Le fer est un élément essentiel pour de nombreuses fonctions biologiques des organismes marins et notamment, des algues microscopiques appelées phytoplancton. Paradoxalement, de par sa rareté à la surface des océans, ce micronutriment limite la croissance phytoplanctonique dans de nombreuses régions océaniques, restreignant ainsi l'absorption du dioxyde de carbone via le processus de photosynthèse. Depuis la connaissance de cette limitation, plusieurs études scientifiques ont vu le jour afin d'améliorer notre compréhension du cycle biogéochimique du fer. Une des principales particularités de cet élément vient de son association (> 99 %) avec des composés organiques, appelés ‘ligands', qui contrôlent sa réactivité et sa biodisponibilité vis‐à‐vis des organismes phytoplanctoniques (i.e. speciation organique du fer). Toutefois, la nature de ces ligands organiques reste encore mal connue de la communauté scientifique, représentant ainsi une lacune importante dans le domaine de la biogéochimie marine. Au travers de quatre différentes thématiques, cette thèse s'inscrit directement dans cette problématique, et a pour objectif d'apporter de nouvelles connaissances sur le cycle de ces ligands organiques liant le fer. Ces thématiques sont amenées et présentées sous forme de quatre projets intitulés: ˮNatureˮ, ˮSourceˮ, ˮImpactˮ et ˮCycleˮ. Alors que le premier projet révèle la nature et les sources potentielles des ligands organiques le long d'une section Australie ‐ Nouvelle‐Zélande (GEOTRACES, GP13) encore inexplorée, le second projet évalue l'importance des matières fécales de salpes (espèces zooplanctoniques de l'océan Austral) en tant que source de fer et/ou ligands de fer pour les eaux de surface, et soulève de potentielles futures implications environnementales liées à ces organismes. Le troisième projet, quant à lui, mesure l'impact de différents ligands organiques naturels sur la biodisponibilité du fer pour trois communautés phytoplanctoniques de l'océan Austral. Ce travail met notamment en lumière des effets contrastés selon les communautés et la taille des espèces planctoniques en présence, et propose l'utilisation du fer labile comme potentiel prédicteur de biodisponibilité. Etant donné la quantité importante de données disponibles sur la spéciation organique du fer, ce résultat pourrait permettre de fournir un paramètre exploitable par les modèles biogéochimiques afin de cartographier la biodisponibilité du fer à l'échelle globale, et ainsi mieux comprendre et appréhender l'impact de la limitation en fer sur les océans. Pour finir, le quatrième projet combine les trois projets précédents, et explore plus généralement le cycle des ligands organiques liant le fer dans le contexte global de la circulation océanique. Cette dernière thématique montre une forte connexion entre les cycles de la matière organique dissoute et du fer, participant ainsi à une avancée majeure dans la compréhension de la circulation océanique de cet élément.