La protection de l'environnement consiste à étudier, alerter, sensibiliser à la protection de la nature et/ou à agir pour limiter ou éliminer l'impact négatif des activités humaines sur l'environnement.

La conservation de la nature nécessite également une approche scientifique pour :

comprendre le fonctionnement systémique, local, régional et planétaire de l'environnement ; identifier les actions humaines qui portent préjudice aux écosystèmes, aux ressources naturelles, et aux générations actuelles ou futures ; mettre en place des actions correctives (éviter-réduire-compenser).

Cette démarche s'appuie non seulement sur des connaissances scientifiques – concernant l'analyse de la situation actuelle, les conséquences industrielles, agricoles ou militaires, et l'efficacité des actions de renaturalisation et de préservation –, mais également sur un cadre légal (droit de l'environnement) et sur des mouvements citoyens, associatifs et politiques. Les décisions de faire ou de ne pas faire affectent assurément la qualité de vie, le patrimoine naturel commun, la fiscalité environnementale et les charges économiques, pour les générations présentes ainsi que pour les générations futures.

Origines et nuances du concept La connaissance scientifique du fonctionnement global de la planète, du climat et de la biodiversité est relativement récente (les bases de l'écologie ont émergé vers la fin du , et il a fallu presque un siècle pour comprendre l'ampleur de l'influence humaine sur l'environnement, avec le danger que cela soit irréversible). En 1972, la création simultanée du Programme des Nations unies pour l'environnement et d'instances gouvernementales correspondantes dans les pays développés marque le point de départ de la volonté d'agir sur un plan collectif. C'est également durant cette décennie que sont créés les ministères de l'environnement et que sont adoptées les premières lois majeures de préservation de la nature (1976 en France).

Dans les zones riches en biodiversité et/ou en ressources naturelles mais pauvres en termes de législation environnementale, des menaces, agressions et assassinats de défenseurs de l'environnement sont régulièrement dénoncées, dont au sein de communautés autochtones et locales d'Amazonie, d'Afrique centrale et d'Asie du Sud-Est, qui sont souvent particulièrement vulnérables, parfois isolées, et les premières victimes des projets destructeurs d'environnement. À titre d'exemple, en 2020, 227 défenseurs de l'environnement ont été assassinés.

La protection de la nature et des espèces nécessaires à l'homme a peut-être été une préoccupation des sociétés néolithiques ; cependant, la phrase « Nous n'héritons pas la terre de nos ancêtres ; nous l'empruntons à nos enfants », qui a été attribuée à Saint-Exupéry, semble être une locution Lakota. À la fin du , la science de l'environnement est à peine née, elle ne porte pas encore de nom. Elle s'appuie sur les sciences exactes et des savoirs issus d'autres domaines pour rapidement progresser ; le carottage des glaces polaires est typiquement un axe de recherche proche du fondamental, qui a fourni des résultats pratiques d'une importance à la fois élevée et inattendue. L'écologie a été à la source de nombreuses notions, découvertes, et vocations scientifiques et politiques.

Des tensions existent entre des approches holistiques (protection globale des écosystèmes planétaires) et des approches plus utilitaristes (ex : protéger les abeilles parce qu'on en a besoin comme pollinisatrices) et/ou anthropocentriques qui à l'extrême se réduisent parfois au cadre de vie ou à des approches de type nimby) et l'approche intrinsèque de la protection de l'environnement, ces approches étant plus ou moins conflictuelles ou complémentaires selon les contextes.

Environnement comme système planétaire vignette|La circulation thermohaline n'a été connue qu'à la fin du .

La planète a longtemps été considérée comme une simple juxtaposition de systèmes naturels sans grand rapport entre eux, si ce n'est une création ex nihilo, mise à la disposition de l'espèce humaine ; ce n'est qu'au que, presque simultanément, plusieurs sciences remettent en cause cette vision.

Ainsi, l'utilisation des ressources in situ sur la Lune ou sur Mars ne constitue pas une atteinte directe à l'environnement terrestre.

Évolution des espèces

La théorie de l'évolution des espèces proposée par Darwin, en 1859, révolutionne la pensée à plus d'un titre, mais particulièrement en démontrant une filiation entre toutes les espèces. De plus, l'étude des fossiles qui va se généraliser laissera entendre que la géographie statique des continents ne permet pas d'expliquer la ressemblance de traces fossiles séparées par des océans. Enfin, dans la lignée de la révolution copernicienne, qui avait abandonné le géocentrisme pour l'héliocentrisme, elle remet en cause la prééminence de l'homme dans la nature, position attestée jusque-là par de nombreuses civilisations et religions. Cette remise en cause de la pensée non seulement scientifique, mais morale et religieuse, vaudra à Darwin une importante opposition. Ce n'est qu'à la fin du que l'homme se considèrera simplement comme l'une des espèces de son environnement, éventuellement susceptible d'extinction.

Tectonique des plaques

En 1915, Alfred Wegener propose sa théorie de la tectonique des plaques ; elle implique un fonctionnement planétaire des mouvements du sol, et accentue le besoin de considérer l'environnement terrestre de façon globale. Son travail ne commencera à être accepté par la communauté scientifique qu'à partir de 1945.

Météorologie

vignette|Les cellules de Hadley furent évoquées au .

À la suite d'une tempête destructrice en 1854, Urbain Le Verrier met en place un réseau européen de stations météorologiques. Cependant, ce n'est qu'en 1919 que l'école norvégienne développe la théorie des fronts, soulignant le comportement planétaire de la météorologie. En 1963, Lorenz introduit la notion de système chaotique dans la compréhension de ce domaine.

