Les catastrophes naturelles peuvent provoquer des changements environnementaux drastiques et, si elles sont assez graves, voire des extinctions massives. L'environnement est composé de l'environnement et des conditions où une personne, un animal ou une plante se développe. Des catastrophes naturelles ont eu lieu depuis la formation de la Terre il y a 4,6 milliards d'années. On pense que l'extinction massive des dinosaures est le résultat d'un fort impact d'astéroïdes et probablement d'un volcanisme accru il y a environ 65 millions d'années qui a causé des dommages environnementaux catastrophiques causés par les incendies de forêt, bloquant le soleil et augmentant les niveaux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. En examinant les catastrophes naturelles antérieures et leurs impacts environnementaux, nous pouvons apprendre à quoi s'attendre dans le futur. Un volcan est causé par des pressions extrêmes à l'intérieur de la Terre qui provoquent l'éjection de matériaux pyroclastiques, y compris des roches, de la lave, du gaz chaud et des cendres dans l'atmosphère. Le 5 avril 1815, le mont Tambora, sur l'île de Sumbawa, en Indonésie, est devenu la plus grande éruption volcanique de l'histoire du monde, projetant dans l'atmosphère un énorme nuage de cendres pendant plusieurs jours. En 1816, les cendres entouraient la Terre et créaient ce qu'on appelait «l'année sans été». Le climat changea, causant des températures anormalement basses, y compris le gel, pendant l'été aux États-Unis. Aux États-Unis et en Europe, la productivité des cultures a considérablement diminué en raison des précipitations anormales qui ont provoqué la famine qui a tué 71 000 personnes. Les tremblements de terre sont des rejets soudains d'énergie dans la croûte terrestre. Ces tremblements de terre peuvent envoyer de violentes ondes sismiques qui détruisent des bâtiments, déplacent des masses terrestres et modifient les caractéristiques du sol. Un tremblement de terre de magnitude 7,8 a frappé le 27 juillet 1976 à Tangshan, en Chine, tuant près de 500 000 personnes. La liquéfaction, force du sol réduite par la pression de l'eau, a déformé les couches du sol qui ont provoqué l'effondrement de nombreux bâtiments puisque le sol ne pouvait plus supporter leurs fondations. Le grand nombre de cadavres a également augmenté le risque de transmission de maladies d'origine humaine et animale. tsunamis

Le 11 mars 2011, un séisme de magnitude 9,0 a frappé la côte est du Japon provoquant un tsunami vague qui a augmenté de plus de 100 pieds de haut et a parcouru près de 6 miles à l'intérieur des terres. Les tsunamis peuvent se produire lorsque l'eau se déplace au cours d'une activité sismique causant des dommages aux cultures, la pollution des ressources en eau douce et le déplacement des humains et des animaux en raison de la destruction de l'habitat. La catastrophe de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi au Japon est survenue en partie à cause du tremblement de terre et du tsunami qui a provoqué une panne de courant et désamorcé le système de refroidissement des réacteurs émettant des radiations mortelles dans l'océan et l'atmosphère. peut causer de nombreux impacts environnementaux causés par les dommages causés aux sols par la pollution de l'eau et les changements climatiques. La turbulence créée par les mers agitées et les débris peut brouiller l'eau et faire pénétrer moins de lumière dans la photosynthèse, entraînant une diminution de l'oxygène dissous et la mort des poissons. Alternativement, les vents forts au-dessus de l'océan peuvent également augmenter les éléments nutritifs dans certaines régions grâce à l'upwelling, un processus qui apporte de l'eau riche en nutriments à la surface. Le 29 octobre 2012, une tempête record de tempête provoquée par l'ouragan Sandy s'est abattue sur le nord-est des États-Unis, causant environ 11 milliards de gallons d'eaux usées non traitées et partiellement traitées dans de nombreuses voies navigables locales.