격변론(catastrophism)은 1932년에 윌리엄 휴얼(William Whewell)이 도입한 용어로, 점진론(gradualism)에 반대되는 사상이다. 격변론자들의 주장은 과거의 지질학적·생물학적 작용의 속도는 현재의 속도와 매우 다르며, 현재 상황에서의 수준으로는 상상할 수 없을 정도로 갑작스럽고도 격렬하게 변화가 발생해 대변동이 일어났다는 것이다. (23쪽)

대기는 거침없이 이동한다. 대기 이동은 지구 기후를 이해하는 핵심이며, 수많은 지표면 패턴과 형성 과정을 이해하기 위한 단서다. 전 지구적 규모에서 극지와 열대 지역 간의 온도 구배(temperature gradient)는 대기를 이동시키는 첫 번째 추진력이다. 열 구배(thermal gradient)는 대기의 광범위한 역전을 가져오는데, 1686년 에드먼드 핼리(Edmund Halley)가 처음으로 제시하고 1735년에 조지 해들리(George Hadley)가 정교하게 다듬은 이 현상을 해들리 순환(Hadley circulation)이라고 부른다. (54쪽)

멸종(extinction)은 종(또는 속·과 등)의 최후의 파멸이다. 이 현상은 국지적·지구적으로 또는 대규모로 발생할 수 있다. 국지적 멸종 또는 소멸(extirpation)은 특정 장소에서의 종의 상실을 의미하며, 유전자 풀(gene pool)의 일부가 다른 곳에 생존해 있는 현상이다. 캘리포니아 콘도르(Gymnogyps californianus)는 과거에 분포했던 지역 대부분에서 멸종되었지만 인공 번식 프로그램 때문에 재도입되어 캘리포니아 남부, 멕시코의 바하칼리포르니아, 그랜드캐니언 지역에서 살아남았다. 전 지구적 멸종은 특정 유전자 풀의 총제적 상실이다. 마지막 티라노사우루스 렉스(Tyrannosaurus rex)가 죽음으로써 이 종의 유일한 유전자 풀은 영원히 상실되었다. (75쪽)

1949년 프랑스 삼림학자인 오귀스트 오브레빌(Auguste Aubre?eville)은 사하라 사막이 주변의 사바나 지역으로 확장되는 것을 보고 그 과정에 대해 사막화(desertification)라는 용어를 붙였다. 1970년대까지도 사막화라는 용어는 널리 인식되지 못했으나, 사헬 지역에서 파멸적인 가뭄이 발생하면서 1977년 유엔 사막화 협약(United Nations Conference on Desertification: UNCOD)이 맺어졌고 이 회의를 통해 세계의 모든 건조 지역에서 사막 확대 과정이 진행되고 있다는 것이 밝혀졌다. 그 뒤로 사막화라는 주제에 대해 많은 연구가 이루어졌으며, 정의에 대한 논의, 지도화 작업, 토론 등이 왕성하게 이루어졌다. (96쪽)

순환(cycle)은 일정한 간격으로 반복되는 사건이다. 예를 들면, 일일 순환, 계절 순환, 연간 순환 등이다. 주기(period)는 하루, 일 년 등과 같이 동일 위치에서 다시 그 위치에 이르는 순환 시간이다. 순환성(cyclicity)과 주기성(periodicity)은 자연지리학의 모든 분야에서 매우 중요하다. 수많은 생물학·기후학·생태학·지질학·지형학·수문학·기상학·토양학에서의 많은 현상들이 순환적 행태를 보여주기 때문이다. (132쪽)

소행성과 혜성이 지구를 공격한다. 현 시기의 그 누구도 1908년 퉁구스카에서 일어난 대규모의 지구 타격을 목격하지 못했다. 직경 60m 정도의 소행성이 10km/s의 속도로 시베리아 상공 9km에서 폭발했는데, 이는 직접적 증거를 가진 대규모의 역사적 사건이다(Gasperini et al., 2008). 우주 탐사의 결과를 보면 태양계 전체를 통해 여러 행성이나 위성에도 충돌구(impact crater)들이 공통적으로 존재한다. 운석 충돌의 크기와 빈도(magnitude and frequency)는 이러한 충돌구 규모의 분포로 계산이 가능하다. 소행성, 혜성, 유성체와의 충돌 빈도는 충돌체의 크기에 반비례한다. (159쪽)

다윈은 ??종의 기원(The Origin of Species)??에서 자연선택(natural selection)을 제시했는데, 그 후로 자연선택은 현대 생물학의 기초 개념으로 자리 잡았다. 다윈은 자연선택을 인공선택(artificial selection)과 유사하다고 기술했는데, 인공선택은 품종 개량가가 선호하는 특성을 가진 동물들을 체계적으로 재생산에 이용하는 과정이다. 그는 유전(inheritance)에 대한 타당한 이론 제시 없이 정의를 내렸다. 유전학은 20세기 초기에야 등장한 것이다. 결과적으로 고전적 다윈의 진화론과 전통 유전학·분자유전학에서의 새로운 발견 간의 결과론적 결합이 현대 진화론으로 발전했다. (170쪽)

지형(topography)은 지면의 형세 또는 지표면의 일반적 형태로, 지표면의 기복과 자연적·인공적 지형들로 구성되어 있다. 또 지형은 해저의 형세나 해저 기복 지형을 기술하는 데 쓰일 수도 있다. 몇 가지 입지적·구조적 지세 요소는 생물지리학·생태학·기후학·기상학·지형학·수문학·암석학 분야에서 중요한 역할을 한다. 위도·경도·고도, 그리고 지세 구조가 지형에 미치는 영향은 매우 크다. 위도·경도·고도는 지역적 지세 요소이며 직간접적으로 환경 체계에 기본적인 영향을 미친다. 한 장소의 입지는 간접적으로 그 지역의 기후를 결정하거나 규정지으며, 어느 정도는 다른 환경 조건을 결정한다. 이러한 이유로 지형은 자연지리학 분야에서 매우 중요한 개념이다. (211쪽)

모재는 암석권의 물질이다. 암석권에서 유래된 모재는 생물권이 도달하지 못하는 암석권 영역에서 사실상 변하지 않은 상태로 존재한다. 이처럼 거의 변화가 없는 물질을 조부모 물질(grandparent material) 또는 기반암(bedrock)이라고 한다. 이 부분은 암설권이 아니다. 그러나 이러한 하층 깊은 곳에도 생태권의 영향이 미칠 수 있다. 박테리아 개체군은 태평양 바닥 아래 500m 이상까지 존재하며, 미생물종은 대륙 지각의 4,200m까지 퍼져 있는데 지하의 지화학적 작용과 관련되어 있는 듯하다. 이것은 엄청난 토양 단면이다! (252~253쪽)

환경 변화(environmental change)는 강력한 영향력을 가진 개념이다. 이는 광대한 범위의 다학문적인 연구의 주제이며, 수많은 저술과 논문의 대상이다. 그러나 놀랍게도 환경 변화라는 사실 자체를 정립하기란 그리 쉬운 일이 아니다. 문제는 환경 요인들의 자연적 변동에 있다.