

自然環境または自然界とは、自然に発生するすべての生物的および非生物的事象、つまり人工的な事象を含まないものを包含する。この用語は、地球または地球の一部に最もよく適用される。この環境は、人間の生存と経済活動に影響を与えるすべての生物、気候、天候、そして天然資源の相互作用を包含する。[1]自然環境 の概念は、以下の構成要素として区別することができる。
自然環境とは対照的に、人工環境があります。人工環境とは、都市化や農地転用など、人間が景観を根本的に改変した環境であり、自然環境は単純化された人間環境へと大きく変化します。砂漠に泥の小屋や太陽光発電システムを建設するなど、それほど極端ではないように見える行為でさえ、改変された環境は人工的なものになります。多くの動物はより良い環境を提供するために何かを作りますが、彼らは人間ではありません。そのため、ビーバーのダムやシロアリの塚作りは自然と考えられています。
地球上に完全に自然な環境は存在しません。自然度は通常、100%自然から0%自然まで、連続的に変化します。人新世における人類による大規模な環境変化は、気候変動、生物多様性の喪失、プラスチックやその他の化学物質による空気や水の汚染など、すべての自然環境に根本的な影響を及ぼしました。より正確には、環境のさまざまな側面または構成要素を検討し、それらの自然度が均一ではないことがわかります。[2]たとえば、農地を取り上げ、その土壌の鉱物学的組成と構造を検討すると、前者は手つかずの森林土壌と非常に似ていますが、構造はまったく異なることがわかります。

地球科学では、一般的に岩石圏、水圏、大気圏、生物圏[3] の4つの領域が認識されており、それぞれ岩石、水、空気、生命に対応しています。科学者の中には、地球の領域の一部として、水圏の別個の部分である氷圏(氷に相当)と、活動的で混ざり合った領域である土壌圏(土壌に相当)を含める人もいます。地球科学(地質科学、地理科学、地球科学とも呼ばれる)は、地球に関連する科学の包括的な用語です。[4]地球科学には、地理学、地質学、地球物理学、測地学の4つの主要な分野があります。これらの主要な分野では、物理学、化学、生物学、年表学、数学を使用して、地球の主要な領域または領域について定性的かつ定量的な理解を構築します。
地球の地殻またはリソスフェアは、地球の最も外側の固体表面であり、その下にあるマントルとは化学的、物理的、機械的に異なります。地殻は、マグマが冷えて固まり、固体の岩石を形成する火成活動によって大きく生成されています。リソスフェアの下には、放射性元素の崩壊によって加熱されたマントルがあります。マントルは固体ですが、流体対流状態にあります。この対流プロセスにより、リソスフェアプレートはゆっくりではありますが移動します。このプロセスはプレートテクトニクスとして知られています。火山は、主に沈み込んだ地殻物質の溶融、または中央海嶺やマントルプルームでの上昇マントルの溶融によって発生します。
ほとんどの水はさまざまな種類の天然の水域に存在します。
海洋は主要な塩水塊であり、水圏を構成する要素です。地球の表面積の約71% (約3億6,200万平方キロメートルの面積)は、連続した水域である海洋で覆われており、通常、いくつかの主要な海洋と小さな海に分けられます。この領域の半分以上は、深さ3,000メートル(9,800フィート)を超えています。海洋の平均塩分濃度は約35ppt(3.5%)で、ほぼすべての海水の塩分濃度は30~38pptの範囲です。一般的にはいくつかの独立した海洋として認識されていますが、これらの水域は、世界の海洋またはグローバル海洋と呼ばれる、1つの地球規模の相互接続された塩水塊を構成しています。[5] [6]深海底は地球の表面積の半分以上を占め、最も改変の少ない自然環境の1つです。主要な海洋区分は、大陸、さまざまな群島、およびその他の基準によって部分的に定義され、これらの区分は、サイズの大きい順に、太平洋、大西洋、インド洋、南極海、北極海です。
川は自然の水路であり、[7]通常は淡水で、海、湖、海、または他の川へと流れていきます。いくつかの川は、そのまま地面に流れ込み、他の水域に到達することなく完全に干上がります。

