Une nouvelle étude menée par Jacob Haqq-Misra de Blue Marble Space et Eric Wolf de l'Université du Colorado à Boulder s'est penchée sur l'avenir et a conclu que, oui, le Soleil finira par transformer la Terre en braise, mais pas avant un peu plus longtemps que prévu. L'article, qui s'ouvre sur la question rassurante « Combien de temps la vie sur Terre survivra-t-elle ? », utilise un modèle climatique 3D pour affiner les estimations du moment où l'augmentation de la luminosité solaire et la baisse des niveaux de dioxyde de carbone rendront la planète inhabitable pour la vie complexe.

Le Soleil s'éclaircit régulièrement en vieillissant, et dans environ 5 milliards d'années, il deviendra une géante rouge qui engloutira complètement la Terre. Avant ce final enflammé, cependant, la vie est confrontée à une double menace : trop de chaleur et trop peu de CO₂ pour la photosynthèse. Le cycle du CO₂ à travers l'altération des roches agit comme un thermostat : des températures plus chaudes accélèrent l'altération, ce qui retire le CO₂ de l'atmosphère, ce qui ralentit le réchauffement. Mais ce même processus peut priver les plantes du gaz dont elles ont besoin pour respirer.

L'étude a simulé deux scénarios représentant les extrêmes de la relation température-altération. Dans le scénario de faible altération – où les niveaux de CO₂ restent modernes mais les températures augmentent – le monde se réchauffe d'environ 21°C (38°F) dans 1,5 milliard d'années, puis de 40°C (72°F) supplémentaires d'ici 2 milliards d'années. La plupart des plantes terrestres atteignent leurs limites physiologiques à 1,68 milliard d'années, et les dernières sont cuites à 1,87 milliard. Les océans bouillent peu après.

Dans le scénario de forte altération – où la température reste constante mais le CO₂ chute – les niveaux tombent à environ 34 parties par million après 1 milliard d'années et en dessous de 1 ppm après 2 milliards. La plupart des plantes terrestres ont besoin d'environ 150 ppm ; les plantes C4 peuvent survivre jusqu'à 3-10 ppm, franchissant ce seuil entre 1,35 et 1,64 milliard d'années. Quelques tricheuses comme les cactus et certaines formes de vie marine peuvent utiliser le bicarbonate au lieu du CO₂ dissous, gagnant du temps jusqu'à environ 1,84 milliard d'années.

La bonne nouvelle ? Ces estimations sont plus optimistes que les précédentes, grâce au modèle 3D montrant moins de réchauffement pour un Soleil plus brillant, un déclin plus lent du CO₂ et une gamme plus large de niveaux de CO₂ viables pour les plantes. Les modèles antérieurs plaçaient souvent la date d'expiration sous le milliard d'années. Maintenant, nous avons environ 1,68 à 1,87 milliard d'années avant l'extinction des plantes terrestres, et peut-être 1,84 milliard pour les plus coriaces.

Les chercheurs notent que la civilisation, si elle dure aussi longtemps, pourrait essayer la géo-ingénierie – comme répandre des aérosols dans la stratosphère pour réfléchir la lumière du soleil. Ou, plus ambitieusement, nous pourrions déplacer l'orbite terrestre ou retirer une partie de la masse du Soleil. Nous avons un milliard d'années pour régler la logistique. L'évolution pourrait également prolonger le calendrier en élargissant les limites physiologiques des plantes.

En fin de compte, l'étude ne vise pas à prédire notre perte ; il s'agit de comprendre la fenêtre de la vie sur Terre, ce qui aide les astronomes à savoir où chercher ailleurs. Les plantes terrestres existent depuis près de 500 millions d'années, et elles pourraient persister pendant près de 1,9 milliard d'années de plus. Après cela, la vie microbienne aura à nouveau la planète pour elle seule, comme elle l'a fait pendant quelques milliards d'années avant l'arrivée des plantes.