Los componentes de agua dulce en el Océano Austral, ya sea el agua de deshielo del hielo marino o el agua meteórica, influyen en el crecimiento del fitoplancton al afectar la estabilidad del agua y suministrar hierro disuelto (DFe). Además, el deshielo del hielo marino estimula las floraciones de fitoplancton al proporcionar algas de hielo. En este estudio, el agua de deshielo del hielo marino y el agua meteórica en el Mar de Amundsen (AS) se diferenciaron por sus composiciones isotópicas estables de oxígeno (O), mientras que la tasa de fijación de carbono del fitoplancton (CFR) y la tasa de absorción de hierro (FeUR) se determinaron utilizando los ensayos de trazadores de C y Fe, respectivamente. Nuestros resultados mostraron que la FeUR exhibe una respuesta positiva significativa solo al agua de deshielo del hielo marino, lo que sugiere que el DFe y las algas proporcionadas por el deshielo del hielo marino pueden ser la causa principal. Además, la CFR tuvo una respuesta ligeramente positiva a la entrada de agua dulce y una correlación más fuerte con la biomasa de fitoplancton, lo que sugiere que la entrada de agua dulce puede haber mejorado la CFR a través de las algas liberadas por el deshielo del hielo marino. La FeUR normalizada a la biomasa de fitoplancton estuvo significativamente correlacionada positivamente con la profundidad de la capa mezclada, lo que sugiere que la estabilidad del agua regula el crecimiento del fitoplancton y la demanda de Fe resultante. Una mayor demanda de Fe por unidad de fijación de carbono durante la formación del hielo marino conduce a una mayor relación Fe/C en el fitoplancton. Aunque no se observaron correlaciones significativas entre la FeUR, la CFR y el agua meteórica, el agua meteórica puede tener un efecto en fitoplancton más grande sensible a deficiencias de Fe. Los resultados de los experimentos de cultivo con adición de DFe mostraron que el Fe añadido mejoró significativamente la absorción de Fe, la fijación de carbono y la relación Fe/C de las células, especialmente para el micro-fitoplancton. La respuesta más pronunciada del micro-fitoplancton significa que la entrada de agua meteórica puede afectar la eficiencia de la exportación de carbono. Nuestro estudio proporciona las primeras mediciones de las cuotas de Fe del fitoplancton en el AS a finales del verano austral y principios del otoño, proporcionando información sobre cómo el agua meteórica y el agua de deshielo del hielo marino afectan los cambios estacionales en los ecosistemas antárticos.