Les dernières recherches montrent que, en l’absence d’interventions extérieures sévères, les plantes sur Terre pourraient survivre près de deux fois plus longtemps que prévu, et que la Terre pourrait « rester verte » pendant près de 1,9 milliard d’années. Les résultats proviennent de deux chercheurs de Blue Marble Space, qui ont utilisé des modèles climatiques pour évaluer l'impact à long terme des futures augmentations du rayonnement solaire et des changements dans les concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone sur le sort de la végétation terrestre.

Auparavant, la communauté scientifique a donné des estimations très diverses sur le moment où les plantes sur Terre disparaîtront : certaines études estiment que la végétation pourrait être incapable de maintenir son statu quo en raison de la dégradation de l'environnement dans environ 100 millions d'années ; d'autres modèles soulignent que les plantes pourraient encore survivre pendant environ 1 milliard d'années. Le dernier article publié dans "JGR Atmospheres" repousse cette limite encore plus loin, estimant que dans certains scénarios, la dernière tache verte sur la Terre pourrait ne pas disparaître complètement avant il y a environ 1,87 milliard d'années.

L'équipe de recherche s'est concentrée sur l'examen de deux voies de développement possibles : l'une suppose que la concentration atmosphérique de dioxyde de carbone reste généralement proche des niveaux actuels, tandis que les températures de surface augmentent lentement avec l'augmentation du rayonnement solaire ; l'autre suppose que le dioxyde de carbone atmosphérique continuera à diminuer au cours des prochains milliards d'années en raison du « lavage » accéléré des éléments carbonés par des processus géologiques tels que l'altération. Ils ont utilisé des modèles climatiques pour effectuer des déductions à différents moments afin de mesurer combien de temps la végétation pourrait se maintenir dans un environnement qui se réchauffait progressivement et devenait progressivement « déficient en carbone ».

Dans le scénario où l’augmentation de la température est le facteur dominant, le modèle montre que la température moyenne mondiale augmentera lentement d’environ 20 degrés Celsius sur environ 1,5 milliard d’années. Après environ 500 millions d’années, le réchauffement s’accélérera encore, ajoutant 40 degrés Celsius supplémentaires. Cette température élevée à long terme rendra l’environnement de surface de plus en plus dur pour les plantes. À terme, même les espèces les plus tolérantes auront du mal à survivre. Les recherches estiment que les communautés végétales disparaîtront complètement il y a environ 1,87 milliard d’années.

Si l'on part d'une autre voie, en supposant que les processus géologiques et climatiques accélèrent l'élimination du dioxyde de carbone de l'atmosphère, le principal facteur limitant auquel sont confrontées les plantes passera de la « chaleur » à la « faim ». Dans de tels modèles, les concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone pourraient chuter d’un peu plus de 400 parties par million (environ 400 ppm) actuellement à un peu plus de 30 ppm au cours du prochain milliard d’années. Pour la grande majorité des plantes qui dépendent de la photosynthèse, ces sources de carbone sont extrêmement rares. Même selon les estimations les plus optimistes, il leur sera difficile de continuer à croître normalement après 1,84 milliard d’années.

Qu'ils soient « cuits à mort » par des températures élevées ou progressivement flétris par une « famine de carbone », les recherches suggèrent que les plantes et les écosystèmes complexes de la Terre risquent de disparaître avant la date limite dans les 2 milliards d'années à venir. Plus tôt, à mesure que le rayonnement solaire continue d'augmenter, l'océan mondial pourrait se vaporiser de manière significative d'ici environ 1,5 milliard d'années, et les seules masses d'eau restantes existeront à la surface sous la forme de « poches d'eau » dispersées, ce qui comprimera davantage l'espace vital pour la végétation.

Cependant, même si les plantes de surface disparaissent complètement en raison de conditions environnementales extrêmes, la fin de leur vie pourrait ne pas survenir immédiatement. Certaines théories et simulations antérieures ont montré que les micro-organismes présents dans des environnements souterrains profonds peuvent encore persister pendant une période plus longue, retardant ainsi le « souffle mortel » de la biosphère terrestre d'un milliard d'années supplémentaires. De telles formes de vie pourraient continuer à évoluer dans des environnements extrêmement arides et à haute température, en s’appuyant sur les eaux souterraines, les réactions chimiques des roches et de faibles sources d’énergie.

L'auteur de l'étude a également souligné que cette série de déductions a été menée sur la base d'une « absence d'intervention extérieure », ce qui signifie que les humains ou toute autre forme de vie intelligente potentielle n'effectueront pas de changements techniques à grande échelle dans l'environnement terrestre à l'avenir. En fait, l'idée de prolonger la période habitable grâce à la « géo-ingénierie » ou à « l'ingénierie cosmique » existe depuis longtemps, comme la modification de l'orbite terrestre, l'ajustement de la composition atmosphérique ou l'aménagement de structures pare-soleil pour acheter un temps de survie supplémentaire à la biosphère. Au contraire, les comportements humains tels que les émissions excessives de gaz à effet de serre peuvent également accélérer le déclin de certains écosystèmes à court terme, ajoutant ainsi davantage de variables au sort à long terme.

L'auteur souligne que le système photosynthétique actuel a été hautement adapté à l'environnement existant en termes d'utilisation des sources de carbone et de tolérance à la chaleur, mais que l'évolution future pourrait encore apporter de nouveaux mécanismes au-delà de ce qui est imaginé aujourd'hui. Par exemple, de nouvelles voies de photosynthèse et des structures végétales extrêmement tolérantes à la sécheresse et à la chaleur pourraient, dans une certaine mesure, redéfinir la « ligne d’arrivée » de la vie verte sur Terre. Cependant, dans le contexte à grande échelle dominé par l’évolution solaire, la composition atmosphérique et les processus géologiques, il est difficile pour toute amélioration biologique d’échapper complètement aux contraintes des frontières physiques et chimiques.

D’un point de vue astronomique, le Soleil évoluera vers une géante rouge dans des milliards d’années et finira par impliquer ou brûler les planètes intérieures, y compris la Terre, au point de les rendre inhabitables. Ceci est considéré comme le destin ultime de la Terre. Ce que les dernières recherches décrivent est un « compte à rebours » long et relativement clair que la vie à la surface de la Terre, en particulier le monde végétal, pourrait suivre avant cette finale ultime. À cette échelle de temps, la civilisation humaine n’est qu’un instant très court, mais son impact sur l’avenir de l’écologie terrestre pourrait bien dépasser sa propre existence.

Du point de vue des scientifiques, ces prévisions à long terme ne constituent pas seulement un débat académique sur l’évolution planétaire, mais nous offrent également une perspective unique sur les problèmes environnementaux actuels. Alors que nous nous inquiétons du changement climatique et de la destruction écologique au cours des dernières décennies et siècles, l’existence d’une « ligne d’arrivée verte » à long terme rappelle à l’humanité que maintenir un monde propice à la reproduction de la vie complexe elle-même est une opportunité précieuse et fragile. Dans un futur lointain, lorsque la dernière feuille se fanera dans un environnement à haute température et pauvre en carbone, la Terre fera ses adieux à son « chapitre vert » d’un milliard d’années, et c’est exactement le tableau scientifique que les recherches actuelles tentent de dresser.