Le changement climatique intensifie les sécheresses agricoles, pouvant quadrupler leur fréquence et doubler leur intensité d’ici à la fin du siècle, entraînant des pertes économiques majeures. La pomme de terre (S. tuberosum), particulièrement sensible, subit des pertes de rendement pouvant excéder 60% les années les plus sèches. Cette thèse s’appuie sur les résultats des essais variétaux suisse depuis 1990, complétés par des essais en serre et au champ, pour analyser la variabilité des réponses aux stress environnementaux. Un modèle de prédiction du rendement, réalisé avec des outils de machine learning et les scénarios climatiques du GIEC, a estimé des pertes allant de 3% (scénario optimiste) à plus de 50% (scénario réaliste), entre 2035 et 2085. Les essais menés en serre et au champ ont permis d’identifier deux paramètres clés : l’indice de récolte et la biomasse aérienne. Ces paramètres se sont révélés essentiels pour estimer le rendement en pomme de terre, indépendamment des conditions environnementales. De plus, des mesures d’échanges gazeux ont montré que l’augmentation de l’activité photosynthétique permettait d’améliorer le rendement en condition de sécheresse. Enfin, des techniques d’imageries et des analyses moléculaire, ont fourni des pistes pour expliquer la variabilité de la tolérance des pommes de terre aux stress environnementaux. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour améliorer la durabilité de la culture de pomme de terre.