Quando eravamo ragazzini, mio fratello era solito prendere in prestito dalla biblioteca scolastica dei libri di divulgazione scientifica e ovviamente li sbirciavo anche io: uno dei miei primi contatti con la scienza, e non lo ringrazierò mai abbastanza per questo. Ricordo perfettamente il momento in cui, da preadolescente, ne sfogliai uno di Astronomia. Mi colpì una pagina in particolare: il coloratissimo diagramma H-R, quello che mette in relazione il colore e la luminosità delle stelle, mostrandone l’evoluzione nel tempo.

Guardavo il Sole al centro della Sequenza Principale e, seguendo le frecce, ne ripercorrevo l’evoluzione fino al suo destino, fra 5 miliardi di anni, di diventare una gigantesca sfera rossa che inghiottirà Mercurio, Venere, e forse anche la Terra. Poi, fra circa 7 miliardi di anni, il Sole espellerà violentemente gli strati esterni in una esplosione che formerà una nebulosa planetaria, lasciando dietro di sé una nana bianca, calda e poco luminosa. Un tizzone stellare che impiegherebbe almeno mille miliardi di anni per raffreddarsi, diventando infine un’ipotetica nana nera, prevista dalla teoria ma ancora mai osservata (visto che l’Universo si è formato soli 13,8 miliardi di anni). In questo scenario, la Terra, già morta da un pezzo, sarà freddissima e non avrà nessuna possibilità di ospitare di nuovo la vita.

Ovviamente non sarà questo freddo che sancirà la fine inevitabile della vita sul nostro pianeta, bensì già la trasformazione in Gigante Rossa. E se la Terra non venisse inghiottita, verrà comunque già resa completamente sterile e inabitabile dall’enorme quantità di radiazione solare che la brucerà.

Terribile ma affascinante.

L’Universo continuerà ad esistere, indifferente alle disgrazie del Sistema Solare, ma già avviato verso una fine lentissima e silenziosa. Parliamo di scale temporali ancora più vertiginose, ma entro circa 10¹⁴ anni (100 mila miliardi di anni) il gas interstellare si esaurirà e non nasceranno più nuove stelle; le ultime nane rosse continueranno a brillare per tempi ancora più lunghi, poi si spegneranno anch’esse. Seguirà una lunghissima era popolata solo da resti degeneri — nane bianche, nane nere, stelle di neutroni e buchi neri — durante la quale, se il protone è instabile, persino la materia ordinaria potrebbe lentamente dissolversi. I buchi neri, infine, evaporerebbero per effetto della radiazione di Hawking, in tempi che arriveranno anche a oltre 10¹⁰⁰ anni (un googol di anni). A quel punto l’Universo sarebbe quasi vuoto, freddissimo, e al massimo disordine possibile: la cosiddetta morte termica.

Rispetto a queste immensità temporali, il destino del Sole — e quello della Terra — sembra quasi un dettaglio.

Ad ogni modo non sapevo ancora che la radiazione proveniente dal Sole è già ora in aumento, seppur in modo molto lieve e graduale, a causa dell’ingrandimento costante del Sole. È proprio questa gradualità a far sì che nei libri, anche universitari, non si desse granché peso alle conseguenze per la biosfera terrestre a medio termine. Al massimo si citava, come dato utile per le misure, che la cosiddetta Costante Solare, cioè la quantità di energia radiante che arriva sulla Terra dal Sole per unità di tempo e superficie, non è affatto costante, ma varia nel corso dell’anno per via dell’eccentricità dell’orbita terrestre: quando il Sole è più vicino ne arriva di più; quando è più lontano, ne arriva di meno.

Poi si citavano cicli più lunghi (dalle decadi ai secoli) legati all’attività delle macchie solari, ma quasi nulla sull’evoluzione del Sole nella scala dei milioni o miliardi di anni.

L’idea che la vita sulla Terra sia esistita per, più o meno, lo stesso tempo che le rimane da vivere, la trovavo un’idea quasi rassicurante: la fine è inevitabile, ma almeno altrettanto lontana dell’inizio. E se la vita è riuscita a realizzare tutto quello che vediamo oggi sul pianeta partendo da zero, chissà quali altre cose meravigliose riuscirà a realizzare in un tempo altrettanto lungo, partendo però dalla biodiversità attuale!

Purtroppo le cose non stavano esattamente così.

