La Terre sera privée d’oxygène dans un milliard d’années. © Sondem, Adobe Stock
Planète

Voici ce qui tuera toute vie sur Terre dans un milliard d'années

ActualitéClassé sous :Terre , absence d'oxygène , photosynthèse

[EN VIDÉO] Interview : qu'est-ce que l'énergie noire ?  L’univers est en expansion. Si l’on tient compte de la gravité, cette expansion devrait ralentir et pourtant elle semble accélérer au cours du temps. Ce phénomène pourrait être dû à une force étrange : l’énergie noire. Jean-Pierre Luminet, astrophysicien de renom, explique pour Futura-Sciences ce que recouvre cette étrange notion. 

L'évolution de la Terre n'augure rien de bon : l'oxygène, tellement précieux à la vie, sera éliminé de l'atmosphère dans un milliard d'années en raison du manque de photosynthèse. L'oxygène n'aura été ainsi qu'une petite parenthèse dans l'évolution de la Planète.

Dans 5 à 7 milliards d'années, le Soleil aura épuisé son hélium et se transformera en géante rouge, multipliant son rayon par 1.000, et happant peu à peu la Terre dans son halo brûlant. La température à la surface de la Terre sera alors tellement élevée que les océans s'évaporeront. Mais la plupart des formes de vie aura été rayée de la surface de la Planète bien avant et ce, en raison du manque d’oxygène, estime une nouvelle étude parue dans Nature Geoscience.

En réalité, c'est d'abord le manque de dioxyde de carbone qui va faire aboutir ce scénario cataclysmique. En effet, au fur et à mesure du réchauffement de la Terre, de plus en plus de vapeur d'eau va se former, ce qui se traduira par une absorption régulière du dioxyde de carbone, nécessaire à la photosynthèse des plantes. Ces dernières seront alors incapables de survivre et de produire de l'oxygène. « L'effondrement du niveau d'oxygène sera vertigineux », prévient Christopher Reinhard, l'un des deux auteurs de l'article. Dans un milliard d'années, l’atmosphère ne contiendra plus que 1 % d'oxygène contre 20 à 21 % aujourd'hui.

Évolution de la concentration en oxygène, méthane et CO2 au cours du temps. © Kazumi Ozaki et Christopher Reinhard, Nature Geoscience, 2021

Un effondrement de l'oxygène ultra rapide

Et la chute sera particulièrement brutale : selon les modélisations des chercheurs, tout l'oxygène pourrait disparaître en moins de 10.000 années. Parallèlement, la teneur en méthane de l'atmosphère sera multipliée par 10.000. « La composition de l'atmosphère ressemblera alors à celle qu'a connue la Terre avant la Grande Oxydation, survenue il y a environ 2,4 milliards d'années », prévient Christopher Reinhard.

Les conséquences sur la biosphère seront catastrophiques. Privées d'oxygène, les plantes terrestres et aquatiques mourront ainsi que tous les animaux dépendant d'elles pour leur nourriture. La disparition de l'oxygène entraînera aussi celle de l’ozone, ce qui exposera la Terre aux radiations ultraviolettes du Soleil qui brûleront les organismes marins à la surface de l'eau et les plantes. « Ne subsisteront alors plus que des bactéries anaérobies et primitives », affirme Christopher Reinhard.

La disparition de la couche d'ozone entraînera la mort de la plupart des organismes vivants. © sarayut_sy, Adobe Stock

L’oxygène, une petite parenthèse dans l’histoire de la Terre

Ces prévisions correspondent à peu près à celle d'une précédente étude menée en 2013 (voir ci-dessous) qui avait calculé que la Terre cesserait d'être habitable entre 1,75 et 3,25 milliards d'années. Les auteurs avaient estimé que les espèces végétales les moins résistantes (plantes C3) disparaitront dans 500 millions d'années et que seuls quelques microbes survivront encore dans 2,8 milliards d'années. L'Homme, lui, aura disparu bien avant tout cela. Peut-être décimé par un astéroïde géant comme les dinosaures ou un virus dévastateur.

Dans l'histoire de la Terre, l'oxygénation atmosphérique n'aura donc été qu'une petite parenthèse. Si l'on situe l'apparition de la Terre à 4,5 milliards d'années et sa mort à environ 5 milliards d'années, on aura eu seulement 3,5 millards d'années avec un niveau d'oxygène suffisant à la vie aérobie, soit un tiers de l'existence terrestre. Autant dire que trouver une planète dans l'univers avec une atmosphère comparable à la nôtre relèverait d'une coïncidence extraordinaire.

