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L'ecologia (dal greco: οἶκος, oikos, "casa" o anche "ambiente"; e λόγος, logos, "discorso" o "studio") è l'analisi scientifica delle interazioni tra gli organismi e il loro ambiente. L'oggetto di studio dell'Ecologia sono pertanto gli ecosistemi. Si tratta di un campo interdisciplinare che include sia le scienze della vita (biologia) sia le scienze della terra (geologia). L’ecologia fornisce argomentazioni a movimenti socio-politici come quelli ambientalisti, ma si distacca da questi in quanto scienza. Gli argomenti trattati dall’ecologia sono per esempio: i processi biogeochimici, le interazioni tra organismi, e le strategie adattative il trasferimento di materia e di energia attraverso gli ecosistemi le dinamiche evolutive degli ecosistemi la biodiversità.

La geografia (dal latino geographia, a sua volta dal greco antico: γῆ, «terra» e γραφία, «descrizione, scrittura») è la scienza che ha per oggetto lo studio, la descrizione e la rappresentazione della Terra nella configurazione della sua superficie e nella estensione e distribuzione dei fenomeni fisici, biologici, umani che la interessano e che, interagendo tra loro, ne modificano continuamente l'aspetto. La geografia è molto più ampia della cartografia, cioè lo studio delle carte geografiche, o della topografia, aggiungendo rispetto ad esse l'indagine della dinamica e delle cause della posizione della Terra nello spazio, dei fenomeni che avvengono su di essa e delle sue caratteristiche.

L'ecologia del paesaggio (in inglese, landscape ecology) è una scienza applicata, nata in origine come interfaccia tra geografia ed ecologia. Come scienza altamente interdisciplinare in ecologia dei sistemi, l'ecologia del paesaggio integra approcci biofisici e analitici con prospettive umanistiche e olistiche, attraverso le scienze naturali e le scienze sociali. Secondo questo approccio i paesaggi sono aree geografiche spazialmente eterogenee caratterizzate da diverse e interagenti patches o ecosistemi, che vanno dai sistemi terrestri e acquatici relativamente naturali come le foreste, le praterie e i laghi a ambienti di largo dominio umano, comprese i contesti agricoli e urbani. Il paesaggio viene quindi considerato come "sistema complesso di ecosistemi", in cui si integrano gli eventi della natura e le azioni della cultura umana. L'International Association for Landscape Ecology (IALE) definisce l'ecologia del paesaggio come disciplina che si occupa dello studio della variazione spaziale del paesaggio a diversi livelli di scala. L'importanza della landscape ecology è accresciuta dal fatto che gli ecosistemi naturali e quelli antropici si integrano con pari dignità a scale spazio-temporali compatibili fra loro. La teoria dell'ecologia del paesaggio si rinnova, con gli studi di Vittorio Ingegnoli, nel senso di bionomia del paesaggio, proponendo nuovi concetti (ecotessuto, fittest vegetation, habitat standard), mettendo in evidenza inoltre nuovi processi biologici sia nell'ambiente naturale che nell'ambiente antropico, studiandone la formalizzazione matematica e il metodo di misura (per es., capacità biologico-territoriale della vegetazione, capacità portante del territorio), proponendo una nuova metodologia di studio del territorio ed, infine, reimpostando secondo una visione ecologica i principali criteri e metodi di intervento ambientale.

La scienza ambientale è un campo accademico interdisciplinare che integra scienze fisiche, biologiche e dell'informazione (tra cui ecologia, biologia, fisica, chimica, scienze delle piante, zoologia, mineralogia, oceanologia, limnologia, scienze del suolo, geologia e geografia fisica (geodesia) e scienza atmosferica) allo studio dell'ambiente e alla soluzione dei problemi ambientali. La scienza ambientale è emersa dai campi della storia naturale e della medicina durante l'Illuminismo. Oggi fornisce un approccio integrato, quantitativo e interdisciplinare allo studio dei sistemi ambientali.

Si definiscono scienze della Terra quell'insieme di discipline che studiano la struttura interna, la morfologia superficiale e l'atmosfera che circonda il pianeta Terra e la sua evoluzione nel tempo. Lo studio del nostro pianeta costituisce un caso particolare della planetologia, che in generale si occupa dello studio dei pianeti presenti nel nostro sistema solare; le ultime missioni di sonde spaziali su pianeti e satelliti del sistema solare hanno ampliato il campo di ricerca degli studiosi di scienze della Terra ai corpi extraterrestri, inglobando nell'oggetto dei loro studi tutti quei corpi rocciosi per i quali sia possibile utilizzare i metodi di studio e di approcci teorici "terrestri".