Loodusgeograafia ehk füüsiline geograafia on inimgeograafia kõrval üks kahest peamisest geograafiaharust. Loodusgeograafid uurivad seda osa Maast, mis on inimese elukeskkonnaks.
Maapind ja atmosfäär tõelistes värvides. NASA Goddard Space Flight Centeri pilt
Loodusgeograafia erineb geoloogiast peamiselt ajateguri poolest. Kui geoloogia uurimisobjektiks on Maa kogu 4,5 miljardi aasta vanune ajalugu, siis loodusgeograafias omab üldjuhul tähtsust vaid viimasele jääajale järgnenud ajavahemik.
Alates geograafia kui teaduse tekkimisest Vana-Kreekas kuni 19. sajandi keskpaigani peeti geograafiat peaaegu läbinisti loodusteaduseks. Siis hakkas tänu Karl Ritterile (1779–1859) ja Friedrich Ratzelile (1844–1904) arenema ka inimgeograafia[1].
Loodusgeograafia rajajaks peetakse Alexander von Humboldti (1769–1859). Tema kuulsaim teos "Kosmos" käsitleb peaaegu kõike, mida tol ajal loodusest teati.[2]
Aastatel 1850–1950 avaldasid loodusgeograafia arengule mõju peamiselt neli ideed: Darwinievolutsiooniteooria, maadeavastamine, looduskaitse ja uniformism. Uniformism on printsiip sellest, kuidas maailma nii tänapäeval kui ka minevikus mõjutanud loodusseadused on muutumatud.[3]
20. sajandi teises pooles toimus geograafias kvantitatiivne revolutsioon. Loodusgeograafid hakkasid keskkonna kirjeldamise asemel uurima Maal toimuvaid protsesse. Selle mõjul tõusis loodusgeograafia keskmesse tulemuste mõõtmine, mida kasutati peamiselt hüpoteeside tõestamiseks.[3] Toimus intensiivne spetsialiseerumine. Selle tulemusena eristus viis suuremat loodusgeograafia valdkonda: geomorfoloogia, klimatoloogia, biogeograafia, mullateadused ja kvaternaari keskkonnamuutused, mil kõigil on olemas ka oma allharud.[4]
Geomorfoloogia on teadus maapinnaprotsessidest ja pinnavormidest. Geomorfoloogial on mitu keskkondade uurimisega tegelevat allharu, mis on omavahel muutusi põhjustavate protsesside tõttu ühendatud. Peamiselt on need protsessid tektoonilised või klimaatilised. Geomorfoloogia üritab mõista reljeefi ajalugu ja dünaamikat ning ennustada aset leidvaid muutusi. Selleks kasutatakse modelleerimist ja välisvaatlusi. Varasemad geomorfoloogilised uuringud on pedoloogia üheks alustalaks.[5]
Meandri formatsioon
Hüdroloogia uurib Maa hüdrosfääri, selles kulgevaid protsesse ning hüdrosfääri ja seda ümbritseva keskkonna vastastikmõju. Hüdroloogia põhiülesannete hulka kuuluvad näiteks hüdroloogiliste elementide, nagu veehulga ja -temperatuuri, analüüsimine kui ka veekogudes toimuvate füüsikaliste protsesside, näiteks aurumise, uurimine [6]. Sarnaselt teiste loodusgeograafia harudega on ka hüdroloogial oma allharud, mis keskenduvad konkreetsete veekogude uurimisele, näiteks limnoloogia, mis keskendub järvede uurimisele. Osad allharud keskenduvad veekogude vastastikmõjudele teiste sfääridega. Hüdroloogia jaguneb ookeani- ja mereteaduseks ehk okeanoloogiaks ning sisevete hüdroloogiaks.
Glatsioloogia uurimisvaldkonda kuulub kogu kürosfääri ja jääga seotud nähtuste uurimine, kuid uurib peamiselt liustikke ja jääkilpe. Glatsioloogia rühmitab liustikud kaheks: mandrijääks ja mäestikuliustikeks. Kuigi mõlema puhul on tehtavad uuringud sarnased, siis jääkilpe uuritakse rohkem seoses kliimaga ning mäestikuliustikke nende mõjuga reljeefile. Glatsioloogial on mitu allharu, näiteks glatsiaalne geoloogia ja lumehüdroloogia, mis uurivad jääkilpides ja liustikes aset leidvaid protsesse.
Biogeograafia käsitleb ökosüsteemide, taime- ja loomaliikide ja teiste taksonite geograafilist levikut ning selle käigus nii ajas kui ka ruumis aset leidvaid protsesse.[7] Enne 20. sajandi lõppu käsitleti biogeograafiat kui ajaloolist ja kirjeldavat valdkonda, kuid teadusharuks kujunes see Alfred Russel Wallace'i töö tulemusena. Alates biogeograafia loomisest on selle peamiseks väljundiks olnud evolutsioon, laamtektoonika ning saarte biogeograafia teooria. Biogeograafia allharude hulka kuuluvad näiteks zoogeograafia, fütogeograafia ja mükogeograafia.
Kliimatrendid
Klimatoloogia uurib Maa kliimat. Kliima on teaduslikult defineeritud kui pika aja jooksul aset leidvad ilmastikunähtused. Klimatoloogia käsitleb nii mikro- kui ka makrokliimasid ning seda, kuidas looduslikud ja inimtekkelised protsessid kliimat mõjutavad. Klimatoloogias on Maa jaotatud regioonide kliimasüsteemideks. Samuti uuritakse klimatoloogias kindlaid nähtusi ja kliimaperioode. Ajavahemike uurimisega tegeleb paleoklimatoloogia.
