Les risques gravitaires sont à l’origine de catastrophes importantes pouvant engendrer des dégâts matériels et humains, ils sont aussi l’un des mécanismes principaux de dénudation des chaines de montagne. Il est maintenant clairement établi qu’il existe un lien entre l’instabilité gravitaire et l’eau qu’elle reçoit. La compréhension du fonctionnement des aquifères de milieux instables est d’une importance fondamentale dans l’étude de ces structures complexes dont la déstabilisation implique des enjeux considérables. C’est dans cet esprit que cette thèse s’intéresse à la relation entre le milieu instable et les écoulements souterrains du versant de Séchilienne (Isère, France). Ce travail vise à caractériser dans un premier temps le fonctionnement hydrogéologique de l’aquifère du milieu instable au travers de l’analyse de deux exutoires au sein de l’instabilité. L’utilisation de données hydrogéologiques recueillies sur le long terme permet une analyse temporelle fournissant de bonnes informations sur le fonctionnement, le dynamisme et la recharge de l’aquifère à plusieurs échelles allant du cycle hydrologique à l’année. Les analyses corrélatoires se révèlent être un bon outil quant à la compréhension du fonctionnement hydrodynamique de l’aquifère. L’apport de la chimie des eaux, est essentielle à l’identification des signatures hydrochimiques caractérisant le versant. Elle permet par ailleurs d’obtenir des informations sur l’état d’altération du versant, la composition chimique des eaux dépendant des interactions eau-roche. L’analyse comparative des deux exutoires au sein de l’instabilité couplée à l’analyse d’un exutoire de la zone stable reflète l’hétérogénéité des milieux instables et fracturés. Ce travail s’axe dans une deuxième partie, sur le couplage entre traceurs isotopiques et chimie des éléments majeurs, afin de préciser l’amplitude des réactions d’altération chimique des phases minérales induites par les interactions eau-roches à l’intérieur du versant. L’utilisation d’un modèle de mélange permet d'attribuer les différents éléments majeurs à différentes sources et de quantifier l'implication des acides sulfurique et carbonique comme source de protons. Les résultats montrent que l'instabilité crée des conditions favorables et durables au sein de la rupture, par l'ouverture de nouvelles fractures apportant des surfaces fraîches et réactives permettant la production d'acide sulfurique par oxydation de la pyrite. Les résultats obtenus permettent d’autre part d’affiner le modèle hydrogéologique préexistant par la mise en évidence de la contribution de la dissolution du gypse au budget sulfate des eaux. L’originalité de ce travail réside également dans nos résultats qui montrent le comportement du glissement de terrain de Séchilienne qui, malgré son rôle dans l'accélération de l'altération chimique et physique des roches, agit à l’échelle des temps géologiques (c'est-à-dire à des échelles de temps plus longues que les précipitations de carbonate dans l'océan) comme une source de CO2 dans l'atmosphère.