L'application de la Directive Cadre Européenne sur l'eau (DCE-eau), tant au niveau global qu'au niveau local, impose de mieux connaître le fonctionnement des zones d'interface des hydrosystèmes, notamment fluviaux, et en particulier des zones d'échanges entre eaux souterraines et superficielles (DCEeau, 2006). Pour le SDAGE (Schéma Directeur d'Aménagement et de Gestion des Eaux) du bassin Rhône Méditerranée et Corse, la connaissance de l'évolution quantitative des ressources superficielles et souterraines représente aussi un enjeu majeur (SDAGErmc, 2009). Cette problématique est également formulée en termes de besoins et d'attentes du programme Plan Rhône : « Qualité des eaux, ressources et biodiversité : compréhension des échanges entre fleuve et aquifères » (PR, 2005). De plus, une telle problématique visant à caractériser spatialement les échanges nappes/rivière a aussi une dimension temporelle en lien avec « les changements globaux » et « la prospective changement climatique » à court terme (influence des régimes transitoires au pas de temps saisonniers) ou à long terme (horizon 2100). La finalité scientifique du projet présenté dans cet article vise à proposer un outil interdisciplinaire pour l'identification et l'évaluation, tant qualitative que quantitative (caractérisation), des échanges entre le fleuve Rhône et ses aquifères superficiels depuis le lac Léman jusqu'à la mer Méditerranée en tenant compte du caractère anthropisé du fleuve. Un tel outil contribuera à la préservation des nappes phréatiques, patrimoine souterrain et invisible, et plus généralement à la préservation de la ressource en eau et de la biodiversité sur le bassin du Rhône. Dans un objectif de gestion coordonnée de la ressource en eau tant superficielle que souterraine, et plus généralement de préservation de la ressource en eau et de la biodiversité sur le corridor alluvionnaire du Rhône, les premiers résultats montrent qu'il est possible : 1) d'estimer la contribution des eaux souterraines au débit du Rhône et d'identifier leur origine ; 2) d'identifier à l'échelle du corridor alluvionnaire, les portions de nappe les plus directement sous influence du fleuve et les plus vulnérables à une pollution du Rhône ; 3) d'identifier les milieux superficiels et humides sous dépendance majoritaire d'apports souterrains ; 4) de transposer la méthode à d'autres cours d'eau comme le fleuve Loire. Après une brève description des deux secteurs d'étude, suivie d'une présentation synthétique de la méthode de caractérisation des échanges nappes/rivière. Les principaux résultats associés aux deux secteurs d'étude pour deux périodes hydrologiques caractéristiques (hautes-eaux et basses-eaux de nappe) sont présentés. Les aspects novateurs du travail sont ensuite soulignés, avant de conclure.