La contribution des écosystèmes au bien-être humain est un enjeu central dans la formulation et la mise en œuvre d'un développement durable des territoires, intégrant ses composantes économiques, sociales et écologiques. Les politiques publiques visant à organiser l'aménagement des territoires reposent aujourd'hui sur des outils réglementaires compartimentés entre différents secteurs (agriculture, forêt, eau, urbanisme, biodiversité, etc.) et, en conséquence, sur des instances de décision éclatées qui multiplient les contraintes et les obstacles à des approches intégrées. Face à ce constat, le concept récent de services écosystémiques propose une vision intégrée des interactions entre la biodiversité, les dynamiques écologiques, les usages des sols et les priorités données par les acteurs locaux et les décideurs politiques dans leur gestion du territoire et des ressources naturelles. Toutefois, les travaux scientifiques sur les services écosystémiques tardent à être opérationnalisés dans les actions de gestion et d'aménagement des territoires. Nous explorons ici le cas du Schéma Départemental des Espaces Naturels Sensibles, où le concept émerge progressivement, ainsi que deux situations dans lesquelles ils pourraient apporter une plus-value dans la prise de décision : l'étude d'impact environnemental (d'un projet) et le Schéma de Cohérence Territoriale (d'un territoire). L'analyse montre que la mobilisation de ce concept passe par un meilleur relais entre la recherche et les prises de décision, ce qui nécessite de dépasser les seules questions techniques pour s'intéresser au cadre juridique et politique de ces décisions.