Dans le cadre des recherches présentées ici, nous avons tout d'abord étudié les limitations de la fixation d'azote non-symbiotique en nutriments dans les milieux tempérés froids. Des études similaires en milieux tropicaux ont démontré que la fixation d'azote pouvait y être limitée par la présence des nutriments Mo et P. Pour l'étude présentée ici, les milieux tempérés froids ont été divisés en deux catégories, les milieux à couvert végétal majoritairement feuillu et majoritairement résineux. Les résultats ont permis de démontrer que la fixation d'azote et les limitations en nutriments étaient dépendantes du couvert végétal. Nous avons ensuite étudié l'évolution de la limitation de la fixation d'azote au cours d'une saison. En effet, plusieurs études à long-terme (plusieurs saisons) avaient démontré des variations des taux de fixation d'azote, mais peu d'études se concentraient sur l'évolution saisonnière. Les résultats ont démontre qu'une évolution saisonnière était bien présente et qu'elle devait être prise en compte lors de comparaisons entre différentes études, surtout pour les milieux tempérés froids où les saisons sont grandement différentes les unes des autres. Ensuite, nous avons fait l'étude des facteurs influençant la fixation d'azote à court-terme (quelques heures à quelques jours). Plusieurs études avaient déjà démontré que la fixation d'azote était influencée par une modification de paramètres abiotiques. La dynamique de ces variations de taux de fixation d'azote était mal connue. Celle-ci a pu être évaluée grâce à une nouvelle méthode plus sensible de mesure de taux de fixation d'azote en continu, ARACAS. Nous avons montré que la fixation d'azote répondait rapidement à des changements de paramètre abiotiques et qu'il est maintenant possible d'observer ces changements rapides grâce à la méthode d'ARACAS. De plus, nous avons été en mesure d'identifier, grâce à cette méthode plus sensible, une association mousse-cyanobactéries entre Anomodon attenuatus et les cyanobactéries Calothrix sp. et Nostoc sp. , association jusqu'alors inconnue. Des études connexes ont aussi permis de démontrer tout le potentiel de l'étude des fixateurs non-symbiotiques. Ainsi, nous avons démontré qu'il serait possible, grâce à des études futures, de voir de quelle façon la fixation d'azote non-symbiotique des associations mousses-cyanobactéries est limitée. II serait aussi possible d'étudier la fixation non-symbiotique dans un contexte de réchauffement climatique et d'augmentation de la quantité de CO 2 dans l'atmosphère. De plus, les résultats de l'étude du relargage des nutriments au cours d'une saison et en fonction du couvert végétal permettront aussi de comprendre de quelle façon fonctionnent les nitrogénases et comment l'apport en nutriments varie au cours d'une saison. Finalement, l'ensemble des résultats obtenus démontrent que la fixation d'azote non-symbiotique est bien mal évaluée. À cause de leur aire de distribution élevée, les fixateurs d'azote non-symbiotiques pourraient avoir un apport en azote au cycle global beaucoup plus élevé que celui actuellement estimé. Une nouvelle estimation tenant compte des nouveaux et futurs développements pourrait permettre de raffiner les estimations du cycle de l'azote et du budget d'azote global.[symboles non conformes]