La detection directe des ondes gravitationnelles par de grands detecteurs interferometriques fait l'objet d'un effort international tres intense. Au dela des signaux recherches par ces detecteurs, l'existence de fonds d'ondes gravitationnelles s'etalant sur une large plage de frequences est predite par les modeles astrophysiques et cosmologiques decrivant l'Univers. Ces fonds sont un element important de notre environnement gravitationnel, qui sont a l'origine d'une decoherence, etudiee ici a l'aide de la fonctionnelle d'influence de Feynman-Vernon. L'effet est petit pour des systemes microscopiques comme des atomes ou des photons circulant dans des interferometres, mais il devient dominant pour les systemes macroscopiques comme par exemple le mouvement du centre de masse de la Lune. Au vu de ces resultats, il est important de se demander si cette decoherence gravitationnelle pourrait etre mise en evidence experimentalement a l'aide par exemple d'un systeme mesoscopique dont on pourrait suivre la perte de coherence. Cette question correspond a un modele completement calculable de transition classique-quantique induite par les fluctuations intrinseques de l'espace-temps."