La restauration écologique implique une gestion globale de l’hydrosystème, c’est-à-dire de la morphologie de la rivière, des fonds de vallées et des zones humides et inondables. Or, depuis plusieurs millénaires, les activités humaines transforment les cours d’eau et leurs plaines alluviales, notamment dans la région parisienne. L’état (ou le fonctionnement) de référence de la restauration, parfois présenté comme une opération de renaturation, renvoie, d'une part, à un concept peu clair sans lien évident avec la réalité empirique, et participe, d'autre part, d’horizons à court terme présumés immuables. Il est donc nécessaire de définir un fonctionnement de référence replaçant la matérialité contemporaine dans une trajectoire fonctionnelle. Intégrer les études paléoenvironnementales aux projets de restauration permet en effet (1) d'évaluer l'influence des héritages morphosédimentaires sur la dynamique contemporaine et (2) d'alimenter la réflexion sur le fonctionnement de référence, les états attendus, et la durabilité de la restauration écologique. C’est pourquoi la méthodologie employée dans ce rapport caractérise (1) les dynamiques contemporaines via un relevé systématique des formes et objets anthropiques mis en relation avec le fonctionnement hydrologique et (2) les héritages morphosédimentaires, via des prospections géophysiques et carottages servant de support à des analyses multi-indicateurs (susceptibilité magnétique, sédimentologie, géochimie) afin de déterminer l’évolution et le fonctionnement des milieux (compétence du cours d’eau, fréquences de débordement). Les premiers résultats de cette approche sont présentés pour la Mérantaise, au sud-est de Paris.