Au cours du siècle précédent, de nombreuses activités anthropiques nucléaires, militaires et civiles ont introduit de quantités importantes des radioéléments artificiels dont le césium 137 dans l environnement au niveau de l atmosphère mais surtout au niveau du sol qui est un réservoir important du césium. Tout ceci a provoqué la contamination en éléments radioactifs de grandes surfaces à l échelle de la planète, aucun continent n a été épargné. Du fait de son analogie chimique avec le potassium, le césium est facilement transporté et transféré dans les écosystèmes et les propriétés physico-chimiques des sols modulent la forme et la distribution du césium dans les différents compartiments du sol. L objectif du présent travail est d estimer et de décrire à l échelle d un bassin versant de petite taille, l étendue de la variabilité de la contamination des sols par le 137Cs dans le sol et de déterminer si un ou plusieurs facteurs environnementaux (altitude, teneur en matière organique du sol, mode d occupation des sols) sont susceptibles d expliquer tout ou partie de la variabilité observée.Une des originalités de l approche retenue pour la mise en place de la stratégie d échantillonnage est d avoir défini une stratégie basée sur le fonctionnement écologique du milieu à l échelle du bassin versant (environ 300 km2). Cette stratégie s appuie sur les caractéristiques fonctionnelles du milieu dont le substratum géologique, la topographie et le type d occupation du sol. La stratégie d échantillonnage développée dans le présent travail permet de tenir compte de l hétérogénéité de la distribution spatiale du césium et de la variété écologique du bassin versant. Cette approche repose sur l identification a priori d unités fonctionnelles homogènes : 275 unités homogènes ont été ainsi déterminées.L analyse statistique des résultats de contamination a permis de mettre en évidence de très fortes hétérogénéités dans la contamination en césium des sols à 0-5 cm de profondeur sur l ensemble du bassin versant. Cette hétérogénéité spatiale peut s expliquer par l hétérogénéité spatiale du devenir du césium après les retombées, variabilité liée au fonctionnement et aux propriétés des sols. Les sommets en tant que barrière orographique, occupés par de la végétation forestière, jouent un rôle important par leur capacité d interception des poussières et d aérosols. Ainsi, le mode d occupation des sols a une importance réelle sur la distribution spatiale de la contamination et les teneurs en césium-137 les plus élevées sont à rechercher dans les sols à fort taux de matière organique. Un certain nombre de zones sensibles sont localisées dans les parties Sud et Sud-est du bassin versant.