川の水は通常、両岸に挟まれた河床からなる水路に流れています。大きな川では、水路を越えた水によって形成される、より広い氾濫原も存在します。氾濫原は、川の流路の大きさに比べて非常に広い場合もあります。河川は水循環の一部です。河川の水は、一般的に降雨、地表流出、地下水涵養、湧水、そして氷河や積雪に蓄えられた水の流出によって供給されます。
小川は、ストリーム、クリーク、ブルックなど、様々な名称で呼ばれることがあります。その流れは河床と河岸に限られています。小川は、分断された生息地を繋ぎ、生物多様性を保全する上で重要な回廊としての役割を果たしています。小川や水路全般の研究は、表層水文学として知られています。[8]
湖(ラテン語のlacusに由来)は、地形上の特徴であり、盆地の底に局在する水域です。水域が内陸にあり、海の一部ではなく、池よりも大きく深い場合、湖とみなされます。[9] [10]
地球上の自然湖は、一般的に山岳地帯、リフトゾーン、そして現在も氷河期が続いている、あるいは最近まで氷河期が続いていた地域に見られます。その他の湖は、内陸盆地や成熟した河川の流路沿いに見られます。世界の一部の地域では、最終氷河期の混沌とした排水パターンが残されているため、多くの湖が存在しています。地質学的時間スケールにおいて、すべての湖は一時的なものであり、堆積物でゆっくりと埋まったり、盆地から溢れ出したりします。
池は、自然または人工の水たまりで、通常は湖よりも小さいです。美的装飾を目的としたウォーターガーデン、商業的な魚の養殖を目的とした養魚池、熱エネルギーを蓄えることを目的としたソーラーポンドなど、多種多様な人工の水域が池に分類されます。池と湖は、流れの速さによって小川と区別されます。小川の流れは容易に観察できますが、池や湖には熱によって引き起こされる微小な流れと、風によって引き起こされる中程度の流れがあります。これらの特徴により、池は小川の淵や潮だまりなど、他の多くの水域の地形と区別されます。
人間は、河川の改変(ダムや河川の流路変更による)、都市化、森林伐採など、さまざまな方法で水に影響を与えています。これらは、湖の水位、地下水の状態、水質汚染、温暖化による汚染、海洋汚染に影響を与えます。人間は河川を直接操作することで河川を改変しています。[11]私たちはダムや貯水池を建設し、河川や水路の方向を操作します。ダムは貯水池や水力発電を有効に活用できます。しかし、貯水池やダムは環境や野生生物に悪影響を与える可能性があります。ダムは魚の移動や下流への生物の移動を妨げます。都市化は、森林伐採や湖の水位、地下水の状態の変化などにより、環境に影響を与えます。森林伐採と都市化は密接に関連しています。森林伐採は、洪水、川の流れの減少、川沿いの植生の変化を引き起こす可能性があります。植生の変化は、木々が十分な水を得られない場合に劣化し始め、その地域の野生生物への食糧供給が減少するために発生します。[11]


地球の大気は、惑星の生態系を維持する上で重要な要素として機能します。地球を包む薄いガスの層は、惑星の重力によって保持されています。乾燥した空気は、 78%の窒素、21%の酸素、1%のアルゴン、不活性ガス、二酸化炭素で構成されています。残りのガスは、しばしば微量ガスと呼ばれます。[13]大気には、二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素、オゾンなどの温室効果ガスが含まれています。ろ過された空気には、他の多くの化合物が微量含まれています。空気には、さまざまな量の水蒸気と、雲として見られる水滴と氷の結晶の懸濁液も含まれています。ろ過されていない空気サンプルには、ほこり、花粉、胞子、海しぶき、火山灰、流星体など、多くの自然物質が微量に含まれている可能性があります。塩素(元素または塩素化合物)、フッ素化合物、元素水銀、二酸化硫黄(SO 2) などの硫黄化合物など、さまざまな産業汚染物質も存在する可能性があります。
地球の大気圏にあるオゾン層は、地表に到達する紫外線(UV)の量を減らす上で重要な役割を果たしています。DNAは紫外線によって容易に損傷を受けるため、オゾン層は地表の生命を守る役割を果たしています。また、大気は夜間に熱を保持するため、日中の気温の極端な変化を緩和します。
地球の大気は主に5つの層に分けられます。これらの層は主に、高度に応じて気温が上昇するか低下するかによって決まります。高い層から低い層の順に、以下の層があります。
温度によって決まる 5 つの主要層の中には、他の特性によって決まる層がいくつかあります。

