Les systèmes agricoles ne sont plus évalués seulement sur leur capacité à subvenir à nos besoins alimentaires, mais aussi sur leur capacité à protéger l'environnement, notamment la conservation des sols, des ressources en eau, de la biodiversité, et sur leur contribution à la lutte contre le changement climatique. Ce processus d'intensification écologique des agro-écosystèmes pourrait être favorisé par un mécanisme de Paiement pour Services Environnementaux (PSE), basé sur des incitations économiques. Ce papier propose une première base de réflexion appliquée au contexte ouest-africain. Il s'agit de comprendre quels services peuvent être vendus, en quoi des incitations économiques régulées par le marché peuvent être attractives pour de petites agricultures familiales et comment elles peuvent faciliter l'adoption durable de nouvelles pratiques agricoles, plus écologiques, dans des contextes où les marges de manoeuvre des paysans sont faibles (prise de risque difficile, potentialités du milieu faibles, accès aux intrants et savoirs limités, etc.). Après avoir explicité les principes du mécanisme PSE et sa mise en politique dans les pays en voie de développement, nous nous attacherons à présenter deux type de PSE pionniers en Afrique qui concerne la séquestration du carbone dans des systèmes agricoles et agroforestiers. Cela nous permet, dans un dernier temps, de proposer un aperçu des enjeux de recherche pour le développement de projets PSE (portant notamment sur la séquestration du C du sol) en Afrique de l'Ouest.