במאה ה-18 כשהגיעו האירופאים לאי לא היה זכר לעצים, כל שטח האי היה ערבת עשב זרועה בסלעים, והעופות היחידים היו התרנגולות שהמתיישבים הביאו איתם. על השאלה מה גרם להכחדת העצים והעופות אין הסכמה בין החוקרים. מרביתם מסכימים כי לאסון האקולוגי אחראים התושבים. ההוכחות לכך נמצאות בשרידי התנורים שבהם ניתן היה להיווכח כי הילידים נהגו להסיק את התנורים בעצים וכיצד בהדרגה משרפה של מיני העצים השונים עברו הילידים לשרוף עשב.
מתי אם כן נעלמו היערות ומה הכחיד אותם ואת בעלי החיים הקדומים? רוב התיארוכים המבוססים על פחמן-14 של אגוזי הדקלים הם מלפני שנת 1500, מכאן שהדקל כנראה הוכחד זמן קצר אחר-כך. בחפירות בחצי האי פויקה נתגלה שהדקלים נעלמו סביב שנת 1400 ותיארוך פחמי עץ מוכיחים כי שאר מיני העצים נעלמו בסביבות 1440. הבדיקות של פחמי עץ מגלי האשפה ומהתנורים מראים כי התושבים הפסיקו להסיק בעצים ועברו להסיק בעשב אחרי 1640. תיארוך היעלמות אבקת הפרחים של העצים והחלפתם בעשבים במשקעים שנלקחו מקרקעית האגמים נע בין שנת 900 ל-1300, מכל אלו ומעדויות נוספות עולה שהיעלמות היערות החלה זמן קצר לאחר ההתיישבות הראשונה באי, הגיעה לשיאה בשנת 1400, והסתיימה (במועדים שונים במקומות שונים) בין תחילת המאה ה-15 לסוף המאה ה-17. רוב החוקרים סוברים שהתושבים היו אחראים ישירות לבירוא היערות המוחלט שהתרחש באי. בין אם השתמשו בעצים להסקה (אקלים האי קר למדי בחורף), להכנת המזון בתנורים השקועים שנמצאו באי ליד כל בית, לשריפת גופות (מנהג פולינזי מקובל), ששרידי אלפים בדמות אפר עצמות אדם נמצאו מאחורי במות הפסלים, או לפנות מקום לגני ירק. העצים שימשו ככל הנראה גם לבניית סירות ולהכנת הקורות והחבלים שנדרשו לשינוע והעמדת פסלי הענק. עם זאת, קיימות גם הוכחות שהחולדה הפולינזית שהגיעה יחד עם המתיישבים כנוסעת סמויה, או שהובאה בכוונה כמקור מזון מן החי, נהגה לכרסם את האגוזים של הדקלים, ובכך למנוע מהדקלים להתחדש, וייתכן שבצורה דומה היא פגעה גם בעצים האחרים. החוקרים טרי האנט וקארל ליפו טוענים שהחולדה היא הגורם העיקרי להיעלמות יער הדקלים. קצב ההתרבות של החולדות גדול מאוד והן מסוגלות להעמיד דור חדש כל 47 יום. בתנאים ששררו אז באי הפסחא, שפע מזון והיעדר אויבים טבעיים, מסוגל זוג חולדות בודד להתרבות לכמה מיליוני פרטים בתוך שנים מעטות ואז השפעתן על הסביבה הרסנית. לחיזוק התאוריה מסתמכים האנט וליפו על מחקר באיי הוואי שהוכיח כי יער ה-"Pritchardia" (סוג של דקל) שכיסה את אזור השפלות באיים נעלם אחרי שהחולדה הובאה לאזור ובטרם התיישב בו האדם. אולם חוקרים אחרים מעלים את הטענה שהדקל בהוואי הוא בעל זרעים קטנים ופירות בשרניים, ולא ברור אם הייתה לחולדות השפעה דומה על הדקל באי הפסחא, שהיה בעל קליפה פנימית קשה. בדקל היין הצ'יליאני (שקרוב לדקל אי הפסחא), שחיקה מכנית דווקא מקלה על נביטת זרעים, והארכאולוגים מיית ובורק שבחנו סברה זו שוללים אותה מכל וכל. זרעי טורומירו הם קרוב לוודאי רעילים מאוד (כרגיל במינים בסוג Sophora) ולא סביר שנאכלו בכמויות גדולות על ידי החולדות.
