Cette communication interdisciplinaire à l'Ecole des Houches retrace la démarche et les résultats des volets hydrologique et économique d'une recherche menée sur le site de La Côte Saint-André (Isère). L'objectif final de cette recherche consistait à éclairer les décisions publiques en matière de régulation des pollutions diffuses, d'une part en précisant le contenu et le coût de différents scénarios alternatifs susceptibles de préserver ou d'améliorer la qualité de l'eau souterraine, d'autre part en évaluant l'efficacité et l'impact environnemental de différentes politiques publiques régulatrices. La première partie analyse et propose plusieurs types de modélisation des processus de transfert d'eau et d'azote, à l'échelle de la parcelle et du bassin d'alimentation, dans la situation actuelle et pour différents scénarios alternatifs. La seconde partie montre qu'il est possible, en se calant sur ces résultats, de construire un indicateur synthétique d'impact environnemental permettant de fonder une analyse coût-efficacité pour chacun des scénarios envisagés. On débouche alors sur la simulation économique de différents modes de régulation au niveau du bassin versant, incitant les agriculteurs à modifier leurs pratiques culturales. La troisième partie esquisse un bilan de cette expérience innovante de recherche interdisciplinaire.