miniaturadeimagen|250px|Ilustración de la Tierra siendo abrasada por el Sol cuando este ya haya entrado en la fase de gigante roja, dentro de unos 5000 millones de años. El futuro del planeta Tierra vendrá determinado por diversos factores, como el incremento de la luz solar proveniente del Sol, la pérdida de energía calorífica del núcleo de la Tierra, perturbaciones originadas por otros cuerpos del sistema solar y variaciones a nivel bioquímico de la superficie de la Tierra. La teoría de Milankovitch predice que el planeta seguirá sufriendo ciclos de glaciaciones a causa de la excentricidad de su órbita, la oblicuidad de la eclíptica y la precesión del planeta. Como parte del ciclo de formación de un supercontinente, la tectónica de placas dará lugar probablemente a un supercontinente dentro de unos 250‑350 millones de años. Por ello, en algún momento de los próximos 3000 millones de años, la oblicuidad de la Tierra podría comenzar a sufrir variaciones caóticas, con cambios en la oblicuidad de la eclíptica superiores al 90°.
Dentro de entre 1000 y 2500 millones de años también se verá incrementada la radiación solar a raíz de la acumulación de helio en el núcleo del Sol, lo que conllevará la pérdida de los océanos y el cese de la deriva continental. Este proceso proseguirá acentuándose dentro de 2000 millones de años cuando el incremento de temperatura en la superficie terrestre cause un efecto invernadero descontrolado. Llegados a este punto, la mayor parte de la vida en la Tierra, si no toda, ya se habrá extinguido. Finalmente el destino último más probable del planeta será la absorción por parte del Sol en unos 5500 millones de años, después de que esta estrella entre en una fase de gigante roja y se expanda más allá de la órbita de la Tierra, aunque al no estar bajo los efectos de las mareas solares por su pérdida de masa, es probable que el planeta siga existiendo, pero ya sin vida.
Influencia humana
El ser humano juega un papel clave en el mantenimiento de la biosfera en la actualidad, debido a la gran cantidad de población humana que ha colonizado y dominado muchos de los ecosistemas de la Tierra. Esto ha dado lugar a una expansión desmesurada de nuestra especie, con la consecuente extinción de muchas otras especies a lo largo de la actual era geológica, denominada ahora extinción masiva del Holoceno. El elevado número de especies extintas a causa de la actividad del ser humano desde la década de 1950 se ha llamado extinción masiva o crisis biótica, con una pérdida estimada, en 2007, del 10 % del total de especies existentes en la Tierra. A la velocidad actual, aproximadamente el 30 % de las especies estarán en peligro de extinción en los próximos cien años. La denominada extinción del Holoceno es el resultado de la destrucción del hábitat, de la introducción de especies invasivas en nuevos ecosistemas, de la caza y del cambio climático. En la actualidad, la actividad humana ha tenido un significativo impacto en la superficie del planeta. Más de una tercera parte de la superficie terrestre ha sido modificada por la acción humana, y los humanos utilizan alrededor del 20 % de la producción primaria global. La concentración de dióxido de carbono en la atmósfera se ha incrementado cerca de un 30% desde el comienzo de la Revolución Industrial.
Las consecuencias de una crisis biótica persistente se han predicho a lo largo de una línea de tiempo que alcanza los 5000 millones de años. Podría resultar en una desaparición gradual de la biodiversidad y una homogeneización de la biota, acompañadas de una proliferación de especies oportunistas como las creadoras de plagas y las malas hierbas. También podrían emerger nuevas especies; sobre todo aquellos taxa que prosperan en los ecosistemas dominados por el hombre podrían diversificarse rápidamente en multitud de nuevas especies. Los microbios probablemente se verían beneficiados en cualquier caso, al verse incrementada la cantidad de nutrientes disponibles en el ambiente. Sin embargo es improbable la aparición de nuevas especies de vertebrados superiores, con lo que las cadenas tróficas serán cada vez más cortas.
En el caso de una hipotética extinción de la especie humana, las diversas construcciones que esta ha erigido empezarán a decaer. Las mayores estructuras construidas por el hombre tienen una vida media de 1000 años, y las últimas que quedarían en pie serían entre otras aquellas cómo minas a cielo abierto, grandes canales y carreteras, y grandes vertederos. Unos pocos monumentos de gran tamaño construidos en piedra, como las Pirámides de Guiza o las esculturas de Monte Rushmore, podrían sobrevivir algunos millones de años.
Órbita y rotación Las perturbaciones gravitacionales de los otros planetas del sistema solar se combinan de modo que pueden modificar la órbita de la Tierra y la orientación de su eje de rotación. Estos cambios pueden influir en el clima a nivel planetario.
Glaciación Históricamente ha habido períodos cíclicos de glaciaciones en los que gruesas capas de hielo cubrían las latitudes más altas de los continentes. La teoría de Milankovitch predice que las glaciaciones se producen a causa de factores astronómicos en combinación con mecanismos de retroalimentación del clima y la tectónica de placas. Los factores astronómicos principales son poseer una excentricidad orbital superior a lo normal, una escasa inclinación del eje (u oblicuidad de la eclíptica) y el alineamiento del solsticio de verano con el afelio. Cada uno de estos efectos ocurre cíclicamente. Por ejemplo, la excentricidad de la órbita cambia en ciclos de tiempo de 100 000-400 000 años, con una variación del rango de valores de 0.01 a 0.05. Esto es equivalente a sufrir un cambio del 99.95 % en el eje semimenor de la órbita del planeta al 99.88 % en el eje semimayor, respectivamente.La excentricidad e se relaciona con el eje semimayor a y con el eje semimenor b tal y como se muestra a continuación:
De este modo, para e igual a 0.01, b/a = 0.9995, mientras que para e igual a 0.05, b/a = 0.99875. Véase:
En la actualidad la Tierra se encuentra en un período interglacial, que se esperaría que finalizase en unos 25 000 años. La actual tasa de incremento en la liberación de dióxido de carbono a la atmósfera por la actividad antrópica podría retrasar la llegada de la próxima glaciación hasta dentro de unos 50 000-130 000 años. Sin embargo un período de calentamiento global de una duración finita (basado en el supuesto de que el uso de los combustibles fósiles cesará en torno al año 2200) probablemente solo retrasará la glaciación en unos 5000 años. Por ello un período breve de calentamiento global inducido a lo largo de unos pocos siglos tendría un impacto limitado a largo plazo.
