L’archipel isolé des Kerguelen en région subantarctique est caractérisé par un climat rigoureux et une forte vulnérabilité au changement climatique et aux invasions biologiques. Alors que les microorganismes sont au cœur de la réponse des écosystèmes au changement climatique, la diversité et la réponse microbienne des Kerguelen reste encore largement inexplorée. En combinant observations et échantillonnages de terrain, études biogéographiques et expériences en conditions contrôlées, cette thèse propose une analyse multi-échelle de l’assemblage des communautés bactériennes et fongiques des sols et des plantes de cet écosystème subantarctique. Nous montrons que les microbiomes du sol et des plantes sont façonnés par des introductions historiques, un filtrage environnemental et l’identité de l’hôte. La majorité des taxons sont cosmopolites, avec des indices de potentielles introductions d’origine humaine et de dispersion longue distance. Les caractéristiques édaphiques et climatiques influencent l’assemblage et la diversité microbienne le long du continuum sol-plante. Une expérimentation en conditions contrôlées montre que le microbiome du sol est garant de l’établissement et de la bonne croissance des plantules, et que la Poacée introduite Poa annua «surperforme» par rapport aux espèces endémiques grâce à une plasticité accrue et une forte proportion de micro-organismes transmis depuis les graines. Cette thèse souligne ainsi la vulnérabilité des plantes holobiontes des fellfields aux Kerguelen face à la double pression du changement climatique et des invasions biologiques.