Meteoroloogia on atmosfääri uuriv interdistsiplinaarne teadusharu, mis keskendub ilmastikuprotsessidele ja lühiajalisele ilmaennustamisele. Meteoroloogilised uuringud ulatuvad tagasi mitmeid aastatuhandeid. Suuremad läbimurded leidsid aset alles 18. sajandil. Meteoroloogia põhiliseks eesmärgiks on ilmastikunähtuste täpne prognoosimine ja nende täielik mõistmine. Meteoroloogia allharude hulka kuuluvad nii dünaamiline, füüsikaline kui ka sünoptiline meteoroloogia.
Lämmastikuringlus
Pedoloogia on koos edafoloogiaga üks kahest mullateaduse põhilisest harust, mis keskendub peamiselt pedogeneesile, muldade morfoloogiale ja muldade määratlemisele. Loodusgeograafias on pedoloogiat peamiselt uuritud seoses mitmete vastastikmõjudega kliima (vee, õhu, temperatuuri), mullaelustiku (mikroorganismide, taimede, loomade) ja muldades leiduvate mineraalide (biokeemiliste tsüklite) vahel.
Paleogeograafia uurib stratigraafilises arhiivis asuvat materjali, et selgitada välja Maa geoloogilises minevikus valitsenud looduslikud tingimused ja maailmajagude liikumine. Peaaegu kogu maailmajagude paiknemist käsitlevad tõendid tulenevad geoloogiast fossiilide ja paleomagnetismi andmete kujul. Kogutud informatsiooni põhjal leiti tõendust laamade liikumise ja hiidmandrite kohta. See omakorda kinnitas paleogeograafilisi teooriaid nagu Wilsoni tsükkel.
Mererannik
Rannikugeograafia uurib maa- ja ookeanidevahelist vastastikmõju ning ühendab nii loodusgeograafia (rannikugeomorfoloogia, geoloogia ja okeanograafia) kui ka rannikul aset leidva inimgeograafia. See hõlmab rannikul aset leidvaid murenemisprotsesse, eriti lainete tegevust, setete liikumist ja murenemist. Kuigi rannikugeograafia kuulub peamiselt geomorfoloogia valdkonda, ei käsitle see ainult rannikul asuvaid pinnavorme, vaid ka meretaseme tõusu ja selle mõjutajaid.
Termohaliinne tsirkulatsioon
Okeanograafia on loodusgeograafia haru, mis uurib Maal leiduvaid meresid ja ookeaneid. See käsitleb mitmeid teemasid, mille hulka kuuluvad mereorganismide ja ökosüsteemide dünaamikad (bioloogiline okeanograafia), ookeanide hoovused, lained ja voolavad geofüüsilised dünaamikad (füüsiline okeanograafia), merepõhja laamtektoonika ja geoloogia (geoloogiline okeanograafia) ning keemiliste ainete füüsilised omadused ja kõikumised ookeanis ja selle piiride ümber (keemiline okeanograafia). Need teemad peegeldavad mitmeid distsipliine, mida okeanograafid ühendavad, et anda edasi parem ülevaade maailmamerest ja selles aset leidvatest protsessidest.
Maastikuökoloogia on ökoloogia ja geograafia allharu, mis uurib, kuidas maastiku ruumiline mitmekesisus mõjutab ökoloogilisi protsesse, nagu energiavood, ja looduses leiduvaid aineid ja kooslusi. Maastikuökoloogia rajas peamiselt saksa geograaf Carl Troll. Maastikuökoloogia tegeleb probleemidega tavaliselt rakenduslikus ja holistlikus kontekstis. Maastikuökoloogia ja biogeograafia peamine vahe seisneb selles, et maastikuökoloogia uurib, kuidas energia- ja ainevood muutuvad ja millised on selle tagajärjed maastikule, samas, kui biogeograafia uurib liikide ruumilisi mustreid ja keemilisi tsükleid.
Keskkonnageograafia on geograafia haru, mis analüüsib inimeste ja looduse omavahelist ruumilist vastastikmõju. Keskkonnageograafia ühendab omavahel inim- ja loodusgeograafia ning vajab seetõttu teadmisi geoloogiast, meteoroloogiast, hüdroloogiast, biogeograafiast ja geomorfoloogiast ning samuti sellest, kuidas inimesed ümbruskonda ette kujutavad. Keskkonnageograafia on suuremal määral osaks saanud keskkonnakorralduse uurimisvaldkonnast.
Ülikoolides ja uurimisasutustes tehtud loodusgeograafilised uuringud avaldatakse loodusgeograafia ja maateaduste väljaannetes. Enamik väljaandeid avaldab vaid teatud valdkonna raames tehtud uuringute tulemusi. Erinevalt inimgeograafidest avaldavad loodusgeograafid oma töid interdistsiplinaarsetes väljaannetes, mitte ainult geograafiaajakirjades. Uuringud on tavaliselt esitatud teadusliku tööna.
Eestis on võimalik akadeemilisel tasemel geograafia õppekava läbida bakalaureuse astmes Tartu Ülikoolis. Magistriõppes on Tartu Ülikoolis võimalik spetsialiseeruda loodusgeograafia suunale.[8]