Oblicuidad miniaturadeimagen|Diagrama donde se muestra el efecto gravitatorio (elipse azul) causado por la Luna (esfera gris) sobre la Tierra (esfera verde), el cual genera una ralentización de la rotación terrestre.
La aceleración de marea de la Luna ralentiza la velocidad de rotación de la Tierra e incrementa la distancia Tierra-Luna. Otros efectos que pueden disipar la energía rotacional de la Tierra son la fricción entre el núcleo y el manto, las corrientes atmosféricas, las corrientes de convección del manto y los cambios climáticos que puedan aumentar o disminuir la cantidad de hielo en los polos. Estos efectos combinados podrían terminar incrementando la duración del día en más de 1.5 horas y la oblicuidad en torno a medio grado a lo largo de los próximos 250 millones de años. De igual modo, la distancia a la Luna se vería incrementada en 1.5 radios terrestres durante ese mismo período.
Con base en modelos computacionales, la presencia de la Luna parece estabilizar la oblicuidad de la Tierra, ayudando así al planeta a evitar drásticos cambios climáticos. Esta estabilidad se debe a que la Luna aumenta la velocidad de precesión del eje terrestre, evitando así las posibles resonancias creadas entre la precesión del giro y la frecuencia de precesión de los nodos de la órbita del planeta (es decir, el movimiento de precesión de la eclíptica). Sin embargo, como el eje semimayor de la órbita lunar continúa incrementándose, este efecto estabilizador disminuirá en el futuro. En algún momento los efectos de estas perturbaciones causarán probablemente variaciones caóticas en la oblicuidad de la eclíptica terrestre de hasta 90° con respecto al plano de la órbita. Esto podría suceder dentro de unos 1500-4500 millones de años, si bien no es posible calcular una fecha más exacta.
Una oblicuidad tan acentuada daría lugar a una serie de cambios drásticos en el clima que podrían acabar con la habitabilidad en el planeta. Cuando la oblicuidad de la Tierra alcance un valor de 54°, el ecuador recibirá menos radiación del Sol que los polos. La oblicuidad del planeta podría mantenerse en valores de entre 60° y 90° durante períodos de 10 millones de años.
Impacto con cuerpos celestes derecha|250px|miniaturadeimagen|Cráter del Meteorito Barringer, una evidencia de impacto en la Tierra de cuerpos celestes, Flagstaff, Arizona. Dada la naturaleza de los desplazamientos de trozos de material por el espacio no puede ser descartado que en un futuro la Tierra pueda ser impactada por meteoritos, cometas u otros trozos de materia en su recorrido por el espacio en un tipo de evento que se denomina impacto astronómico. De hecho existe evidencia de que, en varios momentos a lo largo de su historia, la Tierra ha sido golpeada por elementos que han originado importantes cambios en las condiciones atmosféricas y climatológicas del hábitat con los consecuentes efectos sobre la vida en la Tierra.
La magnitud de los cambios que puede producir este tipo de fenómenos depende de cual es la masa y constitución del proyectil, su velocidad, la dirección de su recorrido con respecto a la Tierra y si impacta sobre el mar o sobre tierra firme.
Por ejemplo se piensa que la colisión entre la Tierra y un cuerpo de aproximadamente 10 km de diámetro ocurrido hace 65 millones de años fue el causante de un cráter en Chicxulub, Yucatán, y de la extinción masiva de especies del período Cretácico-Terciario.
Placas tectónicas lang=es|derecha|250px|miniaturadeimagen|Pangea fue el último supercontinente formado en la historia de la Tierra.
La teoría de la tectónica de placas demuestra que los continentes de la Tierra se están moviendo a lo largo y ancho de su superficie a una velocidad de unos pocos centímetros por año. Cabe esperar que este movimiento continúe, con la consecuente recolocación y colisión de las placas. Este movimiento, conocido como deriva continental, está facilitado por dos factores: la generación de energía en el interior del planeta y la presencia de una hidrosfera. Con la pérdida de cualquiera de estos dos factores la deriva continental terminaría deteniéndose. La producción de calor por medio de procesos radiogénicos es suficiente para mantener la convección del manto y la subducción de las placas durante al menos los próximos 1100 millones de años.
Actualmente América se está moviendo hacia el oeste desde África y Europa. Los científicos han propuesto diversos escenarios acerca de cómo continuará este proceso en el futuro. Estos modelos geodinámicos pueden ser distinguidos por el flujo de subducción, a través del cual la corteza oceánica se hunde bajo las placas continentales. En el modelo de introversión, el más reciente, el océano Atlántico es subducido y la corriente migratoria de Norteamérica y Sudamérica es revertida. En el modelo de extroversión, el más antiguo, el océano Pacífico es subducido, con lo que América migraría hacia el este de Asia. Se supone que el continente africano se dividirá en dos regiones, debido a la fractura llamada comúnmente Gran Valle del Rift.