Le peuplement de poissons du bassin de la Seine comporte environ 45 espèces dont la répartition et l'abondance dépendent potentiellement de nombreux facteurs naturels et anthropiques. Ces derniers sont particulièrement nombreux dans le bassin de la Seine en raison de son fort degré d'anthropisation, et ont contraint le peuplement de poissons tout au long du XXè siècle. À l'échelle globale du bassin, l'impact des perturbations anthropiques sur l'évolution temporelle des peuplements de poissons est appréhendé à l'aide de modèles: une fois pris en compte les facteurs naturels de répartition des espèces au sein du réseau hydrographique, l'influence de paramètres liés à la physico-chimie (conditions thermiques, qualité d'eau) et à la morphologie (présence de plans d'eau, navigation) est recherchée. Les modèles élaborés pour les 25 espèces les plus représentées sur le bassin intègrent tous, à quelques exceptions près, les variables thermiques et de qualité d'eau, démontrant leur influence majeure sur l'évolution des peuplements de poissons. Parmi les variables liées à l'aménagement du cours d'eau et du bassin, la surface en plans d'eau sur le bassin versant proche est la variable la plus fréquemment sélectionnée. À une échelle plus restreinte, focalisée sur l'axe Seine, l'évolution des peuplements de poissons en réponse aux modifications récentes des conditions de milieu, est analysée plus précisément dans trois études de cas: l'évolution des peuplements de poissons depuis 1990, 1) sur le site du CNPE de Nogent sur Seine (Seine amont) et 2) dans la traversée de l'agglomération parisienne et 3) la recolonisation de l'axe Seine par la faune migratrice. Ces études permettent notamment de différencier l'influence relative des conditions thermiques et de la qualité d'eau sur les peuplements de poissons. En effet, dans la partie aval de l'axe Seine, la qualité d'eau, auparavant fortement dégradée, s'est améliorée depuis ces dernières années alors qu'elle est restée stable dans le secteur amont étudié. En revanche, les conditions thermiques ont évolué de manière similaire, sur tout l'axe Seine, au cours de la période étudiée. Ainsi, dans la Seine amont, en l'absence de toute évolution des conditions de milieu, hors conditions thermiques, la dérive temporelle des peuplements de poissons est conforme aux prédictions des effets du changement climatique, en particulier le développement d'espèces sudistes et thermophiles au détriment des espèces nordiques. En revanche, cette tendance n'est pas observée plus en aval, dans la traversée de l'agglomération parisienne, l'évolution du peuplement de poissons, marquée par le retour d'espèces sensibles, étant directement corrélée à l'amélioration de la qualité d'eau. De manière analogue, les observations récentes de certains migrateurs (grande alose et saumon atlantique) sur l'axe Seine sont attribuées à l'amélioration des conditions physicochimiques du milieu, en particulier l'oxygénation, auparavant trop contraignante pour autoriser leur migration vers les eaux douces. Finalement, dans un contexte fortement anthropisé, tel que celui du bassin de la Seine, il est crucial de déterminer l'influence relative non seulement des facteurs thermiques mais aussi des autres facteurs d'habitats sur les peuplements de poissons pour comprendre leur évolution contemporaine et à venir.