Les changements climatiques mondiaux devraient augmenter les périodes de sécheresse dans de nombreuses régions tropicales. De grandes quantités de potassium (K) sont appliquées dans les plantations tropicales, mais les conséquences de l'interaction entre la nutrition en K et le déficit en eau (W) sur les mécanismes physiologiques gouvernant la croissance des arbres reste peu connus. Un modèle établi à partir des processus (MAESPA) a été utilisé pour étudier les effets combinés de limitations en K et W sur l'utilisation du carbone (C) et de l'eau dans les plantations clonales d'Eucalyptus. Les résultats montrent qu'une diminution de l'apport en K et W diminue la photosynthèse brute et l'efficience d'utilisation de la lumière, avec une forte interaction entre K et W sur les flux de C. La capacité du système racinaire des arbres à prélever l'eau apparait comme un facteur essentiel à l'adaptation à la sécheresse. Les prélèvements hydriques au-delà de 10 m de profondeur (incluant les prélèvements dans la nappe phréatique) étaient non négligeables, particulièrement pendant les saisons sèches. En conséquence, la sylviculture des plantations d'Eucalyptus influence fortement les ressources hydriques et le niveau de la nappe phréatique sur le site d'étude. Néanmoins, les simulations montrent que cet impact peut être limité par une diminution des fertilisations. Des apports d'engrais limitant la croissance des arbres permettent d'augmenter les ressources hydriques dans le sol tout au long de la rotation. Une modification du modèle MAESPA a été réalisée (ainsi qu'une analyse de sensibilité) pour mieux simuler les températures foliaires, ce qui est essentiel pour des simulations concernant des scénarios de changements climatiques. Cette thèse suggère que, dans un contexte de changement climatique, les régimes de fertilisation devraient être revisités dans les plantations tropicales à croissance rapide pour améliorer la tolérance des arbres à la sécheresse.