Les plantes de la Terre pourraient survivre encore près de 1,9 milliard d’années, selon une nouvelle étude

• Nature

Depuis des décennies, les scientifiques tentent de répondre à l’une des questions les plus fascinantes concernant l’avenir de notre planète : combien de temps les plantes pourront-elles encore survivre sur Terre ? Une nouvelle étude apporte une réponse bien plus optimiste que ce que l’on pensait jusqu’à présent. Selon les chercheurs Jacob Haqq-Misra et Eric Wolf, la végétation terrestre pourrait rester active pendant près de 1,9 milliard d’années avant que les conditions de la planète ne rendent finalement la photosynthèse impossible.

Ce nouveau scénario modifie considérablement les estimations précédentes et offre une vision plus complète de l’évolution à long terme de la Terre. Au-delà de notre planète, ces résultats fournissent également des informations précieuses pour la recherche de vie sur des exoplanètes présentant des conditions similaires.

Les lecteurs souhaitant en savoir plus peuvent consulter cette analyse détaillée sur l’avenir des plantes sur Terre, qui explique comment les nouveaux modèles climatiques ont profondément modifié notre compréhension de l’avenir de la biosphère terrestre.

Un avenir beaucoup plus long pour la végétation terrestre

Les premières estimations concernant la disparition de la vie végétale reposaient sur des modèles relativement simples décrivant l’évolution du Soleil et de l’atmosphère terrestre. Cette nouvelle recherche s’appuie toutefois sur des modèles climatiques tridimensionnels beaucoup plus sophistiqués, capables de simuler avec précision les interactions entre le rayonnement solaire, l’atmosphère, les océans et le cycle du carbone.

Les résultats montrent que les plantes pourraient continuer à survivre pendant environ 1,84 à 1,87 milliard d’années, selon l’évolution future du cycle géologique du carbone. Cette estimation repousse de plusieurs centaines de millions d’années les prévisions des études précédentes.

Bien que ces échelles de temps soient pratiquement inconcevables à l’échelle humaine, elles sont essentielles pour comprendre l’évolution des planètes habitables et la durée potentielle des biosphères.

Le Soleil sera le principal moteur du changement

L’étude indique que la plus grande menace pour les plantes ne sera pas le changement climatique provoqué par les activités humaines, mais l’évolution naturelle du Soleil.

Comme toutes les étoiles semblables au Soleil, notre étoile augmente progressivement sa luminosité à mesure qu’elle consomme son combustible nucléaire. Cette évolution est imperceptible à l’échelle de l’histoire humaine, mais elle devient déterminante lorsqu’on considère des périodes de plusieurs centaines de millions ou de milliards d’années.

À mesure que davantage d’énergie solaire atteindra la Terre, les températures mondiales continueront d’augmenter progressivement. À terme, elles atteindront des niveaux incompatibles avec la survie de la plupart des espèces végétales terrestres.

Les chercheurs estiment que de nombreuses plantes commenceraient à disparaître dans environ 1,68 milliard d’années, tandis que l’extinction quasi totale de la végétation terrestre pourrait survenir vers 1,87 milliard d’années si la température devient le principal facteur limitant.

Le dioxyde de carbone déterminera également l’avenir de la biosphère

La survie des plantes ne dépend pas uniquement de la température. Le dioxyde de carbone (CO₂) constitue un élément indispensable à la photosynthèse, le processus qui permet aux plantes de produire la matière organique soutenant la majorité des écosystèmes terrestres.

Au fil des millions d’années, la concentration atmosphérique de CO₂ diminue progressivement en raison de processus naturels tels que l’altération des roches silicatées. Ces réactions capturent le carbone atmosphérique dans les minéraux, tandis que l’activité volcanique en restitue une partie à l’atmosphère.

L’équilibre entre ces deux processus déterminera la quantité de CO₂ encore disponible pour les plantes.

Dans l’un des scénarios étudiés, la concentration de dioxyde de carbone finirait par devenir trop faible pour maintenir une photosynthèse classique. Dans ces conditions, les plantes utilisant le métabolisme C4 pourraient survivre plus longtemps que les espèces traditionnelles, retardant ainsi le déclin mondial de la végétation.

Toutes les plantes ne réagiront pas de la même manière

L’un des aspects les plus intéressants de cette étude est que la disparition de la vie végétale ne se produira pas simultanément pour toutes les espèces.