Scontro fra galassie

All’università poi venni a sapere della futura fusione fra la Via Lattea e la galassia di Andromeda, che era prevista fra circa 4 miliardi di anni, per formare una galassia più grande. Poi di recente uno studio (Sawala, 2025) ne ha ridimensionato la certezza, abbassando la probabilità di una fusione entro 10 miliardi di anni a circa il 50%. Ma il punto è che nonostante la divulgazione scientifica ne parli spesso in termini catastrofici, è assai probabile che il Sistema Solare non ne venga particolarmente perturbato. Questo perché le galassie sono sì formate da miliardi di stelle, ma queste sono molto distanti le une dalle altre: la probabilità di collisione fra le singole stelle è bassa. Non è però zero la probabilità che le orbite planetarie vengano perturbate abbastanza da allontanare o avvicinare la Terra al Sole, con conseguenze rilevanti sulla temperatura del pianeta.

Ad ogni modo, nella peggiore delle ipotesi, 4 miliardi di anni sono comunque molti. Per quanto possa essere triste poter rischiare di perdere il 20% di longevità della vita sulla Terra, non ci sarebbe da stracciarsi le vesti.

Lenta cottura

Poi però ho letto di uno studio (Kasting, 1993) secondo il quale proprio l’aumento graduale della luminosità del Sole, al quale ho fatto riferimento prima, avrà effetti devastanti per l’atmosfera. Non è necessario arrivare agli effetti di una Gigante Rossa. Il Sole diventa circa il 10% più luminoso ogni miliardo di anni. Questo significa che, fra circa un miliardo di anni, il calore ricevuto dalla nostra stella sarà già sufficiente da incrementare di molto l’evaporazione degli oceani. E ciò porterà nell’atmosfera una quantità enorme di vapore acqueo (un gas serra proprio come l’anidride carbonica e il metano), producendo un surriscaldamento catastrofico. Inoltre, raggiungendo gli strati più alti dell’atmosfera, l’acqua verrà scissa in idrogeno e ossigeno dalla radiazione solare, permettendo al leggero idrogeno di sfuggire nello spazio, determinando la perdita permanente dell’acqua del pianeta e favorendone l’ulteriore perdita dagli oceani.

Si tratta di possibili scenari simili al pianeta Venere, letali per quasi tutti gli esseri viventi: i batteri termofili, rifugiati nelle rocce, potrebbero sopravvivere per qualche tempo, ma anche loro sparirebbero nel giro di 1,5 miliardi di anni.

La fine della fotosintesi

Uno studio (Lovelock 1982), poi ripreso e migliorato dieci anni dopo (Caldeira, 1992), poneva un limite temporale alla capacità di effettuare la fotosintesi da parte delle piante: entro 500 milioni di anni, e la causa sarebbe la drastica e inevitabile diminuzione dell’anidride carbonica per cause geologiche.

Normalmente, infatti, le rocce silicatiche, alterate dal caldo e dalla pioggia, prelevano CO₂ dall’atmosfera e la trasformano in carbonato di calcio (CaCO₃). Nel corso dei milioni di anni, i carbonati vengono trasportati negli oceani, si depositano sul fondo e sedimentano, formando rocce. Molte di queste, a causa dei movimenti della crosta terrestre, affondano nel caldissimo mantello sottostante: è la cosiddetta subduzione. Il calore del mantello libera di nuovo la CO₂ dalle rocce e i vulcani che si formano sopra le zone di subduzione la riemettono in atmosfera. Se il clima si riscalda troppo, il consumo di CO₂ da parte dei silicati accelera, raffreddando il clima. Se il clima si raffredda troppo, l’alterazione dei silicati rallenta e la CO₂ si accumula, riscaldando di nuovo il pianeta. Questo meccanismo di retroazione funziona solo se le variazioni non sono troppo rapide, perché è un processo davvero molto lento.

Si tratta di un termostato che funziona da 3 miliardi di anni, ma che è destinato a rompersi per l’aumento della luminosità solare, che accelera l’alterazione delle rocce, sottraendo maggiori quantità di CO₂. A questo aggiungiamo la perdita di calore interno al pianeta, con il mantello che si raffredda lentamente e la tettonica a placche che rallenta. Si formano sempre meno vulcani e diminuisce la riemissione della CO₂ in atmosfera. Risultato: sempre più CO₂ rimane sequestrata nei carbonati, diminuendo di conseguenza nell’atmosfera, fino a raggiungere concentrazioni incompatibili con la fotosintesi.

