Le climat et la vie sur Terre

Actuellement, il y a une augmentation de l'effet de serre dû à l'activité humaine. Que son résultat soit à terme catastrophique pour la vie sur la planète est assez discuté, entre les tenants de l'alarmisme et ceux prônant l'adaptabilité de la vie (après tout, elle a bien survécu à quelques catastrophes majeures, dont des impacts météoriques.)

Là, je vais plutôt m'intéresser à l'évolution du climat sur le très long terme, à savoir les quelques milliards d'années à venir. Les données viennent d'un rapport de Ken Caldeira et James Kasting, que j'ai traduit ci-dessous.

Dans deux milliards et demi d'années, longtemps après notre disparition, la Terre perdra son eau et les organismes les plus résistants succomberont sous le soleil.

Dans cinq milliards d'années, le soleil gonflera en une géante rouge et détruira la Terre comme un tas de poussière sous un chalumeau. Néanmoins, il n'y aura rien à regretter. La planète aura passé ses deux derniers milliards d'années non pas comme une gemme bleue plein de vie mais en tant qu'une boule de pierre sèche et surchauffée, telle Venus.

Telles sont les prévisions sorties de l'ordinateur siégeant sur le bureau de Ken Caldeira à Penn State. Caldeira et son collègue James Kasting ont simulé la façon dont le soleil évolue allait affecter l'atmosphère terrestre. Sur son chemin vers l'état de géante rouge, le soleil devient de plus en plus lumineux et chaud; d'après les modèles stellaires des astronomes, il est environ 25% plus lumineux maintenant que quand la Terre est née il y a 4,6 milliards d'années. D'après les climatologues Caldeira et Kasting, la Terre a réussi à maintenir une température stable en baissant son effet de serre naturel au fur et à mesure que le soleil devenait de plus en plus chaud.

Le fonctionnement est le suivant : plus de chaleur venant du soleil entraîne plus d'évaporation de la part des océans, plus de pluies emportant le dioxyde de carbone de l'atmosphère, et plus de carbone piégé dans les roches. Bien que les volcans en renvoient dans l'atmosphère, sa concentration diminue petit à petit, ce qui signifie que la température terrestre reste stable et que la vie peut se répandre.

Mais la vie végétale a besoin du CO2 atmosphérique pour sa photosynthèse, et les animaux tels que nous ont besoin des plantes pour leur alimentation. Dans les temps à venir, au fur et à mesure de l'augmentation de la température du soleil, il arrivera un moment où tant de CO2 aura été lessivé de l'atmosphère que les plantes et ceux qui les mangent mourront. En 1982, le chimiste atmosphérique britannique James Lovelock a lancé une simulation simple de ce processus. Il en a conclut que la biosphère en mourrait dans 100 millions d'années. (Elle ne sera pas sauvée par notre pollution; l'effet de serre provoqué par l'humanité sera un simple sursaut au niveau de l'échelle des temps géologiques.)

Une décennie après les prévision de Lovelock, Caldeira et Kasting ont décidé de jeter une fois de plus un œil dans la boule de cristal. Ils ont modifié un des postulats essentiels de Lovelock : que toutes les plantes mourraient une fois que la concentration atmosphérique de CO2 serait tombée en dessous de 150 ppm (N.d.T : la concentration actuelle est de 380 ppm). En fait, certaines plantes telles les plantes grasses utilisent le CO2 de manière si efficace quelle peuvent survivre avec une concentration inférieure à 10 ppm. Elles pourront envahir la planète pendant que les autres plantes mourront.

Caldeira et Kasting on trouvé que la fin de la biosphère ne peut pas se produire avant au moins un milliard d'années dans le futur. Quelques plantes et animaux résistant pourraient même tenir plus longtemps. Caldeira et Kasting ont laissé tourner leur simulation afin de voir comment les survivant les plus résistant finiraient par disparaître. Il apparaît qu'ils seront cuits et desséchés.

Sans CO2 dans son atmosphère, la Terre sera incapable de réguler sa température, et cette dernière augmentera de concert avec celle du soleil. Dans un milliard et demi d'années, la température atteindra 120°F (50°C), et toute vie à part les microbes sera morte. Deux cent millions d'années plus tard, la température atteindra 212°F (100°C), le point d'ébullition de l'eau, et tout le monde excepté les microbes les plus endurants, de ceux qu'on trouve dans les sources chaudes au fond des océans, entendront s'approcher la faucheuse.

Mais même eux périront avec la déshydratation de la Terre. L'atmosphère sera saturée de vapeur, dont une partie atteindra la stratosphère. Là, les radiations venant du soleil décomposeront les molécules d'eau en hydrogène et oxygène, et l'hydrogène fuira dans l'espace. D'ici 2,5 milliard d'années, toute l'eau de la Terre aura été détruite, laissant la planète stérile.

Sans eau, le cycle du carbone s'arrêtera. Les volcans continueront de répandre du CO2, et dans l'atmosphère sans pluie, il le taux de ce dernier recommencera à augmenter, créant un effet de serre massif sur une planète ravagée. Les températures devraient atteindre et même dépasser les 500°F (260°C). Dans 3 milliards d'années, la Terre ressemblera à Venus, avec encore 2 milliards d'année à attendre en se remémorant ses jours heureux avant que le soleil ne l'engloutisse.

Mais nous aurons disparu depuis longtemps. Si une espèce existe pendant 10 millions d'années, c'est une durée de vie extrêmement longue dit Caldeira. Alors notre propre petit effet de serre est beaucoup plus préoccupant que l'apocalypse prédite par Caldeira. De plus, chaque culture a sa vision de sa naissance et de sa mort. Peut-être est-ce là la notre.

Autres informations astronomiques

Le futur de la planète ne se résume pas à un effet de serre géant. En effet, non seulement les jours seront plus chauds, mais en plus il seront plus longs.

Les lois de la physique étant ce qu'elles sont, la Terre voit sa vitesse de rotation sur elle même ralentir du fait des forces de marées dues à la Lune. Et plus la Terre ralenti, plus la Lune s'éloigne (d'environ 3,7 cm par an). De fait, il y a 200 millions d'années, les journées duraient 22 heures au lieu des 24 heures actuelles et la Lune était plus proche de la Terre.

Ce ralentissement de la rotation terrestre va se poursuivre jusqu'à ce que l'orbite lunaire et la rotation terrestre soient synchronisées. A ce moment, la Lune fera face à la Terre sans en bouger, et elle ne bougera plus de son emplacement dans le ciel visible. Le résultat sera la disparition des marées terrestres, et la durée de la journée terrestre à ce moment sera de 47 journées actuelles, soit 1128 heures.

Plus d'informations sur ce phénomène sont disponibles sur Dinosoria.