Les plantes utilisent différentes stratégies de photosynthèse. La majorité appartient au groupe des plantes C3, qui nécessitent des concentrations relativement élevées de dioxyde de carbone.

Les plantes C4 ont, quant à elles, développé des adaptations leur permettant de fonctionner avec beaucoup moins de CO₂ et de mieux résister aux températures élevées. Un troisième groupe, les plantes CAM — notamment de nombreux cactus, plantes grasses et certaines orchidées — présente une résistance encore supérieure aux environnements extrêmes.

Cela signifie que les grandes forêts disparaîtront bien avant les espèces les mieux adaptées aux climats arides et pauvres en carbone.

Les chercheurs rappellent également que certaines plantes aquatiques sont capables d’utiliser le bicarbonate dissous dans l’eau lorsque le CO₂ atmosphérique devient rare, ce qui pourrait permettre à quelques refuges de vie végétale de subsister plus longtemps.

L’évolution pourrait encore modifier ces prévisions

Bien que les modèles climatiques actuels représentent les meilleures prévisions scientifiques disponibles, les auteurs reconnaissent qu’il subsiste d’importantes incertitudes lorsqu’il s’agit d’anticiper des événements aussi lointains.

L’évolution biologique a démontré à plusieurs reprises une remarquable capacité d’adaptation. Il y a plusieurs centaines de millions d’années, les arbres, les plantes à fleurs et de nombreuses espèces actuelles n’existaient pas encore. De futures innovations évolutives pourraient donc modifier ce calendrier.

Les chercheurs envisagent que de futures espèces végétales puissent développer des mécanismes leur permettant de survivre avec des concentrations extrêmement faibles de dioxyde de carbone ou sous des températures bien plus élevées que celles d’aujourd’hui.

Ils évoquent également, à titre purement hypothétique, la possibilité qu’une civilisation technologiquement très avancée puisse un jour intervenir sur le climat terrestre afin de prolonger les conditions favorables à la vie, même si cette idée relève aujourd’hui de la spéculation.

La disparition des plantes ne signifiera pas nécessairement la fin de toute vie

L’effondrement de la végétation aurait des conséquences dramatiques pour les écosystèmes. Sans plantes, la principale source de production d’oxygène et de matière organique alimentant les animaux, les insectes et la plupart des micro-organismes de surface disparaîtrait.

Cependant, la vie ne s’éteindrait pas totalement.

À l’heure actuelle, des micro-organismes vivent déjà à plusieurs kilomètres sous la surface terrestre, où ils survivent grâce à des réactions chimiques entre les minéraux, l’eau et les roches, sans dépendre de la lumière du Soleil.

Ces formes de vie pourraient continuer à exister longtemps après que la surface de la Terre soit devenue inhabitable pour les plantes et les animaux complexes, prolongeant ainsi l’existence de la biosphère.

Des implications majeures pour la recherche de vie au-delà du Système solaire

Cette étude présente également des implications importantes pour l’astrobiologie.

Lorsqu’ils recherchent des planètes potentiellement habitables, les astronomes ne se limitent pas à la distance qui les sépare de leur étoile. Ils doivent également comprendre l’évolution de cette étoile, le fonctionnement du cycle du carbone de la planète, ainsi que les interactions entre son atmosphère, sa géologie et son climat.

Cette recherche montre que l’habitabilité d’une planète n’est pas constante au cours du temps. Un monde peut rester favorable à la vie beaucoup plus longtemps que prévu si ses processus géologiques et atmosphériques demeurent en équilibre.

Une meilleure compréhension de ces mécanismes permettra d’identifier avec davantage de précision les exoplanètes susceptibles d’abriter une vie complexe et d’estimer la durée pendant laquelle leurs écosystèmes pourraient rester actifs.

En définitive, cette étude offre une vision plus optimiste de l’avenir lointain de notre planète. Même si l’augmentation progressive de la luminosité du Soleil transformera un jour la Terre en un environnement hostile pour la végétation, les plantes pourraient encore disposer d’environ 1,9 milliard d’années d’existence. Ce nouvel horizon enrichit non seulement notre compréhension de l’évolution de la biosphère terrestre, mais fournit également de nouveaux outils pour interpréter l’histoire et l’avenir des mondes potentiellement habitables au-delà de notre Système solaire.