Natuurrampen kunnen drastische veranderingen in het milieu veroorzaken en, indien ernstig genoeg, zelfs massa-uitstervend. De omgeving bestaat uit de omgeving en omstandigheden waarin een persoon, dier of plant gedijt. Natuurrampen hebben plaatsgevonden sinds de vorming van de aarde 4,6 miljard jaar geleden. Het massale uitsterven van dinosaurussen wordt verondersteld het resultaat te zijn van een grote asteroïde-inslag en mogelijk toegenomen vulkanisme van ongeveer 65 miljoen jaar geleden die catastrofale milieuschade veroorzaakte door wereldwijde bosbranden, de zon blokkeerde en verhoogde niveaus van koolstofdioxide in de atmosfeer. Door eerdere natuurrampen en hun impact op het milieu te bekijken, kunnen we leren wat we in de toekomst kunnen verwachten.

Vulkanen

Een vulkaan wordt veroorzaakt door extreme drukken in de aarde die de uitstoot van pyroclastische materialen veroorzaken, waaronder rotsen, lava, heet gas en as in de atmosfeer. Op 5 april 1815 werd Mount Tambora, op het eiland Sumbawa, Indonesië, de grootste vulkaanuitbarsting in de geschreven geschiedenis en gooide gedurende een periode van enkele dagen een enorme aswolk in de atmosfeer. Tegen 1816 had de as de aarde omcirkeld, wat leidde tot wat bekend stond als 'het jaar zonder zomer'. Het klimaat veranderde, waardoor in de zomer in de Verenigde Staten ongebruikelijk koudere temperaturen, waaronder vorst, werden veroorzaakt. Zowel in de Verenigde Staten als in Europa was er sprake van ernstige verminderingen van de gewasproductiviteit door abnormale neerslagpatronen die hebben geleid tot hongersnood waarbij 71.000 mensen zijn gedood.

Aardbevingen

Aardbevingen zijn plotselinge energievrijgave in de aardkorst. Deze aardbevingen kunnen gewelddadige seismische golven uitzenden die gebouwen vernietigen, landmassa's verplaatsen en de bodemkenmerken veranderen. Een aardbeving met een kracht van 7,8 op 27 juli 1976 in Tangshan, China waarbij bijna 500.000 mensen om het leven kwamen. Liquefactie, bodemsterkte verminderd door waterdruk, vervormde de grondlagen waardoor veel gebouwen instortten omdat de grond hun fundering niet langer kon ondersteunen. Het grote aantal dode lichamen verhoogde ook het risico van transmissie van door mens en dier overgedragen ziekten.

Tsunamis

11 maart 2011, een aardbeving van magnitude 9.0 op de oostkust van Japan die een tsunami teweegbracht golf die meer dan 100 voet hoog rees en bijna 6 mijl landinwaarts reiste. Tsunami's kunnen voorkomen wanneer water wordt verplaatst tijdens aardbevingsactiviteit, wat leidt tot schade aan gewassen, vervuiling van zoetwaterbronnen en verplaatsing van mensen en dieren als gevolg van vernietiging van leefgebieden. Fukushima Daiichi in Japan, een kernramp in de kerncentrale, vond gedeeltelijk plaats vanwege de aardbeving en tsunami die stroomuitval veroorzaakten en het koelsysteem van de reactoren die dodelijke straling vrijkomen in de oceaan en de atmosfeer uitschakelden.

Hurricanes kan een groot aantal milieueffecten veroorzaken van bodemschade aan waterverontreiniging en klimaatverandering. De turbulentie veroorzaakt door ruwe zeeën en puin kan het water modderig maken, waardoor minder zonlicht binnendringt, waardoor de hoeveelheid fotosynthese resulteert in verminderde opgeloste zuurstof en vissterfte. Afwisselend kan sterke wind over de oceaan ook de voedingsstoffen in bepaalde gebieden verhogen door opwelling, een proces dat voedend water naar de oppervlakte brengt. Op 29 oktober 2012 bereikte de recordstorm van de orkaan Sandy de noordoostelijke Verenigde Staten, waardoor naar schatting 11 miljard liter onbehandeld en gedeeltelijk gezuiverd rioolwater in vele lokale waterwegen een gevaar voor het milieu opleverde.