La redistribution des masses d'eau à la surface des continents induit des déformations de la croûte terrestre et des variations de gravité ténues, mais mesurables par les instruments géodésiques actuels. Ces instruments ont l'intérêt d'être sensibles aux variations de stock d'eau, information permettant de mieux contraindre le bilan hydrologique et mieux comprendre les processus de redistribution de l'eau. Cette étude novatrice et exploratoire couple observations, caractérisation des processus physiques et modélisation. Elle offre une large place à la physique qui lie l'Hydrologie et la Géodésie, dans le souci de systématiquement combiner et fertiliser les apports réciproques des deux disciplines. La méthodologie et les outils de modélisation développés sont validés sur les données de deux instruments géodésiques parmi les plus sensibles: le gravimètre supraconducteur de Strasbourg et les inclinomètres hydrostatiques de Sainte-Croix-aux-Mines. La qualité et la stabilité des instruments géodésiques permettent leur adaptation comme de véritables outils pour l'hydrologie. Cette thèse pose des jalons pour encourager le dialogue entre deux disciplines qui, à ce jour, communiquent peu.
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