Le système de production alimentaire, responsable de 30% des émissions anthropiques de gaz à effet de serre, mobilise actuellement plus du tiers de la superficie terrestre mondiale. Dans ce contexte, de profondes modifications de notre système de production et de consommation doivent être envisagées, ce qui implique d'identifier les modes d'alimentation les plus respectueux de l'environnement. Toutefois, évaluer la "viabilité écologique" d'un régime alimentaire donné n'est pas chose aisée, cela implique de décomposer ses diverses implications environnementales : quelle superficie doit-être utilisée pour répondre aux besoins d'une population qui suivrait uniquement ce régime ? Le bilan carbone de ce scénario est-il plus faible que les émissions du mode de production actuel ? Si la discipline reste relativement récente, les auteurs sont de plus en plus nombreux à tenter d'évaluer les impacts environnementaux d'un changement d'alimentation à grande échelle, malgré des biais méthodologiques récurrents et des résultats parfois contradictoires.

Afin d'établir l'état des connaissances sur ce sujet, cette review publiée en 2015 synthétise les résultats issus de 14 articles en langue anglaise, publiés depuis 2005 et employant les méthodes dites LCA – ou Life Cycle Assessment – qui consistent à évaluer l'impact d'un aliment à travers toutes ses étapes d'existence, de la récolte des matières premières jusqu'à sa décomposition ou réutilisation. L'ensemble de ces articles inclut une analyse comparative du système de consommation "actuel" face à plusieurs scénarios alimentaires, incluant les régime vegan, végétarien, ainsi que des scénarios plus spécifiques (remplacer la viande de ruminant par le porc ou la volaille, réduire les apports caloriques de l'alimentation, etc). Au total, les implications environnementales de 49 scénarios hypothétiques sont référencées. Parmi ces articles, dix d'entre eux s'intéressent aux émissions de GES, et deux autres à l'utilisation des terres agricoles. Les deux derniers réalisent une analyse plus complète et incluent ces deux paramètres.

La mise en commun de ces différentes analyses suggère que le régime végétalien présenterait le meilleur potentiel en terme de réduction des émissions de carbone (jusqu'à 50%), un résultat supporté par six scénarios dans la catégorie "vegan". De façon surprenante, les deux régimes suivants ("vegetarian" et "monogastric meat") s'avèrent très proche en terme de réduction du bilan carbone (de l'ordre de 20 à 35%). Loin derrière, le scénario impliquant un remplacement partiel de la viande par des produits laitiers semblent peu propice à une réduction du bilan carbone (entre 0 et 5% de réduction). Enfin, le remplacement partiel de la viande par des produits à base de végétaux pourrait même impliquer une légère hausse des émissions de carbone (bien que ce résultat soit supporté par un faible nombre de publications).

Les résultats sont similaires lorsque l'on considère les effets des différents modes d'alimentation sur l'exploitation des terres : le régime végétalien, qui permetterait de réduire la surperficie utilisée de 50 à 60%, arrive toujours en première position. Cela correspond à une économie de 970m² par an et par personne. En seconde position, le régime végétarien permettrait une réduction de 30 à 50% des terres utilisées. Le scénario impliquant un remplacement partiel de la viande par des végétaux pourrait également impliquer une réduction de 15%, malgré ses mauvais résultats en terme d'émission de carbone. Enfin, certains régimes omnivores particulièrement équilibrés – regroupés sous la catégorie "healthy diets" – pourraient améliorer l'utilisation des terres de l'ordre de 15 à 50%, selon les spécificités de ces différents régimes : la transition vers une régime dépourvu de viande ne serait donc pas la seule solution envisageable, au vu de l'efficacité de ces alternatives.

De l'aveu même des auteurs, le nombre d'articles analysés peut sembler relativement faible. Si ce biais peut être imputé à la jeunesse de ce type d'études – neuf de ces articles étant publiés moins de deux ans avant cette review - les critères de recherche utilisés excluent également un certain nombre de publications dont l'analyse aurait été pertinente (sept publications sont ainsi mentionnées).
Enfin, les analyses de type LCA constituent une science relativement récente et améliorable, les auteurs ayant identifié plusieurs biais méthodologiques récurrents (variabilité dans le choix du cadre spatial et temporel de l'étude, négligence des analyses d'incertitude, etc.). A titre d'exemple, un seul des 14 articles présente ses résultats sous forme d'intervalle de confiance, les autres publications se contentant d'estimations brutes.

Le consensus qui ressort de la majorité des articles récents supporte fortement la transition vers une régime végétalien. Que ce soit en terme d'empreinte carbone ou d'utilisation optimale des terres agricoles, les estimations en faveur de ce régime sont très prometteuses : les coûts environnementaux actuels pourraient être réduits de moitié en suivant un régime végétalien. Par ailleurs, les données qui influencent le plus fortement les estimations des méthodes LCA seraient la quantité, ainsi que la catégorie de viande incluse dans les différents scénarios alimentaires. Si l'adoption d'un régime vegan présente le meilleur potentiel vis-à-vis des deux paramètres étudiés, il est intéressant de noter que des alternatives moins drastiques – par exemple privilégier la viande de porc et autres animaux monogastriques – seraient peut-être plus facile à mettre en place dans un avenir proche, sans nécessiter l'abandon total des aliments issus de l'élevage.