地球温暖化の危険性は、世界中の幅広い科学者の連合によってますます研究されています。[17]これらの科学者は、地球温暖化が自然環境と地球に及ぼす潜在的な長期的影響についてますます懸念しています。特に懸念されているのは、人為的、つまり人間が排出する温室効果ガス、特に二酸化炭素によって引き起こされる気候変動と地球温暖化が、どのように相互作用し、地球、その自然環境、そして人類の存在に悪影響を及ぼすのかということです。地球が温暖化しており、急速に温暖化していることは明らかです。これは、温室効果ガスによって引き起こされる温室効果によるもので、温室効果ガスのより複雑な分子構造により振動が可能になり、今度は熱を閉じ込めて地球に向かって放出するため、地球の大気圏内に熱を閉じ込めます。[18]この温暖化は自然の生息地の絶滅の原因にもなり、今度は野生生物の個体数の減少につながります。気候変動に関する政府間パネル(世界の主要な気候科学者のグループ)の最新の報告書は、1990年から2100年の間に地球の気温が華氏2.7度からほぼ11度(摂氏1.5度から6度)上昇すると結論付けています。 [19]気候変動の原因 となっている温室効果ガスの緩和、地球温暖化への適応戦略の開発、人間、他の動物、植物の種、生態系、地域、国家が地球温暖化の影響に適応するのを支援するための取り組みにますます重点が置かれています。気候変動と地球温暖化 に対処するための最近の協力の例には、次のものがあります。
極めて深刻な課題は、自然変動の範囲外にある環境変化とは対照的に、自然環境のダイナミクスを特定することです。一般的な解決策は、自然変動の存在を無視した静的な見方を採用することです。方法論的には、この見方はゆっくりと変化するプロセスや短い時系列を研究対象とする場合は擁護できますが、研究対象において高速なプロセスが重要になる場合は問題が生じます。

気候とは、長期間にわたる特定の地域における気温、湿度、気圧、風、降雨量、大気粒子数などの気象要素の統計を指します。 [23]一方、 天気とは、これらの要素の現在の状態を最大2週間まで変化させたものです。[23]
気候は、様々な変数(最も一般的なのは気温と降水量)の平均値と典型的な範囲に基づいて分類できます。最も一般的に使用されている分類体系は、ウラジミール・ケッペンによって最初に開発されたものです。1948年から使用されているソーンスウェイト分類法[24]は、気温と降水量に加えて蒸発散量も用いて、動物種の多様性と気候変動の潜在的な影響を研究しています。[25]

天気とは、特定の大気圏において特定の時間に発生するすべての現象の集合体です。[26]ほとんどの気象現象は対流圏で発生し、[27] [28]成層圏のすぐ下にあります。天気は一般的に日々の気温や降水量を指しますが、気候はより長い期間にわたる平均的な大気の状態を指す用語です。[29]特に修飾語がない場合、天気は地球の天候を指します。
天候は、ある場所と別の場所との間の密度(温度と湿度)の差によって生じます。これらの差は、特定の地点における太陽の角度によって生じ、太陽の角度は熱帯からの緯度によって異なります。極地の空気と熱帯の空気の間の大きな温度差によってジェット気流が発生します。温帯低気圧などの中緯度の気象システムは、ジェット気流の流れの不安定性によって引き起こされます。地球の軸は軌道面に対して傾いているため、太陽光は一年の異なる時期に異なる角度で入射します。地球の表面温度は、通常、年間 ±40 °C(100 °F~-40 °F)の範囲です。数千年にわたって、地球の軌道の変化は、地球が受け取る太陽エネルギーの量と分布に影響を与え、長期的な気候に影響を与えてきました。
地表温度の差は、圧力差を引き起こします。高高度は低高度よりも圧縮加熱の差により低温です。天気予報は、将来の特定の時点と特定の場所における大気の状態を予測するための科学技術の応用です。大気は混沌としたシステムであり、システムの一部に小さな変化が生じると、システム全体に大きな影響を及ぼす可能性があります。人類は歴史を通じて気象を制御しようと試みており、農業や工業といった文明的な人間の活動が、意図せず気象パターンを変化させてきたという証拠があります。


