A l’aube du changement global, les tensions sur la ressource en eau sont de plus en plus fortes à échelle mondiale, et ce de façon particulièrement aigüe sur le pourtour méditerranéen. Le secteur agricole paraît très vulnérable au changement climatique : la hausse des températures a pour effet une hausse de l’évapotranspiration, ce qui entraîne à la fois une diminution de la ressource en eau et une hausse de la demande en eau des cultures. Pour quantifier la vulnérabilité du secteur agricole sur un territoire donné, il convient de mettre au point une chaîne de modélisation d’impacts, partant de données climatiques, et informant sur la capacité d’un bassin versant à répondre à la demande en eau future. Néanmoins, selon les scénarios d’émissions de gaz à effet de serre et les modèles choisis dans la chaîne de modélisation d’impacts, les résultats peuvent être différents, illustrant ainsi l’incertitude inhérente à tout travail de modélisation et simulation. Dans le cadre de ce mémoire, un couplage entre modélisation hydrologique et modélisation agronomique parcimonieuses a ainsi été mis au point sur l’amont du bassin versant de l’Hérault, en France métropolitaine. Les prélèvements pour l’irrigation sont simulés à l’aide du modèle de la FAO à un coefficient (Allen et al., 1998), les débits sont simulés à l’aide du modèle GR5J semi-distribué (Le Moine et al, 2008). Au pas de temps journalier, les débits à l’exutoire des sous-bassins considérés sont soumis aux prélèvements pour l’irrigation, dans la limite du volume disponible. Cette modélisation couplée a été soumise au climat de la période 1960-2018, et selon une représentation de l’assolement agricole de 2010. Cette expérience a permis d’interroger l’aptitude du modèle à représenter la capacité du bassin versant à répondre à la demande en eau des cultures, et les effets des prélèvements sur les débits, dans un contexte de changement climatique et sur une longue période. La simplicité des modèles utilisés permet de réaliser plusieurs simulations selon différents jeux de paramètres, et ainsi d’obtenir une image plus exhaustive des possibles. Selon nos hypothèses de simulation, les prélèvements tendent notamment à augmenter de 11700 à 17160 m3 par an sur le sous bassin de l’Hérault à Gignac, parallèlement à une tendance à la diminution des débits disponibles, ce qui se traduit par une difficulté croissante à satisfaire la demande en eau pour l’irrigation. L’utilisation de plusieurs modèles hydrologiques et agronomiques permettra de mieux prendre en compte l’incertitude de modélisation. A terme, l’approche développée permettra un diagnostic de la vulnérabilité de bassins versants au changement climatique, et l’évaluation de stratégies d’adaptation.