Gli esseri viventi in grado di fare la fotosintesi utilizzano varie strategie, ma le tre principali vie metaboliche che fissano il carbonio della CO₂ in un qualche composto zuccherino sono le seguenti:

1. La via C3, utilizzata dalla maggior parte delle piante, come ad esempio grano, riso, orzo, soia, fagioli; è efficiente in ambienti freschi, umidi e con alta concentrazione di CO₂. Saranno queste piante che moriranno prima di tutte quando l’anidride carbonica inizierà a scendere drasticamente.
2. La via C4, utilizzata da alcune piante come mais, canna da zucchero, miglio e sorgo. Molto efficiente in climi caldi, secchi e con molta luce. Moriranno per seconde, dopo le C3, ma anche loro non avranno scampo.
3. La via CAM, utilizzata da piante come i cactus, l’agave, l’aloe, la vaniglia, le orchidee Phalaenopsis e l’ananas, in condizioni estreme come i deserti o dentro l’acqua, dove altre piante non potrebbero sopravvivere. Saranno le ultime piante a morire. E con loro gli ultimi animali rimasti.

Resteranno solo batteri in grado di ottenere energia direttamente dalle sostanze minerali e alcuni cianobatteri estremofili, gli unici ancora in grado di effettuare la fotosintesi. Una sorta di ritorno al passato, quando la vita non aveva ancora inventato la fotosintesi e poi quando arrivarono i cianobatteri, sconvolgendo l’atmosfera e inondandola di quell’ossigeno che era tossico anche per molti di loro: la cosiddetta Catastrofe dell’Ossigeno.

Fra 500 milioni di anni, quindi il mondo potrebbe essere testimone di una sorta di Catastrofe dell’Anidride Carbonica, che diminuirà drasticamente. Secondo uno studio (Ozaki, 2021) questo potrebbe portare anche a una brusca diminuzione dell’ossigeno, dopo altri 500 milioni di anni. E infine anche le ultime forme di vita microbiche sopravvissute moriranno.

Pangea Ultima

Come già detto, la tettonica è destinata a rallentare fino a fermarsi del tutto. Ma prima, fra circa 250 milioni di anni, i continenti probabilmente si fonderanno in una nuova unica massa di terre emerse, formando il prossimo super-continente: Pangea Ultima. Secondo questo modello, il gigantesco entroterra avrà un clima estremamente arido, perché lontanissimo dagli oceani: un enorme deserto dalle temperature altissime. Le uniche zone rigogliose saranno le coste. Non c’è forse bisogno di dire che in un pianeta dove le uniche terre emerse non aride saranno una piccola percentuale, la vita umana sarà verosimilmente impossibile.

Forse ci sarà tempo per una nuova frammentazione e successive formazioni di ulteriori super-continenti, ma è molto difficile prevederlo con precisione. Ma tanto la fine potrebbe essere ancora più vicina.

Tutti questi scenari sembrano lontanissimi, quasi rassicuranti nella loro lentezza geologica. Ma esiste un altro fattore, molto più rapido e imprevedibile, che potrebbe anticipare drasticamente la fine della vita complessa sul pianeta.

Crisi climatica

Homo sapiens è considerata una specie ancora giovane. Si è separata dai suoi antenati circa 300.000 anni fa. Ma mediamente le specie di mammiferi non durano più di un milione di anni. Se non ci evolveremo in qualcos’altro, probabilmente la nostra storia futura non sarà molto più lunga di quella passata. Però siamo già riusciti a minacciare le forme di vita in varie maniere, inquinando e portando moltissime specie all’estinzione. La principale minaccia di origine antropica è però il cambiamento climatico, i cui esiti dipendono moltissimo da cosa faremo (o non faremo) nel prossimo futuro.

Già oggi assistiamo all’innalzamento del livello del mare, allo scioglimento delle calotte glaciali, e al cambiamento nella circolazione atmosferica e oceanica, che stanno modificando la geografia e l’abitabilità del nostro pianeta. E questi effetti continueranno per secoli, anche nel caso in cui le emissioni si fermassero oggi.

