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Ces dernières décennies, l'irrigation s'est développée en Afrique Sahélienne en réponse aux contraintes hydro climatiques de la région. Son essor s'est intensifié suite aux épisodes de sécheresses entre 1970 et 1980. Elle connaît, depuis la crise alimentaire de 2008, un regain d'intérêt de la part des bailleurs de fonds internationaux et des États comme un moyen d'assurer la sécurité alimentaire et d'augmenter le niveau de vie des populations. Malgré l'amélioration qu'ils apportent à la production agricole, les périmètres irrigués génèrent des risques sociaux, économiques et écologiques importants qui questionnent leurs impacts effectifs sur la vulnérabilité sociale, économique, environnementale et alimentaire des ménages agricoles. Cette thèse s'inscrit dans cette problématique générale et étudie le cas particulier du système irrigué de Guédé (dans la Moyenne vallée du fleuve Sénégal). Elle analyse la dynamique de construction, d'évolution et de différenciation de la vulnérabilité des ménages agricoles du système irrigué de Guédé. Nous mobilisons pour cela une approche pluridisciplinaire et systémique couplant la socio histoire, l'économie des ménages et mobilisant l'agronomie. Ainsi, après avoir retracé la trajectoire socio historique du système irrigué de Guédé pour en comprendre les dynamiques politiques, socio-économiques, écologiques, l'hétérogénéité des ménages est étudiée à travers l'analyse de leurs dotations en ressources. Puis, à partir d'une reconstitution de leurs revenus, des seuils de sécurité économique sont définis et les déterminants de la vulnérabilité à l'insécurité économique des ménages sont analysés. Les expositions et sensibilités aux facteurs de stress (économiques, agro-environnementaux, climatiques) sont caractérisées et classées. Ensuite, la synthèse de ces différents éléments nous permet de reconstituer des archétypes de vulnérabilités qui mettent en évidence les combinaisons de différents facteurs qui génèrent la vulnérabilité des ménages. Ils rendent compte des éléments qui fondent la construction, l'évolution, la dynamique et la différenciation de la vulnérabilité des ménages du système irrigué de Guédé, face aux multiples facteurs de stress. Enfin, parce que nous considérons que la vulnérabilité n'est pas statique, nous proposons un modèle d'analyse dynamique de la vulnérabilité prenant en compte l'histoire, la diversité des types de ménages, la vulnérabilité économique et les facteurs de stress, que nous appliquons aux différents archétypes. Les implications de ce modèle pour les politiques d'adaptation sont ensuite discutées. Cette thèse décrit comment le processus historique de la mise en place des infrastructures hydro-agricoles à Guédé a entrainé des changements dans l'occupation de l'espace et a transformé les conditions d'accès aux ressources par les différents groupes sociaux. Les dotations différenciées en ressources, qui découlent du système d'accès, conditionnent les opportunités et les contraintes des ménages pour satisfaire leurs besoins. L'analyse révèle une forte pauvreté et de fortes inégalités entre les ménages du système irrigué. Ces changements entrainent des réponses des populations qui créent des boucles de rétroactions générant des stress sur les ménages, les ressources, l'environnement et les structures sociales. Au-delà du discours voulant afficher l'irrigation comme solution principale pour la sécurisation de la production et l'augmentation des revenus des ménages ruraux, cette thèse met en évidence une exacerbation de la vulnérabilité des ménages et permet de fournir une réflexion plus systémique et nuancée sur les mécanismes qui fondent cette vulnérabilité. Face au regain d'intérêt que connait l'irrigation ces dernières années, cette analyse attire l'attention sur la nécessité de prendre en compte l'hétérogénéité des schémas de vulnérabilité pour éviter une maladaptation et ainsi renforcer la résilience des populations qui cultivent dans les systèmes irrigués.