En tant que culture d’été non irriguée, le tournesol ( Helianthus annuus L.) est davantage exposé aux impacts négatifs du changement climatique, et en particulier aux températures élevées et au stress hydrique. Des adaptations incrémentales, systémiques ou de rupture ont été suggérées pour réduire la vulnérabilité de la culture à ces conditions stressantes. Par ailleurs, des systèmes de culture innovants sont en fort développement qu’il s’agisse de systèmes à bas niveaux d’intrants, d’agriculture biologique, d’agriculture de conservation des sols, d’agroforesterie, ou de l’introduction d’associations de cultures et de doubles cultures. En raison de sa plasticité et de ses faibles besoins en intrants (eau, azote, pesticides), la culture de tournesol est amenée à s’insérer de manière privilégiée dans ces systèmes agro-écologiques. À côté de la production (grains, huile, tourteaux), de nouvelles externalités sont attendues comme la contribution aux autres services écosystémiques (pollinisateurs, phytoremédiation…) et de nouveaux usages non alimentaires. La conjugaison des contextes climatiques et sociétaux pourrait profondément changer les caractéristiques attendues des variétés cultivées dans les principales régions de production qu’elles soient traditionnelles ou en reconquête. Après une revue de ces changements, nous identifions comment systèmes innovants et changement climatique pourraient modifier les caractères phénotypiques considérés classiquement, en particulier dans la perspective de nouveaux services. Enfin, nous verrons comment la recherche pourrait fournir des méthodes pour faciliter l’identification de ces caractères d’intérêt et aider à la conception d’idéotypes.