Le concept de service écosystémique - idée de services fournis par les écosystèmes à l'humanité - connaît aujourd'hui un succès exponentiel, tant dans les sphères scientifiques que politiques. Mais du fait de ce succès, ce concept est de plus en plus considéré comme un acquis, sans que soient reconnues et prises en compte les fortes incertitudes qui lui sont associées. Cet article souligne d'abord les incertitudes scientifiques qui portent sur les dynamiques sous-jacentes à la production des services. En effet, dans de nombreuses situations, les scientifiques ne sont pas en mesure d'énoncer avec certitude des relations de cause à effet entre l'état d'un écosystème et la fourniture effective d'un service, soit parce que les connaissances sont insuffisantes, soit parce que les systèmes considérés sont par nature imprédictibles. L'article souligne ensuite l'importance des incertitudes sociétales associées à ce concept, c'est-à-dire l'existence de perceptions différenciées, voire contradictoires, avec des controverses d'une part autour du concept même de service et de la place de l'homme dans les écosystèmes, et d'autre part autour des dispositifs de gouvernance issus de ce concept, tels que les paiements pour services environnementaux. À partir d'une revue de la littérature, cet article montre que si les incertitudes scientifiques associées au concept de service écosystémique sont relativement reconnues et prises en compte, les incertitudes sociétales le sont beaucoup moins. Il semble nécessaire de développer des démarches fondées sur la confrontation et l'intégration des points de vue, des intérêts et des connaissances des différents acteurs sur les services et leurs dynamiques, pour que les arbitrages (trade-offs) entre services soient l'objet de choix collectifs explicitement négociés.