Natuurrampen kunnen drastische veranderingen in het milieu veroorzaken en, indien ernstig genoeg, zelfs massale uitstervingen. De omgeving bestaat uit de omgeving en omstandigheden waarin een persoon, dier of plant gedijt. Sinds de vorming van de aarde 4,6 miljard jaar geleden hebben zich natuurrampen voorgedaan. Men denkt dat het massale uitsterven van dinosauriërs het resultaat is van een grote asteroïde-inslag en mogelijk een toename van vulkanisme ongeveer 65 miljoen jaar geleden veroorzaakte dat catastrofale milieuschade door wereldwijde bosbranden, het blokkeren van de zon en verhoogde niveaus van kooldioxide in de atmosfeer. Door eerdere natuurrampen en hun milieueffecten te onderzoeken, kunnen we leren wat we in de toekomst kunnen verwachten.
Vulkanen
Een vulkaan wordt veroorzaakt door extreme druk in de aarde die ervoor zorgt dat pyroclastische materialen, waaronder rotsen, lava, heet gas en as, in de atmosfeer worden uitgestoten. Op 5 april 1815 werd de berg Tambora, op het eiland Sumbawa, Indonesië, het grootste vulkanische uitbarsting in de opgetekende geschiedenis waarbij een enorme aswolk in de atmosfeer wordt uitgestoten gedurende een periode van meerdere dagen. Tegen 1816 had de as de aarde omcirkeld en creëerde wat bekend stond als 'het jaar zonder zomer'. Klimaat veranderd waardoor ongebruikelijk koelere temperaturen, waaronder vorst tijdens de zomer in de Verenigde Staten Staten. In zowel de Verenigde Staten als Europa waren er ernstige verminderingen van de gewasproductiviteit door abnormale neerslagpatronen die leidden tot hongersnood waarbij 71.000 mensen omkwamen.
aardbevingen
Aardbevingen zijn plotselinge energie-afgiftes 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 de schaal van Richter vond op 27 juli 1976 plaats in Tangshan, China, waarbij bijna 500.000 mensen omkwamen. Liquefactie, bodemsterkte verminderd door waterdruk, vervormde de grondlagen waardoor veel gebouwen instortten omdat de grond hun fundamenten niet langer kon dragen. Het grote aantal dode lichamen verhoogde ook het risico op overdracht van door mens en dier overgedragen ziekten.
Tsunami's
Op 11 maart 2011 trof een aardbeving met een kracht van 9,0 voor de oostkust van Japan een tsunami-golf die meer dan 30 meter hoog steeg en bijna 10 kilometer landinwaarts reisde. Tsunami's kunnen optreden wanneer water wordt verplaatst tijdens aardbevingen, wat schade aan gewassen, vervuiling van zoetwaterbronnen en verplaatsing van mensen en dieren als gevolg van vernietiging van leefgebieden veroorzaakt. De ramp met de kerncentrale in Fukushima Daiichi in Japan deed zich gedeeltelijk voor als gevolg van de aardbeving en de tsunami die stroomuitval en het uitschakelen van het koelsysteem van de reactoren waardoor dodelijke straling in de oceaan vrijkomt en atmosfeer.
orkanen
Orkanen kunnen tal van milieueffecten veroorzaken, van bodemschade tot watervervuiling en klimaatverandering. De turbulentie die wordt veroorzaakt door ruwe zeeën en puin kan het water vertroebelen, waardoor er minder zonlicht doordringt, waardoor de hoeveelheid fotosynthese wordt bewerkstelligd, wat resulteert in verminderde opgeloste zuurstof en afsterven van vissen. Als alternatief kunnen sterke winden over de oceaan ook de voedingsstoffen in bepaalde gebieden verhogen door opwelling, een proces dat voedselrijk water naar de oppervlakte brengt. Op 29 oktober 2012 trof een recordstormvloed van orkaan Sandy het noordoosten van de Verenigde Staten, waardoor naar schatting 11 miljard gallons onbehandeld en gedeeltelijk behandeld rioolwater in vele lokale waterwegen met een gezondheidsrisico voor het milieu gevaar.