La pression humaine (l’impact anthropique) sur l’environnement (terres et océans) s’effectue sur plusieurs registres : consommation de matières premières, production de déchets, pollutions, émissions de gaz à effet de serre, etc.

L’empreinte écologique est un indicateur utilisé pour évaluer les effets de la pression exercée par les hommes sur les ressources naturelles, à différentes échelles de la planète.

L’empreinte écologique est en général exprimée en hectares globaux (hag).

L’empreinte écologique peut se calculer pour :

• un individu : l’empreinte s’exprime en hectares (ha) par personne, et elle évalue la surface nécessaire (avec une productivité moyenne) pour produire (on parle d’espace bio-productif) tout ce que consomme cet individu, où que ce soit dans le monde, pour son alimentation, son habitation, ses déplacements et pour traiter les déchets qu’il rejette. C’est-à-dire que les ressources consommées pour la production de biens et les services exportés vers un autre pays sont ajoutées à l’empreinte du pays où les biens et services sont consommés, plutôt qu’au pays où ils ont été produits ;
• une communauté : le calcul se fait en divisant la surface nécessaire à produire l’ensemble des biens consommés (comme les terres cultivées ou les espaces aquatiques productifs) par le nombre d’individus dans cette communauté ;
• l’humanité : l’empreinte écologique peut aussi se mesurer en nombre de planètes, une planète représentant la biocapacité de la Terre pour une année donnée.

Dans ce calcul, le bilan carbone est important (c’est-à-dire la comptabilité des émissions de gaz à effet de serre d’un produit, d’une activité, d’une personne, d’un pays).

Il y a environ 11 milliards (Md) d’hectares de surfaces biologiquement productives, soit environ un quart de la surface de la planète. Ces surfaces se répartissent de la façon suivante :

• forêts (4 Md) : pour le bois (construction, chauffage, papier, etc.) et la capacité à absorber les émissions de CO₂ ;
• pâturages (3,5 Md) : pour le bétail (viande, laine, lait, etc.) ;
• terres cultivées (1,5 Md) : pour produire les plantes nécessaires à l’alimentation de l’homme et du bétail ou à la production de fibres (coton, lin, etc.) ;
• terrains bâtis (moins d’1 Md) : pour les logements, les routes et infrastructures ;
• étendues maritimes et eaux intérieures (2 Md) : pour les poissons et les fruits de mer.

L’empreinte écologique se compare à la biocapacité qui désigne les capacités de la planète à fournir de l’eau, des terres et des matières premières, ainsi qu’à la capacité de les régénérer et à absorber les déchets ou les rejets de l’activité humaine. La biocapacité représente donc la surface de la planète nécessaire pour faire face aux pressions anthropiques. La bioproductivité (productivité biologique), quant à elle, est égale à la production biologique par hectare et par an.

Si, pour une région donnée, l’empreinte écologique est plus élevée que la biocapacité, il y a un déficit pour cette région. Cette comparaison nous donne ainsi un aperçu du potentiel de durabilité de nos actions.

La valeur de l’empreinte est utilisée dans le calcul du «Jour du dépassement», qui correspond à la date de l’année, à laquelle on estime que les ressources renouvelables de la planète, disponibles pour cette année là, ont été consommées par l’humanité, celle-ci commençant alors à créer une dette écologique. En 2019, ce jour était le 29 juillet, en 2020, en raison de la pandémie et du ralentissement de l’économie, ce jour a reculé au 22 août, mais en 2023, ce jour passait au 2 août.

Les résultats du calcul du Jour du dépassement montrent bien jusqu’à quel point l’homme déstabilise gravement l’environnement sur de nombreux plans : canicules, sécheresse, érosion de la biodiversité, etc. Ces bouleversements de la planète représentent une menace non seulement pour les écosystèmes en général, mais aussi pour les êtres humains : insécurité alimentaire, pandémies, etc.

Par le calcul, on peut aussi évaluer la quantité de ressources naturelles consommée par différents pays, personnes ou entreprises.

À l’échelle de la planète, il y a environ 12 milliards d’hectares de sols et d’espaces marins bio-productifs, c’est-à-dire, environ 2 hectares par être humain. Il devient alors possible de voir les conséquences des modes de vie de chaque peuple. C’est ainsi qu’un Américain requiert en moyenne 10 hectares de biocapacité, un Français environ deux fois moins, et un Africain presque dix fois moins.

Sur cette base de calcul, si tous les habitants de la planète avaient le même mode de vie qu’un Américain moyen, la population mondiale aurait besoin de cinq planètes pour vivre. Plus globalement, la Chine, les États-Unis, l’Inde, le Japon, et la Russie sont responsables de la moitié de l’empreinte écologique mondiale.

