כושר נשיאה
חישוב כושר הנשיאה העכשווי

נעשו ניסיונות שונים לחשב את כושר הנשיאה של כדור הארץ. התוצאות נעו בטווח רחב ביותר, בין מספר שהוא מתחת לגודל האוכלוסייה הנוכחית לבין מספר של טריליון הטווח הרחב מוכיח שההערכות מושפעות מהבדלים מתודולוגיים והנחות רקע.
אחת התיאוריות מציעה חישוב של כושר הנשיאה של כדור הארץ דרך התייחסות אל המשאבים כמכלול אנרגטי.
המצב הקדם תעשייתי: כל האנרגיה שנצרכה על ידי אדם הייתה האנרגיה שהוא ייצר בכוח שריריו וכוח הבהמות. מערכות אשר ניצלו אנרגיה שמקורה בטבע (טחנות רוח, גלגלי מים וכו') היוו מקורות אנרגיה לא גמישים ולא אמינים. שימוש יעיל בכוח בהמות, לעומת זאת, העלה את רמת האנרגיה הזמינה לנפש. מכאן ניתן להסיק כי הדבר החשוב ביותר להגדלת כושר הנשיאה של הסביבה בתקופה זו היה הקרבה למקורות האנרגיה, הנגישות לקרקע נוחה לעיבוד ולגידול בהמות. בגלל דרישות אלו היו אזורים על פני הכדור אשר לא היו ניתנים לאכלוס. תומכי גישה זו חישבו את כושר הנשיאה של הסביבה כתומכת במיליארד נפש בצריכה מינימלית של 20,000 קילו קלוריות ליום לנפש. תוצאות תרחיש זה מראות בבירור כי ללא עזרת פיתוחים טכנולוגיים, כבר היום לא היינו יכולים להתקיים על פני כדור הארץ בצפיפות האוכלוסייה הנוכחית וברמת החיים הנוכחית.
התבססות על ניצול מקורות האנרגיה הסביבתית - מצב היפוטטי בו כל האנרגיה הנצרכת על ידי האדם (ברמה הטכנולוגית העכשווית) מקורה יהיה באנרגיה בלתי מתכלה מהשמש, רוח, מים וכו'. בהתבסס על הטכנולוגיה הקיימת כיום לקליטת סוגי אנרגיה אלה לתמיכה באורח חיים מודרני, כושר הנשיאה תלוי ביכולת לקליטת אנרגיה סביבתית. רוב האנרגיה הסביבתית המנוצלת היא אנרגיה סולארית, הדורשת שטח רב. כדי שרמת הצריכה תעלה דרושים מתקנים רבים יותר ולכן צפיפות האוכלוסייה חייבת לרדת. במודל חישובי זה הניחו החוקרים שכל הקרקע הפנויה על פני הכדור תשמש לקליטת האנרגיה ורק נתח שולי ישמר לגידול מזון. בצפיפות נמוכה זו, לאדם לא תהיה השפעה שלילית בלתי הפיכה על הסביבה. בחישובם גם הניחו החוקרים ניצולת מרבית של האנרגיה הנקלטת ולמרות זאת כושר הנשיאה של הסביבה בצריכה נמוכה של 20,000 קק"ל ליום לנפש (בדומה לתקופה הקדם תעשייתית) עומד על 825 מיליון נפש בלבד. אולם, רמת הצריכה המערבית היא של 100,000 קק"ל לנפש/ ליום ובתנאים אלה ניתן יהיה לקיים 165 מיליון נפש בלבד. רמת האוכלוסייה בעולם (מעל 8 מיליארד בראשית 2024) היא אפשרית רק בזכות תוספת האנרגיה מניצול דלק פוסילי. חישוב זה מוכיח שעדיין לא ניתן להחליף את כל האנרגיה באלטרנטיבות נקיות, משום צריכת האנרגיה הגבוהה עליה מתבססת כרגע אוכלוסיית בני האדם.
מצב משברי- אשר דן בקיום האוכלוסייה האנושית בהנחה של המשך ניצול אותם אמצעים אשר מבססים עליהם כיום. תרחיש זה מראה שהאדם אינו מקיים כרגע צריכה בת קיימא מול משאבי הטבע והתופעה, שעלולה להחריף ככל שהאוכלוסייה תגדל ותתעשר, יכולה להוליך לקריסה כללית של מערכות אקולוגיות על פני כדור הארץ.. בסוף שנות ה-60 של המאה ה-20 וראשית שנות ה-70התפתחה מודעות למגבלות כושר הנשיאה של כדור הארץ וזוהו החסמים העליונים והנזקים למשאבי הסביבה:
כריתת יערות, שהייתה מקובלת במשך אלפי שנים מבלי ליצור נזק לסביבה, הפכה להרסנית בניסיונה להפוך שטחי יער לשטחים חקלאיים. זאת כדי לייצר כמויות גדולות יותר של מזון, עבור האוכלוסייה המתרבה. ככל שקטנו שטחי היער, קטנה היכולת של האקוסיסטמה לנצל את אנרגיית השמש ואת הפחמן הדו-חמצני מהאוויר. אחת התוצאות היא היצירת אפקט החממה והתחממות גלובלית.
החקלאות האינטנסיבית גורמת לניצול יתר של הנוטריינטים בקרקע ומביאה לכך שהפוריות תרד לאחר שנים מעטות של עיבוד כל חלקה. מכאו הצורך בשימוש מוגבר בדישון, הגורם לזיהום של מי תהום, המלחת קרקע, וזיהום השדות וסביבתם. נתונים אלה מרמזים שהמערכת החקלאית בימינו הפסיקה להיות בת קיימא, כדי לעמוד במשימה של אספקת מזון ל-8 מיליארד איש. הגזע האנושי חי בעצם מעל הרמה הרצויה של אוכלוסייה.
דרך עדכנית לבחון את השינויים הקשורים להשפעה הנוכחית של האדם על כדור הארץ היא באמצעות בדיקת טביעת הרגל הפחמנית. מונח זה מתייחס לקצב ניצול משאבים טבעיים וקצב יצירת פסולת לעומת קצב חידוש המשאבים וניטרול הפסולת על ידי האקוסיסטמה. בראשית שנת 2023 החישוב הנ"ל הוביל למסקנה שאנחנו נמצאים ב"משיכת יתר" לגבי טביעת הרגל הפחמנית ויש צורך ביכולות של 1.75 "כדורי ארץ" כדי לקיים שנה אחת של פעילות אנושית, ללא נזקים לסביבה. אם תימשך המגמה, בשנת 2050 היחס יהיה של 3 כדורי ארץ לכל שנה של פעילות האדם.
השינויים המהירים בטכנולוגיה מקשים על המודל להעריך זמן לקריסת המערכת אך אין ספק שהמערכת בהידרדרות ובעקה. על פי הנחות תרחיש זה, מרבית הקרקעות הניתנות לעיבוד כבר מעובדות ולא ניתן להגדיל את תפוקתן בהרבה, (מה גם שיש לנטוש כל שנה קרקעות עקב ניצול יתר). אם רוצים להגדיל את התפוקה בחקלאות מבלי להוסיף סיכון לכושר הנשיאה לאורך זמן, יש לייעל את הגידולים מבלי להגדיל את השטח המעובד. על פי חישוב גס, על מנת לשמור על יציבות המערכת האקולוגית יש לשמור על כ-30% מהקרקע פראית. מכיוון שבני אדם מתיישבים בעיקר על קרקע פורייה בעוד הקרקע שנותרת "פראית" היא בדרך מדבר או פסגות הרים, סביר להניח שיש להשאיר שטח גדול אף יותר.