地球上の生命は約37億年前から存在していることが示唆されている。 [30]既知の生命体はすべて基本的な分子メカニズムを共有しており、これらの観察に基づいて、生命の起源に関する理論は、すべての生命の起源となる原始的な単細胞生物の形成を説明するメカニズムを見つけようとするものである。単純な有機分子から細胞以前の生命、そして原始細胞と代謝に至るまでの 道筋については、様々な仮説が提唱されている。
生命の定義については普遍的な合意はないものの、科学者は一般的に、生命の生物学的発現は組織化、代謝、成長、適応、刺激への反応、そして生殖によって特徴づけられると認めています。[31]生命とは、単に生物の特性状態とも言えるでしょう。生物を研究する生物学において、「生命」とは、成長能力、機能的活動、そして死に至る継続的な変化を含む、活動的な生物と無機物を区別する状態を指します。[32] [33]
地球上の生物圏には多種多様な生物(生命体)が存在し、植物、動物、菌類、原生生物、古細菌、細菌といったこれらの生物に共通する特性は、炭素と水を基盤とした細胞形態であり、複雑な組織構造と遺伝情報を受け継いでいることです。生物は代謝を行い、恒常性を維持し、成長し、刺激に反応し、繁殖し、自然選択によって世代を超えて環境に適応します。より複雑な生物は、様々な手段でコミュニケーションをとることができます。

生態系(環境とも呼ばれる)とは、ある地域に存在するすべての植物、動物、微生物(生物的要因)が、環境の非生物的要因(非生物的要因)すべてと連携して機能する自然単位である。 [34]
生態系の概念の中核を成すのは、生物は、自らが存在する環境を構成するあらゆる要素と、高度に相互に関連した一連の関係を継続的に築いているという考え方です。生態学の創始者の一人であるユージン・オダムは、「特定の地域に存在するすべての生物(すなわち「コミュニティ」)が物理的環境と相互作用し、エネルギーの流れが明確に定義された栄養構造、生物多様性、そして物質循環(すなわち、生物と非生物の間の物質交換)をシステム内に生み出すような単位は、生態系である」と述べています。[35]

人間の生態系の概念は、人間と自然の二分法の解体と、すべての種が互いに、またその生息域の非生物的構成要素と生態学的に統合されているという新たな前提に基づいています。
生態系における種の数や種類、あるいは生物多様性の多様化は、生態系の回復力の向上に寄与する可能性があります。なぜなら、変化に対応し、その影響を「吸収」または軽減する種が、その場所に多く存在するからです。これにより、生態系の構造が変化する前の影響が軽減されます。しかし、これは必ずしも普遍的なものではなく、生態系における種の多様性と持続可能なレベルで財やサービスを提供する能力との間に、証明された関連性は存在しません。
生態系という用語は、人為的に作られた環境、例えば人間生態系や人間の影響を受けた生態系にも適用されます。生物とその環境との間に関係性が存在するあらゆる状況を指すことができます。今日、地球上で人間の接触から完全に隔離された地域は少なくなっていますが、真の自然保護区は依然として人間の介入なしに存在し続けています。

地球規模の生物地球化学循環は生命にとって極めて重要であり、特に水、酸素、炭素、窒素、リンの循環が重要である。[36]

