Les grands cycles biogéochimiques sont intimement liés à la capacité de biominéralisation de plusieurs grandes lignées, capables de moduler sur des échelles géologiques le cycle de certains éléments comme le carbone et le silicium. Parmi ces lignées, les Rhizaires, des unicellulaires eucaryotes, compte parmi les plus anciens biominéralisateurs connus à ce jour. Au sein des sous-groupes de Rhizaires, le silicium (plus précisément l’opale, la forme amorphe hydratée de la silice) reste le biominéral le plus commun. Paradoxalement, malgré leur rôle prépondérant dans les paléoenvironnements, leur rôle dans les cycles modernes reste largement méconnu. Ce manque de connaissance est la conséquence de notre incapacité à maintenir ces organismes en culture, mais également la grande fragilité de leur squelette. Afin de pallier ces limitations, l’utilisation de l’imagerie in situ s’est révélée être particulièrement adaptée à l’étude de ces organismes, dont la taille couvre un large spectre (50 à 5 000 µm). C’est dans ce contexte que se placent la plupart de mes recherches, passées et actuelles, ayant pour but d’apporter de nouveaux éléments permettant enfin de quantifier le rôle de ces organismes dans les océans modernes. L’utilisation de l’imagerie in situ a ainsi permis de quantifier leur distribution verticale, mettant en avant une dichotomie entre les Rhizaires mixotrophes dominant les couches superficielles des océans, et les détritivores dominant l’océan profond. À eux seuls, ils représenteraient globalement un tiers des abondances de zooplancton (>600 µm). En parallèle, grâce à la mise au point de techniques de single-cell, nous avons pu établir des allométries permettant de prédire leurs biomasses carbonées et silicifiées. L’application de ces allométries aux données d’imagerie in situ a, par la suite, permis de quantifier globalement leurs stocks carbonés et silicifiés. Ainsi, dans l’océan profond, les Rhizaires représentent un stock conséquent de silice qui est unique aux communautés planctoniques dans la mesure où ils sont la seule source de production de silice dans ces eaux profondes. En conséquence, là où les diatomées et les éponges dominent le cycle du silicium dans l’océan de surface et de fond, il apparaît aujourd’hui que les Rhizaires jouent un rôle central dans les couches profondes. Néanmoins, le rôle des Rhizaires ne se limite pas au silicium. En effet, nous avons également révélé que les Rhizaires détritivores (qui se nourrissent des flux d’export de carbone vers le fond) pourraient intercepter 5 à 10% de ces flux globaux. Cette contribution, jamais quantifiée, est unique dans la mesure où elle est réalisée par des organismes unicellulaires. Les Rhizaires seraient donc en mesure de moduler deux des grands cycles biogéochimiques, à des échelles jamais soupçonnées. Cette importance semble, aujourd’hui, encore être plus marquée dans l’océan austral où les stocks de Rhizaires atteignent leurs maximums. Néanmoins, il n’existe aucune étude intégrative sur le rôle de ces organismes dans cet océan qui constitue l’un des puits majeurs pour les émissions de carbone anthropogénique. Ainsi, je conclurai cette soutenance en présentant les prémices du projet Rhizaires austral ayant pour but de déterminer leur rôle et leur devenir dans cet océan emblématique