Robles de Cantillana es una organización que cuenta con un equipo multidisciplinario compuesto por economistas, ingenieros, abogados, agrónomos y biólogos que trabajan en conjunto para la conservación de la biodiversidad. La primera experiencia de trabajo multidisciplinario en el área se llevó a cabo el año 2009 a través del proyecto GEF «Conservación de la Biodiversidad en los Altos de Cantillana», donde se realizó una caracterización ambiental del área conocida como «Zona de Mayor Valor Ecológico», que incluía al predio San Juan de Piche. Más tarde, en una expedición organizada por el Ministerio del Medio Ambiente para explorar el santuario en el año 2011, se descubrió una nueva especie de anfibio que fue nombrada Alsodes cantillanensis en honor al sitio del hallazgo.

Desde entonces, el Santuario de la Naturaleza San Juan de Piches se ha convertido en un laboratorio natural, recibiendo a diversos investigadores, tales como la socioecóloga Meredith Root Bernstein, quién utilizando entrevistas, examinó el conocimiento ecológico local y los usos de las plantas del bosque (Root-Bernstein et al., 2022). También ha recibido a Narkis Morales, quien busca evaluar diversas estrategias de restauración para formaciones xerofíticas de alto valor ecológico con el fin de fomentar su reclutamiento, resiliencia y conservación. Además, desde la Universidad de Chile se están realizando estudios de dendrocronología con tarugos de incremento en peumos. Estos serán analizados en laboratorio para evaluar si el incremento de la megasequía iniciada en el año 2010 está afectando a esta especie.

En adición a lo anterior, investigadores de la Universidad Mayor han estado estudiando el ecosistema mediterráneo y su vulnerabilidad ante el cambio climático desde el año 2021, utilizando el santuario como sitio de muestreo. Como resultado de esta colaboración, en el año 2022 se firmó un acuerdo entre el Centro de Modelación y Monitoreo de Ecosistemas (CEM) y el Santuario.

Por último, la Universidad de Chile realizó una investigación clave para evaluar la distribución de los carnívoros en la zona central utilizando cámaras trampa, lo que contribuyó a que San Juan de Piche obtuviera un registro inédito de gato güiña. Esto permitió al área adquirir herramientas importantes para el análisis de imágenes y el registro interno de especies.