המצב דומה גם לגבי בעלי החיים המקורים ששכנו באי. כשנדגמו גלי האשפה והתנורים וזוהו העצמות שנתגלו בהם אפשר היה לבנות תמונה של מקורות המזון מן החי של התושבים. בעל החיים הנפוץ ביותר בשכבות הקדומות היה הדולפין המצוי, כמעט שליש מסך כל עצמות החולייתנים. הדולפין חי בלב ים והדרך היחידה לצוד אותו היא בדיג בצלצל מתוך סירות קאנו, שנבנו ככל הנראה מהעצים שהוזכרו לעיל. כאמור נמצאו בשכבות הקדומות עצמות של מינים רבים של עופות יבשה וים, נמצאו גם עצמות דגים (כ-23%), מספר זה נמוך מאוד בהשוואה לשאר פולינזיה (כ-90%) ונובע מהעובדה שהים סביב האי עמוק ואין בו שוניות אלמוגים, ולכן לא ניתן כמעט לדוג מהחוף. וכמו כן זוהו שרידים של אריות ים, וצבי ים. בעל חיים נוסף שעצמותיו נמצאים בשפע בגלי האשפה הוא החולדה הפולינזית. השוואה בין השכבות הקדומות לשכבות המאוחרות יותר מדגימה היטב את האסון האקולוגי. הדולפינים ודגי מים עמוקים כמו הטונה נעלמו לגמרי, במקביל להיעלמות העצים שאפשרו את בניית הסירות שנדרשו לשם הדיג. עופות היבשה והים שעצמותיהם נמצאו בשפע בשכבות הקדומות נעלמו כליל, ככל הנראה עקב הציד, בירוא היערות וטריפת ביצים על ידי החולדות. אי הפסחא הוא האי היחיד בכל האוקיינוס השקט שבו הושמדו כליל כל העופות שהיו בו. רק באיונים הקטנים שמול האי מקננים תשעה מינים של עופות ימיים (מתוך ה-25 שהיו על האי במקור) במספר קטן. לפי גלי האשפה משנת 1500 אבדו לתושבים כל מקורות המזון מן הבר: העופות, הדולפינים, דגי המים העמוקים, האגוזים והתפוחים. נותרו מעט דגים קטנים שניתן היה לדוג מהחוף והחולדה הפולינזית שכמותה לא השתנתה. תופעה זו, של השמדה כמעט טוטלית של הסביבה הטבעית, מכונה אקוסייד.
מכאן ואילך היו התושבים תלויים לחלוטין במה שהצליחו לגדל בעצמם.
חקלאות.
המתיישבים הראשונים הביאו איתם צמחי גידול פולינזיים טיפוסיים כגון בננה, בטטה, קנה סוכר, יאם ("Dioscorea alata"), טארו ("Colocasia esculenta"), תות נייר, ו-"Cordyline fruticosa". קרוב לוודאי שהמתיישבים הביאו איתם מינים נוספים שלא התאימו לאקלים הקר יחסית של האי ולכן לא צלחו דוגמת דקל הקוקוס ועץ הלחם. התנאים לחקלאות באי אינם טובים. מלבד האקלים הקר יחסית והרוחות העזות פעלו נגד המתיישבים גורמים נוספים: כמות הגשמים הממוצעת באי, 1,300 מ"מ בשנה, היא כמות גדולה יחסית, אבל הגשמים עונתיים, ובלתי צפויים. אדמת האי נקבובית, והמים מחלחלים במהירות, עקב כך אין באי אף נחל. גם האדמה עצמה ענייה במינרלים משום שהפעילות הגעשית שבה נפלט אפר געשי עשיר במינרלים אירעה בעבר הרחוק של האי ומאז נשטפו המינרלים בגשמים. כל עוד קיננו על האי העופות, הם העשירו את האדמה מחדש בלשלשת שלהם, הדשן הטבעי העשיר ביותר המכונה גואנו, אבל מקור זה חוסל כאמור על ידי המתיישבים. חיסול היערות גם חשף את האדמה לסחיפת קרקע. ולמרות תנאים אלו הצליחו התושבים לקיים חקלאות אינטנסיבית. הילידים השתמשו בשתי טכניקות עיקריות: האחת, מעגלי אבן המכונים מנאוואי (Manavai) והשנייה דישון באמצעות סלעים (rock-mulch).