Une empreinte écologique donnée est la conséquence sur l’environnement d’une activité humaine particulière (production d’énergie, transport, type d’alimentation, etc.). Ces activités nécessitent l’aménagement d’espaces au départ naturels (habitat, industries, commerces, équipements sportifs ou de loisirs, routes et parkings). C’est l’artificialisation des sols.

Les activités humaines provoquent une grande diversité d’effets sur l’environnement : changement climatique, acidification des océans, érosion de la biodiversité, production de déchets, pollution de l’eau, épuisement de ressources naturelles non renouvelables, etc.

Si l’Homme ne change pas volontairement, consciemment, ses modes de vie, il y sera de toute façon contraint par la dégradation catastrophique de son environnement (voir ci-dessus). 

Selon les pays, l’impact de notre alimentation sur la planète (empreinte alimentaire) est variable. En France, elle représente presque 40 % de l’empreinte écologique globale. Les calculs font intervenir les surfaces alimentaires productives (terre, eau) nécessaires pour satisfaire la consommation d’un individu, d’une population, ou d’un groupe humain quelconque, mais aussi les surfaces nécessaires pour absorber les déchets. Pour produire 1 kg de viande bœuf, il faut environ 15 500 litres d’eau et de 10 à 20 fois moins pour 1 kg d’une production végétale, selon la nature de celle-ci (soja, pomme de terre, etc.).

Pour évaluer les conséquences sur l’environnement d’un produit, l’analyse de son cycle de vie est nécessaire. À chaque étape de la vie du produit, on quantifie les flux de matières et d’énergies entrantes (matières premières, combustibles, etc.) et sortantes (émissions dans l’air, rejets dans l’eau, le sol, déchets produits, etc.).

Pour diminuer les effets négatifs des activités humaines sur l’environnement, il faut améliorer l’efficacité de l’utilisation des ressources. C’est ainsi que l’on contribuera au développement durable.

Cette efficacité se mesure par le couplage qui existe entre la création de valeur économique et la consommation de ressources primaires. Si une pression environnementale est stable, ou a tendance à baisser, alors que l’activité économique qui en dépend augmente, on dit qu’il y a découplage et on peut considérer que l’efficacité de l’usage des matières premières est sur la bonne voie.

L’efficacité de l’utilisation de l’eau et de l’énergie, en particulier, peut être considérablement améliorée dans de nombreux domaines d’activités (agriculture, industrie, bâtiment, et transports).

L’Agence européenne de l’environnement (AEE) en décembre 2023, estime que cela risque d’être difficile, pour l’Union européenne (UE), d’atteindre les objectifs environnementaux qu’elle s’est fixée d’ici à 2030, dans certains secteurs clés.

L’objectif d’absorption nette de dioxyde de carbone (CO₂), à l’horizon 2030, qui doit être obtenu grâce à la restauration et la préservation des forêts et tourbières, ne semblent pas pouvoir être atteint. C’est donc l’objectif de réduction des émissions de 55 % qui ne semble pas pouvoir être atteint dans ce secteur.

Selon l’AEE la réalisation des objectifs de 2030 nécessitera, dès maintenant, des réductions annuelles de la consommation d’énergie à un rythme trois fois plus rapide que le rythme annuel moyen de réduction observé au cours des dix dernières années. 

Selon l’AE, atteindre une part de 42,5 % d’énergies renouvelables dans la consommation globale est jugé peu probable, s’il n’y a pas d’augmentation du taux des installations. C’est ainsi que, par rapport à des pays comme l’Allemagne, l’Espagne, l’Italie, les Pays-Bas, et le Portugal, fort de son potentiel nucléaire, la France manque d’ambition sur le développement du solaire photovoltaïque et de l’éolien. 

Selon l’AEE, il est très improbable que 25 % des terres agricoles européennes soient cultivées selon les critères de l’agriculture biologique d’ici 2030.

La hausse continue de la croissance économique et de la consommation qui en découle, entraîne une hausse de l’utilisation de matériaux et de la quantité de déchets qui rend la réduction de l’empreinte environnementale peu probable.

Il ne faudrait pas confondre la notion d’empreinte (lat. imprimere, appuyer sur) qui au sens propre est une marque laissée par une pression et la notion d’impact (lat. impigere, frapper contre) qui au sens propre est un choc. La notion d’impact renvoie ainsi plutôt à l’action qui conduit à laisser une empreinte sur une surface. L’impact est la cause, l’empreinte est la conclusion. Pourtant, le langage de la communication (journalisme et publicité) a fait que l’on utilise, très couramment, le terme d’impact au sens de conséquence, comme en anglais.

Le concept d’empreinte écologique apparaît lors de la conférence de Rio (1992), et depuis 2003, l’ONG américaine Global Footprint Network publie chaque année un atlas détaillant l’empreinte écologique de chaque pays.