Se quindi da una parte gli scenari più ottimistici sono ormai sfumati, fra quelli peggiori ci sono quelli che, seppur poco probabili, si tende a non tenere in sufficiente considerazione. Si tratta degli scenari che contemplano enormi sconvolgimenti atmosferici ed ecosistemici, causati da un riscaldamento globale rapido e fuori controllo, che può avere conseguenze catastrofiche. Una serie di effetti domino possono infatti aumentare velocemente la concentrazione di gas serra nell’atmosfera, come ad esempio la liberazione di metano dal permafrost e l’aumento delle temperature globali dovuto al completo scioglimento dei ghiacciai, che non rifletteranno più la luce solare. Il termostato dei silicati, di cui abbiamo parlato poco fa, non ci potrà aiutare, poiché l’aumento di CO₂ sarebbe troppo veloce: in un paio di millenni questi eventi sarebbero già avvenuti. Oceani più caldi perderanno ossigeno, generando enormi zone completamente anossiche e invivibili. Oceani più ricchi di anidride carbonica produrranno acido carbonico, diventando più acidi e non permettendo la formazione dei gusci calcarei, che normalmente contribuiscono a sottrarre CO₂ dall’atmosfera. Una reazione a catena che provocherà in 10.000 o 100.000 anni il collasso di interi ecosistemi, con conseguente estinzione della maggior parte delle specie viventi, sia dentro che, conseguentemente, fuori dall’acqua. La nostra specie non sopravviverebbe ad uno sconvolgimento del genere, pur avendolo innescato.

Forse la Terra non arriverà mai alle condizioni estreme in cui si trova da miliardi di anni Venere, se non a causa dell’aumento graduale della luminosità solare. In ogni caso, si tratterebbe di processi su scala di milioni di anni — e non saremo qui per vederli accadere.

Su scale temporali più brevi, tra 500.000 anni e 10 milioni di anni, una supereruzione vulcanica o un impatto asteroidale maggiore di 1 km sono altamente probabili (Nasa, 2003), così come un’inversione del campo magnetico che ci esporrà per lungo tempo ai dannosi raggi cosmici. Tali eventi non porterebbero necessariamente all’estinzione della specie umana, ma avrebbero un impatto devastante sull’ecosistema globale.

Non c’è quindi bisogno di temere eventi stellari come l’esplosione del Sole, galattici come lo scontro con Andromeda, o addirittura cosmologici come la morte termica dell’Universo. Man mano che abbiamo capito meglio come funziona il nostro pianeta, ci siamo resi conto di quanto sia fragile l’equilibrio che garantisce la sopravvivenza delle forme di vita. E maggiormente abbiamo accresciuto questa consapevolezza, più la stima della durata della vita sulla Terra si è accorciata. Non è più solo questione di miliardi di anni e processi cosmici lontani. La fine della vita complessa potrebbe essere molto più vicina, e potrebbe anche essere causata da noi stessi, che avremmo invece tutto l’interesse, e le capacità, di allontanarla il più possibile.

Vogliamo davvero rimanere fermi a guardare?

Fonti

1. Sawala, T., Delhomelle, J., Deason, A.J. et al. No certainty of a Milky Way–Andromeda collision. Nat Astron 9, 1206–1217 (2025). https://doi.org/10.1038/s41550-025-02563-1
2. Kasting, James & Whitmire, Daniel & Reynolds, Ray. (1993). Habitable zones around main sequence stars. Icarus. 101. 108-28. https://www.researchgate.net/publication/11809380_Habitable_zones_around_main_sequence_stars
3. Lovelock, J., Whitfield, M. Life span of the biosphere. Nature 296, 561–563 (1982). https://doi.org/10.1038/296561a0
4. Caldeira, K., Kasting, J. The life span of the biosphere revisited. Nature 360, 721–723 (1992). https://doi.org/10.1038/360721a0
5. Ozaki, K., Reinhard, C.T. The future lifespan of Earth’s oxygenated atmosphere. Nat. Geosci. 14, 138–142 (2021). https://doi.org/10.1038/s41561-021-00693-5
6. Study to Determine the Feasibility of Extending the Search for NearEarth Objects to Smaller Limiting Diameters, Nasa (2003). https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2015/12/pdco-neoreport030825.pdf
7. Breve storia della terra, Robert M. Hazen (2012)

Wikipedia:

1. Sole
2. Diagramma Hertzsprung-Russell
3. Nana bianca
4. Nana nera
5. Radiazione di Hawking
6. Morte termica dell’Universo
7. Pangea Ultima
8. Rilascio di metano artico