Die Erdatmosphäre lässt das Sonnenlicht durch, hält aber einen Teil der Wärmestrahlung zurück, die die Erde abgibt. Das bewirken Treibhausgase wie Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid und Methan. Dieser natürliche Treibhauseffekt macht die Erde bewohnbar: Ohne ihn läge die mittlere Temperatur bei etwa minus 18 Grad Celsius statt bei etwa plus 15 Grad Celsius.

Der Mensch verstärkt den Effekt (anthropogener Treibhauseffekt), vor allem durch das Verbrennen von Kohle, Erdöl und Erdgas, durch Landwirtschaft (Methan) und Abholzung. Der Anteil des Kohlenstoffdioxids in der Luft stieg von etwa 280 auf über 420 Teilchen je Million Luftteilchen. Folge ist der Klimawandel: höhere Temperaturen, mehr Hitze und Dürre, steigende Meeresspiegel. Technische Antworten sind erneuerbare Energien, Energiesparen, Dämmung und Aufforsten.

Ozon (O₃) kommt in zwei Höhen vor und wirkt ganz verschieden. In der Stratosphäre, in etwa 15 bis 35 km Höhe, bildet es die Ozonschicht. Sie nimmt den größten Teil der UV-Strahlung der Sonne auf und schützt Haut, Augen und Pflanzen. Bestimmte Stoffe, vor allem FCKW (Fluorchlorkohlenwasserstoffe, früher in Kühlschränken, Spraydosen und Schaumstoffen), gelangen bis in die Stratosphäre. Dort setzt UV-Strahlung Chloratome frei, und jedes Chloratom zerstört viele Ozonmoleküle. Ergebnis ist das Ozonloch, eine starke Ausdünnung über der Antarktis im dortigen Frühling. Das Montrealer Protokoll von 1987 verbot FCKW, die Ozonschicht erholt sich langsam.

Nahe am Boden ist Ozon dagegen ein Reizgas. Es entsteht aus Stickoxiden und flüchtigen organischen Stoffen, die aus Auspuffgasen und Lösungsmitteln stammen, unter starker Sonne. Es reizt die Atemwege und schädigt Pflanzen.

Smog ist stark verschmutzte Luft in Städten. Das Wort setzt sich aus engl. smoke (Rauch) und fog (Nebel) zusammen. Es gibt zwei Arten.

Bei einer Inversion liegt warme Luft über kalter Luft am Boden und verhindert den Luftaustausch, die Schadstoffe sammeln sich. Wintersmog ist in Mitteleuropa durch Filter und Entschwefelung selten geworden. In Städten bleiben Feinstaub und Stickstoffdioxid aus dem Verkehr ein Problem.

Eine Stadt ist ein urbanes Ökosystem. Viel Boden ist versiegelt (Beton, Asphalt, Dächer), Regenwasser fließt schnell ab, und die Stadt ist wärmer als das Umland (Wärmeinsel). Trotzdem gibt es viele Nischen: Gebäude dienen als Ersatzfelsen für Mauersegler und Turmfalken, Parks, Friedhöfe und Brachflächen bieten Raum. Kulturfolger wie Amsel, Fuchs und Steinmarder nutzen die Nähe zum Menschen. Mit Dachbegrünung, Stadtbäumen und Entsiegelung lässt sich das Stadtklima verbessern.

Anthropogene Ersatzlebensräume hat der Mensch geschaffen, und Arten finden dort einen Ersatz für verlorene natürliche Lebensräume: Kiesgruben und Steinbrüche (Uferschwalben), Teiche und Talsperren, Hecken, Streuobstwiesen und gemähte Wiesen. Sie bleiben nur bestehen, wenn der Mensch sie pflegt, sonst wachsen sie mit der Zeit zu Wald zu.

Eine Ökosystemanalyse untersucht ein Gebiet in Schritten. 1. Untersuchungsfläche festlegen. 2. Abiotische Faktoren messen: Temperatur, Licht (Luxmeter), Bodenfeuchte, pH-Wert. 3. Lebewesen erfassen: Arten bestimmen und zählen, mit der Quadratmethode (Pflanzen in Probequadraten von 1 m² zählen und auf die Fläche hochrechnen), mit einem Transekt (Zählstreifen entlang einer Linie) oder mit Fallen und Keschern für Tiere. 4. Auswerten in Tabellen und Diagrammen, auch mit Zeigerarten (Arten, die bestimmte Bedingungen anzeigen). 5. Bewerten und Maßnahmen vorschlagen. Beim Arbeiten im Gelände schonst du die Lebewesen und setzt Tiere wieder frei.

Thüringen liegt in der Mitte Deutschlands und heißt "Grünes Herz Deutschlands". Etwa ein Drittel der Fläche ist Wald.

Die Naturräume prägen die Wirtschaft: Das Becken bietet Landwirtschaft, Wald und Mittelgebirge bieten Holzwirtschaft und Tourismus. Schutzgebiete begrenzen dafür die Nutzung.

Ein Wirtschaftsstandort ist ein Ort mit den Bedingungen, die Unternehmen brauchen. Standortfaktoren sind zum Beispiel Verkehrsanbindung, verfügbare Fläche, Energie, Fachkräfte, Hochschulen in der Nähe, Kosten und Umweltauflagen. Thüringen hat eine zentrale Lage mit Autobahnen und Bahnstrecken und mehrere Hochschulen (Jena, Ilmenau, Erfurt, Weimar). Bekannte Branchen sind Optik und Photonik in Jena (Unternehmen wie Zeiss und Jenoptik), Fahrzeugbau und Zulieferer, Elektronik und Mikrosysteme, Glas und Keramik, Lebensmittel und Gartenbau. Jena beherbergt außerdem Forschungsinstitute. Wissenschaft und Technik liefern neue Verfahren, Unternehmen wandeln sie in Produkte um.