Comprendre les liens qui lient érosion continentale et variations climatiques est un enjeu majeur pour appréhender l'évolution des paysages et des flux sédimentaires à l'océan, en particulier dans le contexte actuel de réchauffement global. Dans ce but, le présent travail s’est focalisé sur la reconstruction des variations des temps de résidence sédimentaire qui permettent, par extension, d’évaluer les variations de l’érosion dans les systèmes continentaux. Ces temps de résidences sont estimés à partir du rapport d’activité de l’uranium (234U/238U). Premièrement, les rapports (234U/238U) ont été mesurés dans des sédiments de rivières mondiales afin d’améliorer la compréhension de l’outil au regard des paramètres environnementaux. Cette approche a montré que seule l’approche multi-paramètres en le climat, l'altération et la morphologie permet d'estimer convenablement le ratio (234U/238U), témoignant de son évolution en fonction des interactions environnementales. Ensuite, la variabilité spatiale du temps de résidence sédimentaire au sein d’un unique bassin versant (Var, France) a été étudiée. Des temps de résidence rapide sont obtenus pour les sous-bassins au régime d’altération dit limité par l’altération alors que les sous-bassins au régime d’altération dit limité par le transport montrent des temps de résidence plus longs. Enfin, la variation temporelle du temps de résidence sédimentaire du système Var a été reconstruite pour les 75 000 dernières années. En complément d’une variation du temps de résidence sédimentaire glaciaire-interglaciaire, expliquée par les fluctuations des glaciers alpins qui favorisent l'érosion, une seconde et plus fine cyclicité glaciaire a été identifiée à l’échelle millénaire. Ces variations de temps de résidence sédimentaire ont été attribuées à l'évolution rapide de la couverture végétale pendant les variations climatiques relatives à la variabilité climatique dite de Dansgaard- Oeschger.