aspectos básicos de la biogeoquímica, sino también a su aplicación en la recuperación de cuerpos de agua afectados por la acción humana. En estos proyectos se interacciona con comunidades organismos civiles y gobiernos. Dos ejemplos vigentes son el lago de Valle de Bravo y la Laguna Larga, en Cayo Coco, Cuba.