Ce travail a pour objectif de développer un nouvel indicateur quantitatif des conditions hydrologiques passées fondé sur la composition isotopique en hydrogène (δD) d’un biomarqueur sédimentaire spécifique du millet commun (Panicum miliaceum), la miliacine. L’étude de la pertinence spatio-temporelle de cet indicateur révèle que le δD miliacine de plants de millet dans un champ, bien que dispersé, suit une loi gaussienne. Le δD miliacine du sol correspond au δD miliacine des plantes cultivées l’année précédente. L’évolution interannuelle du δD miliacine est globallement parallèle à celle du δD des eaux météoriques, les différences pouvant être attribuées à des différences d’humidité. La comparaison des valeurs de δD miliacine dans des sédiments du même âge prélevés sur deux archives distinctes dans le Lac du Bourget témoigne que l’archivage de cet indicateur est intègre de manière homogène les conditions climatiques ayant régné dans le bassin versant. La culture de millet en chambre climatique démontre que, si le δD de l’eau de source est le principal facteur controlant le δD miliacine, ce dernier est très étroitement corrélé au δD de l’eau de la feuille. De légères différences de fractionnement biosynthétique net entre n-alcanes et miliacine sous deux conditions d’humidité laissent supposer que l’analyse combinée de biomarqueurs sédimentaires issus de voies synthétiques distinctes permettrait d’accéder à la fois aux variables paléoenvironnementales clé que sont le δD de l’eau de source et l’humidité.