L'augmentation de l'énergie émise par le Soleil provoquera l'évaporation des mers dans un milliard d'années.
Des océans qui bouillonnent au point de transformer la planète Terre en un gros caillou desséché, abandonnée de toute vie. C'est ce qui devrait se produire dans environ un milliard d'années. Rien à voir avec le réchauffement climatique qui se mesure sur quelques décennies. «Ce sera le résultat de l'augmentation lente mais régulière de le luminosité du Soleil» qui se mesure sur un temps géologique (centaines de millions d'années), souligne François Forget, directeur de recherche au laboratoire de météorologie dynamique (CNRS/UPMC). Un travail de recherche qu'il signe dans la prestigieuse revue Nature avec Jérémy Leconte, également chercheur au laboratoire de météorologie dynamique.
Au fil des ans, et de façon inéluctable, le Soleil grossit. «Il ne devient pas vraiment plus chaud, mais la quantité totale d'énergie émise dans l'espace augmente», précise François Forget. Cette chaleur accélère l'évaporation des océans, ce qui augmente la quantité de vapeur d'eau dans l'atmosphère. Or cette vapeur d'eau agissant comme un gaz à effet de serre accélère à nouveau le réchauffement… «Jusqu'à un point de basculement où le phénomène s'emballe», poursuit-il. Ce basculement doit se produire quand l'énergie reçue en moyenne par la Terre atteindra environ 375 W/m2 (elle est aujourd'hui de 341 W/m2) pour une température moyenne à la surface de la Terre d'environ 70 °C.
Peut-on imaginer que le réchauffement climatique lié aux émissions anthropiques de gaz à effet de serre puisse accélérer le déclenchement du phénomène? «Si on consommait aujourd'hui toutes nos réserves d'énergie fossile, ce qui multiplierait par 10, voire par 20, les quantités de gaz carbonique présentes dans l'atmosphère, cela ne pourrait pas déclencher ni faire évoluer la date du basculement, commente le scientifique, même si le réchauffement serait considérable.»
Vénus, plus proche de l'astre solaire que la Terre, s'est transformée en fournaise il y a quelques milliards d'années
Ces travaux présentent l'intérêt d'une véritable simulation. Ils permettent notamment de faire reculer sérieusement l'échéance fixée par de précédentes recherches (150 millions d'années pour certaines), «qui faisaient appel à des modèles trop simples», explique le chercheur. Mais, surtout, ils permettent de comprendre d'autres phénomènes.
Avec cette simulation, on précise la zone «habitable» dans le système solaire. La Terre occupe ainsi une place privilégiée, ni trop près, ni trop loin de son étoile. Si la distance au Soleil était ne serait-ce que 5 % plus petite, alors il n'y aurait plus d'eau liquide sur Terre.
Pour les astronomes, cette simulation apporte également des éléments de réponse sur la situation de Vénus, qui, plus proche de l'astre solaire que la Terre, s'est transformée en fournaise il y a quelques milliards d'années, alors même que le Soleil émettait un rayonnement beaucoup moins puissant qu'aujourd'hui.
Un tel modèle du climat permet également d'expliquer ce que les scientifiques appellent le paradoxe du Soleil faible. «Il y a trois milliards d'années, les rayonnements du Soleil étaient inférieurs de 25 %, et dans ces conditions il aurait dû faire autour de - 50°C sur Terre», raconte le chercheur. Or ce n'était pas le cas. «On sait par des analyses de dépôt géologique qu'il y avait déjà de l'eau liquide.» La modélisation relativement sophistiquée élaborée par l'équipe de scientifiques, qui prend en compte la vapeur d'eau, les nuages, les courants atmosphériques… permet de démontrer qu'il pouvait y avoir un climat relativement clément sur la Terre à cette époque.
À l'heure où les exoplanètes (qui sont hors du système solaire) deviennent un des centres d'intérêt majeurs des astronomes, le modèle mis au point par les chercheurs devrait permettre d'explorer leur climat et de découvrir si certaines d'entre elles sont effectivement habitables, autrement dit présentent des caractéristiques climatiques voisines de celles de la Terre aujourd'hui.