L’accroissement prévu du taux de CO₂ atmosphérique (660 ppm) et ses conséquences sur les variables climatiques associées telles que la température, a une influence sur la demande en eau et la production régionale. L’étude décrite dans cet article traite du cas d’une culture de maïs dans la vallée de la Drôme (SE France) région caractérisée par des périodes d’étiage très sévères. L’analyse de séries historiques entre les périodes 1960-1989 et 1990-2001, montre qu’en juillet, où les besoins en eau représentent 80% de la demande totale, la température moyenne a augmenté de 2 °C et les débits de la rivière Drôme ont diminué de 16%. Le modèle atmosphérique ARPEGE régionalisé sur le bassin-versant du Rhône a permis d’estimer les variations mensuelles attendues du climat. Pour un doublement du taux de CO₂, ce modèle prévoit en juillet, une augmentation de la température de 4 °C et une diminution de la pluie de 30%. À partir de ces variations moyennes, des scénarii climatiques journaliers locaux ont été générés avec le modèle LARS-WG pour les climats actuel (1xCO₂) et futur (2xCO₂). Les effets du changement climatique sur la demande en eau et le rendement du maïs sont simulés par le modèle de culture STICS. Différentes conditions de simulation, relatives au type de sol, dates de semis et niveaux de stress hydrique sont analysées pour les climats actuel et futur. Les résultats principaux montrent que le réchauffement climatique pourrait augmenter la demande en eau d’irrigation de 14%, réduire la durée du cycle du maïs de 20% et baisser en conséquence le rendement de 15%. Cependant, l’effet direct d’un doublement du taux de CO₂, induit une augmentation du rendement de 18%; ces effets qui se compensent maintiennent ainsi le niveau de rendement. La simulation montre que des dates de semis plus précoces permettraient d’avancer la période d’arrosages et de supprimer un apport d’eau de 40 mm, en période de pointe et de faible disponibilité en eau.