Factores como la abundancia de caza, calidad de los suelos, pluviosidad y extensión de bosques disponibles para la producción de energía, fijan el límite superior de la cantidad de energía que se puede extraer de un determinado medio ambiente con una tecnología concreta de producción energética. El límite superior de la producción de energía impone, a su vez, un límite al número de seres humanos que pueden vivir en ese medio ambiente. Este límite superior de la población se denomina capacidad de sustentación (carrying capacity).
Medir la capacidad de sustentación no resulta fácil (Street, 1969; Glossow, 1978). Hay que tener sumo cuidado antes de concluir que una cultura dada puede aumentar «fácilmente» su producción incrementando el tamaño de su fuerza de trabajo o el tiempo dedicado al mismo. Especialmente dudosas son las afirmaciones acerca de un potencial ambiental sin explotar cuando se basan en cortos periodos de observación. Muchos rasgos enigmáticos de los ecosistemas humanos son consecuencia de adaptaciones a crisis ecológicas periódicas pero poco frecuentes, como sequías, inundaciones, heladas, huracanes y enfermedades epidémicas de animales y plantas que requieren largos periodos de observación. Uno de los principios básicos del análisis ecológico afirma que las comunidades de organismos no se adaptan a las condiciones medias de sus hábitats, sino a las condiciones mínimas que los permiten seguir viviendo. Una formulación de este principio se conoce como Ley del Mínimo de Liebig: el crecimiento está limitado no tanto por la abundancia de todos los factores necesarios como por la disponibilidad mínima de cualquiera de ellos. Es probable que el observador a corto plazo de los ecosistemas humanos vea la condición media pero no los extremos, y pase por alto el factor limitante.
Sin embargo, en la actualidad se dispone de elementos de juicio que indican que la producción de alimentos entre los pueblos preindustriales alcanza frecuentemente sólo el tercio de lo que podría alcanzar si se hiciera un aprovechamiento al máximo de la capacidad de sustentación del medio ambiente mediante la tecnología existente (Sahlins, 1972). Para comprender por qué esta «subproducción» acaece tan a menudo, debemos distinguir entre los efectos de sobrepasar la capacidad de sustentación, y los de rebasar el punto de los rendimientos decrecientes (Fig. 4.1).
Cuando se sobrepasa la capacidad de sustentación, la producción empezará a disminuir como consecuencia del daño irreversible al ecosistema. El agotamiento de los suelos constituye un ejemplo de la consecuencia de sobrepasar la capacidad de sustentación. Sin embargo, cuando se rebasa el punto de los rendimientos decrecientes, la producción puede mantenerse estable o incluso continuar creciendo, aun cuando se produzca menos por unidad de esfuerzo debido a la creciente escasez o empobrecimiento de uno o más factores ambientales. Ejemplo de este efecto es la actual situación de las pesquerías oceánicas en el mundo. Desde 1970, el índice de rendimiento por unidad de esfuerzo ha caído casi a la mitad, pero la captura total de pescado se ha mantenido constante (Brown, 1978). Existe una situación similar respecto a la agricultura mundial y en la producción de petróleo y gas (véase infra).
La producción continúa incrementándose incluso después de rebasar el punto de los rendimientos decrecientes. Pero, una vez alcanzada la capacidad de sustentación, ya no puede seguir haciéndolo.
Salvo cuando estén sometidos a cierto tipo de presiones políticas, los seres humanos intentarán mantener la razón entre output e input por debajo del punto de los rendimientos decrecientes limitando la expansión de sus esfuerzos productivos. Nadie desea, voluntariamente, trabajar más a cambio de menos. De forma que los seres humanos pueden sentir la necesidad de cambiar sus rutinas e introducir innovaciones culturales mucho antes de que se alcance la capacidad de sustentación.