Cet article propose d’analyser la manière dont la construction transdisciplinaire d’un projet de recherche, puis la mise en œuvre d’une démarche participative sur l’enjeu des pollutions diffuses agricoles de l’eau (nitrates et pesticides), constituent des espaces d’apprentissages. L’étude s’appuie sur une recherche participative menée sur le territoire de la Brie, en Seine-et-Marne, analysée en tant que processus permettant de transgresser les frontières disciplinaires, qui opposent de manière souvent arbitraire chercheurs et acteurs, et les frontières qui divisent les différentes parties prenantes d’un problème public. Les perceptions et les connaissances initiales des chercheurs et acteurs s’enrichissent à travers la participation. Les limites de ce processus et des inégalités d’apprentissages sont également identifiées.