Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Nature, a permis, grâce au premier modèle climatique tridimensionnel permettant de simuler l’évaporation complète des océans terrestres sous l’effet de la luminosité naturellement croissante du Soleil, de prédire la disparition de l’eau liquide sur Terre dans près d’un milliard d’années repoussant les estimations de plusieurs centaines de millions d’années.

Indépendamment «du réchauffement climatique causé par l'homme considéré à l’échelle des décennies», la luminosité du Soleil augmente, comme la plupart des étoiles, «très lentement au cours de son existence».

Ce réchauffement, conduisant à une ébullition des océans et la disparition d’eau liquide en surface, avait jusqu'à présent, été étudié «à l’aide de modèles d’astrophysique très simplifiés (à une seule dimension): ceux-ci considéraient la Terre comme uniforme et ne prenaient pas en compte des éléments essentiels comme les saisons ou les nuages».

Parmi ces modèles unidimensionnels, certains «avaient prédit que d’ici seulement 150 millions d’années, la Terre commencerait à perdre toute son eau dans l’espace et se transformerait en une nouvelle Vénus».

Le modèle climatique tridimensionnel sophistiqué, présenté ici, est «capable de prédire l’évolution de l’environnement terrestre sous l’effet d’une augmentation très forte du flux solaire induisant l’évaporation de l’eau liquide dans l’atmosphère».

Il indique que «le basculement devrait se produire lorsque le flux solaire moyen atteindra environ 375 W/m2 pour une température de surface de près de 70°C (le flux actuel étant de 341 W/m2), soit dans près d’un milliard d’années».

Ce résultat, qui «repousse de plusieurs centaines de millions d’années la vaporisation complète des océans telle qu’elle était prédite précédemment», est dû, en particulier, «à la circulation atmosphérique qui, tout en transportant de la chaleur depuis l’équateur vers les moyennes latitudes, assèche ces régions chaudes et réduit l’effet de serre là où il est le plus susceptible de s'emballer».

Ces calculs, qui «permettent en particulier de préciser la valeur de la zone habitable autour du Soleil», montrent «qu’une planète peut s’approcher à moins de 0,95 unité astronomique d’une étoile équivalente au Soleil d’aujourd’hui avant de perdre toute son eau liquide, soit 5 % de moins que la distance Terre-Soleil».

Ces calculs, qui ont conduit à mieux appréhender l’évolution de notre planète, pourront servir à déterminer les conditions nécessaires à la présence d’eau liquide sur d’autres planètes similaires à la Terre.