La matière organique (OM) est l'un des réservoirs géochimiques les plus actifs qui intéresse, sur une grande échelle, le cycle de carbone. De structure complexe, la matière organique a un comportement, une stabilité et un devenir fortement variables selon des conditions environnementales. La biodisponibilité de la matière organique détermine son caractère labile, semi-labile et/ou réfractaire ce qui contrôle à terme son devenir en termes de reminéralisation vers le CO2 vs préservation. Notre objectif est de mieux définir l'origine de l’ensemble de la matière organique, ainsi que les diverses étapes et mécanismes impliqués dans sa transformation.

Dans la colonne d’eau, et comme sous-produit de la production primaire, le carbone organique dissous libéré dans l’eau de mer à partir du matériel particulaire, est ensuite utilisé par les bactéries qui produisent à leur tour le CO2 lors de la respiration, production dont la proportion est difficile à déterminer sur une échelle globale. De tels processus sont partie prenante du cycle de carbone puisqu'ils déterminent quelles parts du carbone organique et inorganique sont séquestrées dans l’Océan intérieur. Des études récentes ont montré que la dégradation bactérienne du matériel organique pourrait être mieux décrite avec une meilleure connaissance de la composition chimique du matériel organique mais également avec une évaluation appropriée de certains paramètres bactériens tels que l'efficacité bactérienne de croissance et la vitesse de recyclage du matériel organique.

Dans les sédiments, la bioturbation réalisée par la faune benthique entraîne de manière continuelle une hétérogénéité temporelle et spatiale par l’intermédiaire de processus tels que l’alimentation, la construction de structures biogènes et la bioirrigation. Les différentes activités des organismes benthiques influencent le transport des particules et des solutés dans les sédiments de surface par une multitude de voies directes et indirectes, modifiant fortement les voies de minéralisation de matière organique, les taux de réaction, et les propriétés générales de l’écosystème par rapport à ce qui existerait en leur absence.