Estudar as relações complexas entre a biota marinha e as variáveis ​​ambientais é um requisito primário para a gestão e conservação de ecossistemas, especialmente em sistemas insulares vulneráveis ​​caracterizados pelo isolamento e um alto nível de endemismos.

Para resolver parte destas questões, a abordagem científica do MARE-Madeira combina levantamentos de campo e experiências de manipulação, interagindo entre invasões biológicas, alterações climáticas e ecologia de stress.

Os mesocosmos aquáticos são projetados para avaliar como organismos ou comunidades podem reagir às mudanças ambientais por meio da manipulação controlada de variáveis ​​ambientais, atuando como um elo entre levantamentos de campo e experimentos de laboratório altamente controlados, uma vez que levam em consideração aspectos relevantes do mundo real, sem perder o vantagem de condições de referência confiáveis ​​e replicação.

Neste contexto, o sistema de mesocosmo MOSS (Marine Organisms Stress Simulator) instalado nas instalações do MARE-Madeira na Quinta do Lorde Marina, destina-se a testar questões chave em ecologia e biologia marinha utilizando o escoamento contínuo através da água do mar. A infraestrutura do MOSS inclui 6 tanques pré-tratados (400 L) e 8 unidades mesocosmos (500 L) permitindo o desenvolvimento de vários experimentos simultaneamente com potencial para manipular uma gama de fatores ambientais (incluindo luz, nutrientes, pH (CO2), temperatura ) e realizar testes de tolerância térmica, testes de ecologia de estresse ou testes de ecologia de ecossistema de comunidade.

O MARE-Madeira dispõe ainda de um pequeno laboratório de amostragem com diversos estereomicroscópios e diversos equipamentos de campo e técnicos que permitem a realização de estudos experimentais no terreno.