Biomes et écosystèmes Si l'écologie a en quelque sorte toujours existé, sa formalisation est récente ; la notion de biome, introduite en 1910, analyse la planète indépendamment de toute frontière, pour se baser sur des conditions de flore, faune et météorologie. Le terme d'écosystème est en 2010 d'usage commun ; il était inconnu il y a 50 ans. Le terme biodiversité date de 1988.

Découverte des grandes extinctions

Découverte des dégradations d'origine humaine La pollution systématique (au sens de régulière) était connue dès la fin du ; le smog londonien est typique de cette période. Cependant, on n'avait pas conscience à cette époque qu'une pollution puisse dégrader l'environnement de façon durable. Dans le cours de la deuxième partie du , certaines inquiétudes se font jour vis-à-vis de l'exploitation de la nature par l'homme, et de sa dégradation, non pas dans un cadre accidentel, mais au contraire dans le cours normal des activités humaines.

Agriculture Le livre de Rachel Carson, Printemps silencieux, souligne dès 1962 les dégâts causés par l'agriculture moderne à la nature même qu'elle devrait entretenir. Ce livre introduit de nouvelles notions qui seront par la suite indissociables de l'écologie, de la protection de l'environnement et de l'écotoxicologie : toxicité élevée, et fréquemment inconnue des produits phytosanitaires ; longue durée de vie de ces nouvelles molécules, qui n'existent pas à l'état naturel, et ne sont donc pas dégradées par l'environnement ; principe de la concentration des produits toxiques dans la chaîne trophique ; absence de contrôle, et même de compréhension des phénomènes. Le DDT sera interdit dans les pays développés au cours des décennies 1970 et 1980.

Minamata

Love Canal

Accidents industriels vignette|Les zones contaminées après la catastrophe de Tchernobyl

Les accidents industriels étaient connus au (en France, la catastrophe de Courrières fit plus de en 1906) ; cependant, ils concernaient essentiellement les personnes qui travaillaient dans les lieux concernés. La densification démographique, les dangers croissants conduisent à des catastrophes concernant les riverains, bien au-delà des voisins immédiats. Ils ont permis à chaque citoyen de mesurer d'une façon moins abstraite les dangers associés à certaines technologies ; paradoxalement, ils ont en compte de ces dangers, avec parfois la création de cadres juridiques directement hérités.

Analyse de l'atmosphère À la fin du , Joseph Priestley et Antoine Lavoisier analysent l'air. Il faudra attendre le pour vérifier que l'air est le même partout, et plus encore, que nous partageons tous le même. L'augmentation des gaz à effet de serre dans l'atmosphère terrestre fut identifiée dans la deuxième moitié du ; en 1958, le U.S. Committee on Extension to the Standard Atmosphere publie la composition de celle-ci, avec une mise à jour en 1962 donnant de , puis en 1976. Curieusement, ce comité ne remet pas à jour la valeur de la concentration du , qui est pourtant la seule à avoir évolué.

Dégradations des écosystèmes marins

Formalisation du concept Développement durable thumb|upright=1.1|Diagramme du développement durable : une approche globale à la confluence de trois préoccupations, dites « les trois piliers du développement durable ».

Depuis la fin des années 1980, et surtout depuis le sommet de la Terre de Rio de Janeiro en 1992, les dirigeants mondiaux ont été amenés à redéfinir la notion de développement pour prendre en compte non seulement les besoins des générations présentes, mais aussi ceux des générations futures, selon la définition du rapport Brundtland (1987). Le développement durable préconise d'agir globalement, et s'articule autour des trois piliers que sont l'environnement, le social, et l'économie, dans une démarche holistique. Le développement durable a donné lieu à des plans d'action comme l'agenda 21 (1992) ou les objectifs de développement durable (2012). Divers économiste et auteurs plaident pour que la protection de l'environnement et ses bénéfices soient valorisés dans les comptes publics (ou privés) Desaigues, B., & Point, P. (1992). L'Économie du patrimoine naturel: La valorisation des bénéfices de protection de l'environnement. FeniXX.

Pollution

Le thème n'est pas nouveau, mais il se formalise avec la notion de responsabilité associée à une pollution, puis de pollueur-payeur, qui facilite l'approche juridique et réglementaire.

Utilité de la biodiversité

Pendant des siècles, la révolution agricole a conduit à un appauvrissement délibéré et continu de la biodiversité des zones habitées ; cela était considéré comme normal et même souhaitable.

Finitude des ressources Le mot finitude s'applique ici aux ressources naturelles, en particulier les combustibles fossiles et les métaux. La raréfaction des métaux a été étudiée par Philippe Bihouix et Benoît De Guillebon, appuyés par l'association des CentraliensPhilippe Bihouix et Benoît De Guillebon, Quel futur pour les métaux ? : Raréfaction des ressources : un nouveau défi pour la société, EDP Sciences, 2010..

Biodégradabilité

Recyclage et réutilisation, « stratégies zéro déchets » vignette|Le recyclage a envahi les procédés industriels et la vie des citoyens.

Le recyclage s'avère aujourd'hui de plus en plus nécessaire pour gérer la raréfaction des ressources naturelles et éviter la prolifération des déchets dans la nature. Il est en particulier important pour les matières plastiques, ainsi que pour la plupart des métaux, dont les ressources disponibles vont en diminuant.

Tragédie des biens communs

Empreinte écologique