Pour en savoir plus

La Terre, habitable pour encore au moins 1,75 milliard d'années

Article de Delphine Bossy publié le 23/09/2013

La Terre devrait conserver des conditions habitables durant encore presque deux milliards d'années au moins. Bien qu'une planète semblable à la nôtre n'ait pas encore été découverte, il apparaît que certaines exoplanètes ont une durée d'habitabilité dix fois supérieure à celle de la Terre. Elles seraient donc capables d'accueillir la vie et pourraient permettre l'évolution d'organismes complexes.

La planète Terre a de beaux jours devant elle. Elle serait habitable pour encore au moins 1,75 milliard d'années et au plus 3,25 milliards d'années. Alors que les conditions de vie pour les humains ou d'autres formes de vie complexes devraient devenir insoutenables bien plus tôt, les microbes ont en revanche un bel avenir. Plus les organismes sont complexes, plus ils sont sensibles aux modifications de l'environnement. L'Homme sera rapidement en difficulté avec l'augmentation de la température de l'air, tandis que les bactéries seront capables de s'adapter à des milieux extrêmes...

Que l'on s'entende : l'habitabilité de la Terre est ici estimée à partir de paramètres astronomiques, comme la gamme de températures permettant l'existence de l'eau liquide. Une équipe de recherche, menée par le chercheur Andrew Rushby, a récemment déterminé qu'il faudra attendre près de deux milliards d'années avant que la planète Terre entre dans la « zone chaude » du Soleil, où les températures engendreront l'évaporation des océans. Les résultats de l'étude sont publiés dans la revue Astrobiology.


La zone d'habitabilité (en bleu) dépend de la taille de l'étoile (à gauche). Dans le Système solaire (en haut), elle se situe actuellement entre 1 et 3 UA (unités astronomiques), englobant la Terre et Mars. Autour de la naine rouge Gliese 581, nous connaissons six planètes, dont deux figurent dans la zone habitable, plus proche de l'astre car cette étoile est moins chaude. Gliese 581 d y restera au moins durant... 42 milliards d'années. © ESO, Wikipédia, cc by sa 3.0

Pour obtenir ces estimations, l'équipe britannique a développé un modèle d'évolution stellaire, qu'elle a appliqué à la Terre, mais aussi à huit exoplanètes récemment découvertes et se trouvant dans la zone d'habitabilité. Pour les chercheurs, plus l'étoile est petite et plus les planètes de sa zone habitable en profiteront longtemps.

Gliese 581 d, toujours habitable dans 42 milliards d’années

Par exemple, la planète Kepler 22 b gravite autour de Kepler 22, une étoile de la séquence principale semblable au Soleil. Sa durée de vie habitable est du même ordre que celle de la Terre. En revanche, Gliese 581 d gravite autour d'une naine rouge, de 0,31 masse solaire. De ce fait, sa durée de vie habitable est largement supérieure. « L'exoplanète Kepler 22 b a une durée de vie habitable de 4,3 à 6,1 milliards d'années. Plus surprenant encore, Gliese 581 d a une durée de vie habitable importante comprise entre 42,4 à 54,7 milliards d'années. Cette planète peut être chaleureuse et agréable dix fois plus longtemps que la durée de vie totale de notre Système solaire », détaille Andrew Rushby.

Sur notre planète, la vie serait apparue voilà près de 4 milliards d'années, et il aura fallu atteindre environ 75 % de la durée de vie totale de la zone habitable pour que, par exemple, l'Homme apparaisse. La longévité des conditions viables d'une planète est primordiale pour l'apparition et l'évolution d'espèces complexes. Bien sûr, l'évolution des espèces est aussi basée sur la chance, mais évaluer la durée d'habitabilité d'une planète permet d'étudier la faculté qu'auraient d'autres planètes à accueillir la vie.

La Terre n'a pas encore trouvé sa semblable, mais il n'est pas improbable de trouver une planète habitable à quelques dizaines d'années-lumière, une faible distance à l'échelle astronomique. « Il faudrait des centaines de milliers d'années avec notre technologie actuelle pour se rendre à une telle distance, explique Andrew Rushby. Si jamais nous devions aller sur une autre planète, Mars est probablement notre meilleur parti. Elle est très proche de nous et restera dans la zone habitable jusqu'à la fin de la durée de vie du Soleil. »

Abonnez-vous à la lettre d'information La quotidienne : nos dernières actualités du jour. Toutes nos lettres d’information

!

Merci pour votre inscription.
Heureux de vous compter parmi nos lecteurs !