Les systèmes environnementaux sont et seront davantage affectés par les évolutions climatiques. Prédire les dynamiques futures en lien avec le changement climatique de ces objets complexes est nécessaire et représente un enjeu considérable pour la communauté scientifique afin d’accompagner les politiques publiques dans leurs décisions. C’est dans ce contexte que des outils et méthodes ont été développés pour répondre à ces enjeux. Les travaux présentés dans cette thèse s’articulent principalement autour des résurgences d’eau souterraine et l’impact qu’elles peuvent avoir sur les systèmes côtiers à faibles altitudes. Au-delà de leur caractérisation, il est aussi question de montrer l’intérêt de les considérer pleinement dans les processus du cycle hydrologique à travers le contrôle qu’elles exercent sur les circulations souterraines. Les différentes études de cette thèse ont démontré que la modélisation des résurgences d’eau souterraine est nécessaire pour caractériser l’évolution future des zones vulnérables en contexte côtier et de changement climatique. Dans des contextes différents, ces résurgences sont très utiles pour la caractérisation des aquifères par la possibilité de les utiliser comme données de référence pour estimer les propriétés hydrodynamiques.