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Extracted air from polar ices of Greenland and Antarctica constitute a real archive of the past atmospheres of our planet. The aim of this study was to understand the carbon fluxes under natural atmosphere in order to examine the future carbon cycle under anthropogenic atmosphere from the analyses of CO2 and CH4 atmospheric concentrations during the Holocene (the last 10,000 yBP). These results were analysed in the light of a three-box atmospheric model of methane. We estimated the\ nterpolar gradient then the relative contribution of methane sources in low and middle-high northem latitudes during the Holocene. Thanks to comparisons between temporal evolution of these sources, and paleoclimatic reconstructions based on continental and marine records, as weil as climatic models coupling atmosphere ocean vegetation systems, methane variations were attribuled to latitudinal variations in sources distribution. These CH4 changes allowed us to constrain the possible effects of each carbon reservoir on CO2 variations during the same period. The major conclusion of this work is that the ocean have played a key role and have initiated CO2 changes while continental biosphere could have played a regulator role, L'air extrait des glaces polaires du Groenland et d'Antarctique constitue une véritable archive des atmosphères passées de notre planète. L'objectif de cette étude était de comprendre les échanges de carbone en atmosphère naturelle et, à terme appréhender le cycle du carbone futur en atmosphère anthropisée, à partir de l'analyse des teneurs atmosphériques en dioxyde de carbone et méthane au cours de l'Holocène (les derniers 10000 ans). Afin d'interpréter ces profils obtenus dans la glace, nous avons utilisé un modèle atmosphérique du méthane à trois boîtes. Nous avons pu ainsi estimer le gradient interpolaire puis la part relative des sources de CH4 dans les basses latitudes ainsi qu'aux moyennes et hautes latitudes nord au cours de l'Holocène. En comparant l'évolution temporelle de ces sources aux reconstructions paléoclimatiques obtenues sur des enregistrements continentaux (carottes sédimentaires et lacustres) et marins, ainsi qu'à des simulations de modèles climatiques couplant l'atmosphère, l'océan et la biosphère, nous avons pu attribuer les variations de CH4 aux variations de distribution en latitude des sources potentielles de ce gaz. L'étude des variations de CH4 a ainsi permis de contraindre les effets possibles de chacun des réservoirs de carbone sur les variations de CO2 sur la même période. Nous concluons que le rôle de l'océan semble avoir été prépondérant et avoir initié les variations du CO2 sur les 10000 dernières années, tandis que la biosphère continentale pourrait avoir joué un rôle de régulateur .