Les sols représentent une réserve de carbone plus importante que celles de l’atmosphère et de la végétation terrestre combinées. Ce réservoir de carbone impacte directement les concentrations en CO2 atmosphérique via le processus de minéralisation de la matière organique. Comprendre et prédire les flux de carbone dans le sol et entre le sol et l’atmosphère nécessite donc d’appréhender l’ensemble des processus soutenant la minéralisation de la matière organique dans le sol. Jusqu’en 2013, il était communément admis que la respiration par les microorganismes hétérotrophes du sol était la principale voie régulant la minéralisation de la matière organique dans ce compartiment. Cependant, suite à l’observation d’émissions de CO2 par des sols stérilisés, l’hypothèse d’une voie de minéralisation de matière organique soutenue par des métabolismes oxydatifs extracellulaires (EXOMET) a été proposée. Les travaux conduits au cours de cette thèse ont visé (i) à établir que les émissions de CO2 dans des sols stérilisés étaient le fait de métabolismes extracellulaires, (ii) à vérifier le caractère cosmopolite de ce processus quelles que soient les conditions édaphiques (iii) à identifier des facteurs impliqués dans la régulation de l’EXOMET et (iv) à proposer une approche permettant de déterminer sa contribution aux émissions de CO2 dans des sols vivants. Les résultats obtenus soutiennent l’hypothèse de l’EXOMET et mettent en exergue que les métabolismes extracellulaires sont régulés par des facteurs et des lois physico-chimiques différentes de celles supportées par les organismes vivants. Les données acquises suggèrent également que l’expression de l’EXOMET pourrait avoir des conséquences importantes pour certains écosystèmes (e.g., rhizosphère) et serait accentuée par les modifications de variables liées au changement climatique (e.g., température, humidité). Compte tenu des estimations de la contribution de l’EXOMET aux émissions de CO2 par les sols, de son activité au sein de sols aux conditions physico-chimiques variables et de la potentielle universalité de ce processus dans les sols, il est maintenant nécessaire d’intégrer l’EXOMET dans les modèles biogéochimiques globaux visant à appréhender les flux de carbone dans les sols et à prédire les émissions de CO2 et l’évolution du climat. Les données présentées dans ce manuscrit, contribuent significativement à la connaissance et à la compréhension de l’EXOMET mais soulignent également qu’un travail conséquent reste à mener pour appréhender les mécanismes sous tendant l’EXOMET et pour caractériser et quantifier ces métabolismes extracellulaires à l’échelle écosystémique.