原生地域は一般的に、人間の活動によって著しく改変されていない地球上の自然環境と定義されています。WILD財団は原生地域をより詳細に定義し、「地球上に残された最も手つかずで、邪魔されていない野生の自然地域。つまり、人間が管理しておらず、道路、パイプライン、その他の産業インフラによって開発されていない、最後の真の野生地域」としています。[37]原生地域と保護公園は、特定の種の生存、生態学的研究、保全、静寂、レクリエーションにとって重要であると考えられています。原生地域は、文化的、精神的、道徳的、そして美的理由から深く評価されています。一部の自然作家は、原生地域は人間の精神と創造性にとって不可欠であると考えています。[38]
「ウィルダネス(wilderness)」という言葉は、野生、つまり人間の制御が及ばない概念に由来しています。語源は古英語の wildeornesで、これは野生の獣を意味するwildeor(wild + deor = 獣、鹿)に由来しています。[39]この観点から見ると、ある場所が野生であるからこそ、その場所が「ウィルダネス」であると言えるのです。人間の存在や活動があるだけでは、その地域が「ウィルダネス」であることにはなりません。現在、あるいは過去に人間の活動によって居住または影響を受けていた多くの生態系は、依然として「野生」とみなされる可能性があります。この観点から見ると、ウィルダネスには、人間の介入がほとんど目立たない状態で自然のプロセスが機能している地域も含まれます。
野生生物には、家畜化されていないすべての植物、動物、その他の生物が含まれます。野生の動植物を人間の利益のために家畜化する行為は、地球上で何度も行われており、良い面でも悪い面でも、環境に大きな影響を与えています。野生生物はあらゆる生態系に存在します。砂漠、熱帯雨林、平原、そして最も発展した都市部を含むその他の地域には、それぞれ異なる形態の野生生物が生息しています。この言葉は、一般的には文明的な人間活動の影響を受けていない動物を指しますが、世界中の野生生物が(今)人間の活動の影響を受けていることについて、多くの科学者が同意しています。



環境主義の根底にあるのは、自然環境に関する共通理解です。環境主義とは、自然環境に残された自然を保護し、あるいは自然の役割を回復・拡大するために、様々な行動や政策を提唱する、広範な政治的、社会的、哲学的な運動です。真の荒野はますます希少になっていますが、かつて人間が居住していた多くの場所に、野生の自然(例えば、管理されていない森林、耕作されていない草原、野生生物、野生の花など)が見られます。
環境科学者や環境保護論者が一般的に表明する、人々と自然システムの利益のための目標には、次のようなものがあります。
一部の文化では、「環境」という言葉は意味をなさない。なぜなら、人間と自然界、あるいは周囲の環境との間に区別がないからである。[48]特にアメリカ合衆国やアラブ諸国では、多くの先住民文化において「環境」という概念が認識されておらず、自らを環境保護主義者と見なしていない。[49]
[湖とは] 内陸部のかなり大きな盆地を占める、ゆっくりと流れる、または滞留する比較的大きな水塊のことである。湖、池、沼地、さらには河川やその他の非海洋性水域を正確に区別する定義は確立されていない。しかしながら、河川や小川は比較的流れが速く、湿地や沼地は比較的多くの草、樹木、または低木を擁し、池は湖に比べて比較的小さいと言える。地質学的に定義すると、湖は一時的な水塊である。
陸地に囲まれた、かなりの大きさの淡水または塩水域。
熱圏は大気圏で2番目に高い層であり、高度約260,000フィートの中間圏界面(熱圏と熱圏を隔てる)から高度1,600,000~3,300,000フィートの熱圏界面まで広がっています。
80,000フィートの中間圏まで広がっています。…また、中間圏は、ほとんどの流星が大気圏に突入した際に燃え尽きる層でもあります。
私たち自身の行動を再検証し、変えるべき時が来ています。これには、私たち自身の生殖を制限すること(理想的には最大でも置換レベルまで)も含まれます…
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