La ecología se ha utilizado para analizar los problemas relacionados con el aprovechamiento de la energía, no sólo en lo que se refiere a la dimensión de la oferta y la demanda, también se ha aplicado al estudio de los impactos ambientales que ocasionan los desechos de tales aprovechamientos y que a la postre se han convertido en la principal causa del calentamiento global y del cambio climático global. Estos dos megaproblemas se han convertido en la actualidad en los principales temas ambientales a nivel internacional.
El problema es complejo, por un lado se plantea la necesidad de reducir el consumo de recursos energéticos no renovables como el petróleo, y por el otro se plantea que la disponibilidad de energía en una forma usable, a un precio permisible y con impactos socioeconómicos y ambientales aceptables, es esencial para tener una economía saludable.
Se puede afirmar, sin exagerar, que la vida en el planeta descansa en el funcionamiento presente y pasado de los ecosistemas. La transformación de un tipo de energía no disponible como la del Sol por la fotosíntesis, proceso maravilloso mediante el cual el agua y el CO2 son convertidos en azúcares, a un tipo de energía química disponible para otros seres vivos diferentes a las plantas, resulta fundamental y trascendente para todas las formas de vida del planeta. En el presente esta poderosa capacidad de las plantas produce billones de toneladas de materia orgánica que es almacenada, distribuida, consumida y reciclada en forma de elementos minerales que se incorporan nuevamente a los ciclos que mantienen la vida. El funcionamiento pasado de los ecosistemas se expresa en el presente a través de la energía almacenada (en forma de combustibles fósiles) durante toda la vida del planeta, y que en la actualidad sostiene, ya con muchas dificultades, la cultura del hombre moderno.
La historia ecológica del hombre sobre la Tierra puede ser descrita en términos de su capacidad de modificación en la naturaleza. Acorde con varios autores, la mayor parte de la historia del hombre (99%) la pasó como cazador, pescador y recolector, en esta etapa sus actividades orientadas a la alimentación correspondían aproximadamente a 2,000 kilocalorías y las relacionadas con su protección y preparación de alimentos (uso del fuego) a una cantidad similar de energía. Su influencia sobre los sistemas biológicos era mínima y por lo tanto se mantuvo el estado estabilizado de los ecosistemas. Se ha estimado que para entonces el planeta sólo podía sostener a 10 millones de personas. Luego vino la domesticación de animales y con ello el inicio del hombre ganadero, se inauguran así las etapas en las que el hombre interviene la naturaleza para canalizar una mayor energía hacia él. Sin duda la forma más exitosa de intervención de la naturaleza fue la invención de la agricultura, las modificaciones en este caso no sólo se expresaron en la simplificación de la naturaleza (reducción de la biodiversidad) para incrementar la cantidad de energía disponible, también ocasionó que el hombre agricultor permaneciera en los terrenos agrícolas y se hiciera sedentario, esto le permitió almacenar alimentos y probablemente distribuir energías en el incipiente sistema social que se formaba.
Con el advenimiento del hombre industrial vinieron los avances tecnológicos que le permitieron, primero, el descubrimiento de los nuevos recursos y después las estrategias de su utilización, el hombre ya no volvería a ser igual, el nuevo sistema industrializado del hombre basado en las nuevas energías provenientes de los combustibles concentrados como el carbón, permitiría la expansión de su potencial. El perfil metabólico de la sociedad del hombre industrial cambió drásticamente. Una nueva domesticación ocurrió la de la energía. El agricultor primitivo se convierte también en agricultor industrial incorporando máquinas movidas por los nuevos combustibles, a partir de aquí los cambios ocurren con gran rapidez, las estrategias tecnológicas se multiplican, se aumenta notablemente la producción de alimentos e inicia la actual etapa del hombre, la del hombre urbano o tecnológico. Es tal la regulación de la naturaleza a favor de la población humana, que ahora se mantienen alrededor de 6,000 millones de personas. En algunos casos, como el de los habitantes de los países llamados desarrollados, el consumo per cápita de energía llega a excesos de 230,000 kilocalorías/día. Que nada tienen que ver con las 4,000 kilocalorías que empleaba el hombre primitivo. Un aspecto importante es que el gasto de energía debido al consumo de los alimentos, prácticamente es el mismo en ambos casos, estableciendo la diferencia el gasto energético usado en la gran cantidad de máquinas que el hombre tecnológico utiliza en prácticamente todas sus actividades.
Al contrario de lo que podría esperarse con la abundancia energética, la industrialización tecnológica de la sociedad ha sido motivo de una desigualdad social y planetaria de tal magnitud, que el hombre jamás ha conocido otra igual. Sólo los Estados Unidos de Norteamérica consumen de 40 a 50 % más energía per cápita que cualquier otro país altamente industrializado, y desecha más energía que lo que es consumido por dos terceras partes de la población del mundo.