המנאוואי הם מכלאות עגולות קטנות יחסית מוקפת בגדר אבנים בגובה שבין חצי מטר לשני מטרים ולעיתים בור מדופן באבן. גדר האבנים יכולה להיות חומה בודדה או חומה כפולה כשבין שתי דפנותיה יש חצץ. המנאוואי יכול להיות מבנה בודד או סדרת מבנים צמודה דמוית חלת דבש. בתוך המנאוואי גידלו בננות, טארו, קנה סוכר ותות נייר שמקליפתו יצרו בדים. המנאוואי הגן על הצמחים בפנים מפני הרוחות, ובנוסף נהגו להעשיר את האדמה שבתוכו בזבל אנושי ואשפה. על הצלחת השיטה מעידה העובדה שגם כיום התושבים מגדלים בתוך מנאוואי. סקר ארכאולוגי שהשתמש בצילומי לוויין זיהה מעל 2,500 מנאוואי, מרביתם קרוב לחופים, כשהם תופסים עשירית משטח האי.
דישון באמצעות סלעים היא טכניקה שבין השאר נועדה להתגבר על הקרקע הסחופה והדלה במינרלים של אי הפסחא. בטכניקה זו תיחחו את האדמה וערבבו בה בכוונה תחילה סלעים שנשברו ואז כיסו את פני השטח בסלעים. שטח הפנים של הסלעים שנשברו, בין אם נקברו בקרקע או כיסו את הקרקע, מהווים מקור לשחרור איטי של מינרלים (בעיקר זרחן). לטכניקה זו יתרונות נוספים. הסלעים שעל פני השטח שומרים על הלחות בקרקע ומונעים את התנדפות המים בשמש וברוח, הם ממתנים את השינויים בטמפרטורה בכך שהם סופגים את חום השמש ביום ופולטים אותו לאט בלילה, והם מגינים על הקרקע מסחיפה. שיטה זו לא ייחודית לילידי אי הפסחא, גם הנבטים בנגב והאנסאזי, באזור שכיום הוא דרום-מערב ארצות הברית, השתמשו בשיטה זו. בניסויים הוכח כי שיטה זו מניבה יבול פי ארבעה עד פי 50 מגידול בשטח שנוקה מסלעים. סקר ארכאולוגי מצא שמחצית משטח האי טופלה בצורה זו.
סימן נוסף לחקלאות האינטנסיבית הוא 1,233 לולי התרנגולות הבנויים מאבן המכונים הארה מואה. רוב הלולים היו באורך שבעה מטרים ברוחב שלושה מטרים ובגובה שני מטרים עם פתח קטן לכניסה ויציאת העופות. לולים אלו הוקפו בחומה שנועדו למנוע את בריחת העופות או גנבתן.
השערת האסון האנושי.
לקראת סוף המאה ה-20 הופיעו מאמרים והתפרסמו ספרים שבהם הטענה המרכזית היא שבמקביל לאסון האקולוגי התחולל על אי הפסחא גם אסון אנושי. החוקר והסופר הבריטי קלייב פונטינג טען בספרו משנת 1991 - "היסטוריה ירוקה של העולם" ("A Green History of the World: The Environment and the Collapse of Great Civilizations") כי קיים קשור הדוק בין השמירה על הטבע ובין רווחת המין האנושי, והביא את אי הפסחא כדוגמה למקום שבו עקב האסון האקולוגי התרחש גם רעב גדול שהוביל למלחמות ואף לקניבליזם. באוגוסט 1995 כתב הביולוג האמריקני ג'ארד דיימונד מאמר בשם "סופו של אי הפסחא" (Easter Island's End) שהתפרסם בכתב העת Discover (תורגם לעברית והתפרסם בכתב העת גליליאו) "אי הפסחא – סוף הדרך" ובו תיאר את מה שהתרחש באי על סמך מחקרים של ארכאולוגים וביולוגים. הוא חזר לנושא ואף הרחיב אותו בספרו התמוטטות משנת 2005, שנושאו התמוטטות של תרבויות, שתורגם לשפות רבות (בהן עברית), ובו הפרק השני מוקדש לאי הפסחא, והוא מצייר את התמונה הבאה: