O LARA propõe a realização de pesquisa multidisciplinar, através da aplicação métodos analíticos nucleares e isotópicos provenientes da área de Física Nuclear, visando à compreensão de temas relevantes da área de ciências ambientais. Dentre seus objetivos gerais, destacam-se:

• Desenvolver e disponibilizar metodologias nucleares e isotópicas de caracterização ambiental, ao mesmo tempo em que se capacita jovens pesquisadores. Em especial, na aplicação simultânea de técnicas inovadoras, tais como, FRN (Fallout radionuclides), CSSI (Compound Specific Stable Isotope) e FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy);
• Compreender o funcionamento de ecossistemas terrestres, sob pressões biótica e abióticas decorrentes dos efeitos de mudanças climáticas modernas e pretéritas e de seu manejo inadequado, que causam degradação da terra e perda da qualidade da água.
• Responder às necessidades de pesquisa, desenvolvimento e inovação quanto à conservação e ao uso sustentável dos recursos naturais;
• Buscar soluções para a restauração de ecossistemas em caso de perturbações naturais ou antrópicas;
• Fornecer informações significativas tanto para diagnósticos de qualidade ambiental urbana quando para estratégias empresariais.

Dentre os objetivos específicos, podem ser destacados os seguintes aspectos:

• Desenvolver estudos dos efeitos de mudanças climáticas e seus impactos no recuo de glaciares e na qualidade de ecossistemas terra-água em regiões polares da Antártica e montanhosas da Cordilheira dos Andes;
• Fortalecer o uso de estratégias de conservação de solo e da qualidade da água em nível de paisagem para a produção sustentável de alimentos na América Latina e Caribe;
• Aprimorar modelos comparativos com processos ligados a eventos passados, através da realização de estudos paleoclimáticos e paleoambientais na América do Sul e Antártica, uma vez que o entendimento da evolução ambiental neste continente ainda apresenta baixa resolução espacial e temporal.
• Usar traçadores naturais na investigação de padrões e frequência de perturbações naturais e impactos antrópicos e seus efeitos sobre ecossistemas, modos de restauração e na busca de alterações cronológicas provocadas por processos associados às mudanças globais.
• Aplicar e validar modelos matemáticos descritivos do depósito e circulação de traçadores estáveis e radioativos em ecossistemas terrestres tropicais e subtropicais.