Toen wetenschappers in het begin van de jaren tachtig voor het eerst suggereerden dat vulkanische activiteit 66 miljoen jaar geleden de meeste dinosauriërs had weggevaagd, had Paul Olsen er niets van. Hij was er niet eens van overtuigd dat er een massale uitsterving was geweest.
Olsen, een paleontoloog en geoloog aan de Columbia University, ging uiteindelijk het idee van massale uitsterven accepteren. Hij erkende ook dat vulkanen een rol speelden bij bepaalde uitstervingsgebeurtenissen. Maar zelfs toen was hij nog niet helemaal overtuigd van de oorzaak van dit uitsterven.
De leidende hypothese houdt enorme uitbarstingen die kooldioxide in de atmosfeer van de aarde blazen, waardoor de mondiale temperaturen binnen een relatief korte periode oplopen. Een dergelijke plotselinge verandering zou volgens de theorie terrestrische soorten zoals de enorme voorouders van krokodillen en grote tropische amfibieën hebben gedood en de deur hebben geopend voor dinosaurussen om te evolueren.
Olsen, die als tiener in New Jersey zijn eerste voetafdruk van dinosauriërs in de jaren zestig ontdekte en nog steeds de geologische formaties van de staat gebruikt om zijn werk te informeren, vroeg zich af of er misschien iets anders aan het werk was geweest - zoals plotselinge afkoeling na enkele van deze uitbarstingen, in plaats van opwarmen.
Het is een idee dat al tientallen jaren in een of andere vorm bestaat, maar de 63-jarige Olsen is de eerste die sterk beweert dat sulfaat-aerosolen in de atmosfeer verantwoordelijk kunnen zijn geweest voor de koeling. Een plotselinge kilte zou het selectieve karakter van de uitsterven verklaren, die sommige groepen sterk en andere helemaal niet beïnvloedde.
Zijn bereidheid om een oud debat nieuw leven in te blazen en het vanuit een nieuwe invalshoek te bekijken, heeft Olsen een reputatie opgeleverd als een belangrijke stem op het gebied van aardwetenschappen.
Olsen denkt dat de golvende rotsband aan de onderkant van dit beeld - samengesteld uit verwarde, cilindrische strengen die boomwortels of ander puin kunnen zijn - de overblijfselen kunnen zijn van een plotselinge massa-uitsterving. Het zou in de rij kunnen staan met een goed gedateerde gigantische meteoriet die 215, 5 miljoen jaar geleden het zuiden van Canada trof. (Columbia University Earth Institute) Vanaf het moment dat Olsen droomde om marien bioloog te worden als een magere tiener en verliefd werd op dinosauriërs, bereikte hij controverse en verwierf hij een reputatie voor het doen van adembenemende ontdekkingen.
De eerste doorbraak van Olsen kwam als een jonge tiener, toen hij, zijn vriend Tony Lessa en verschillende andere dinosaurusliefhebbers duizenden versteende voetafdrukken ontdekten in een steengroeve in de buurt van zijn huis in Rosemount, New Jersey. Ze waren de overblijfselen van vleesetende dinosaurussen en kleine krokodil familieleden die dateren uit het Jura, 201 miljoen jaar geleden. De inspanningen van de tieners om de steengroeve met succes aan te wijzen als een dinosauruspark inspireerden een artikel uit het tijdschrift Life uit 1970.
Olsen stuurde zelfs een brief aan president Richard Nixon waarin hij zijn steun voor het park aanspoorde, en volgde dat met een cast van een dinosaurusvoetafdruk. "Het is een wonder dat de natuur ons dit geschenk heeft gegeven, dit overblijfsel uit de eeuwen, zo dicht bij ons cultureel uitgehongerd grootstedelijk gebied, " schreef de jonge Olsen in een latere brief aan Nixon. "Een geweldige vondst als deze kan niet onbeschermd blijven en moet voor de hele mensheid bewaard blijven." (Olsen ontving uiteindelijk een reactie van de adjunct-directeur van de afdeling Mesozoïsche fossiele locaties van de afdeling Binnenlandse Zaken.)
Olsen schudde de boel weer op gang als student aan Yale. In dit geval publiceerden hij en Peter Galton in 1977 een artikel in Science waarin werd gevraagd of het eind-Trias massa-uitsterven zelfs was gebeurd, gebaseerd op wat hij onjuiste datering van de fossielen noemde. Latere fossiele ontdekkingen toonden aan dat Olsen ongelijk had, wat hij meteen erkende.
In de jaren tachtig demonstreerde Olsen dat de baancycli van de aarde - de oriëntatie van onze planeet op zijn as en de vorm van zijn pad rond de zon - tropische klimaten beïnvloedden en ervoor zorgden dat meren al 200 miljoen jaar geleden kwamen en gingen. Het was destijds een controversieel idee, en zelfs vandaag heeft het twijfels.
Meer recent dateerden Olsen en collega's de Centraal-Atlantische Magmatische Provincie - grote stollingsgesteenten die het gevolg waren van massieve vulkaanuitbarstingen - tot 201 miljoen jaar geleden. Dat betekende dat de uitbarstingen een rol speelden in het eind-Trias massa-uitsterven. Ze publiceerden hun resultaten in een studie uit 2013 in het tijdschrift Science .
Maar het is zijn nieuwste project - het opnieuw onderzoeken van de oorzaken van massale uitstervingen - dat zijn meest controversiële tot nu toe zou kunnen zijn.
Onderzoekers herkennen over het algemeen vijf massale uitstervingsgebeurtenissen in de afgelopen 500 miljoen jaar, legt Olsen uit. Misschien zitten we nu midden in een zesde evenement, dat tienduizenden jaren geleden begon met het uitsterven van dieren zoals de mastodon.
Het bepalen van de oorzaken en timing van deze uitstervingen is ongelooflijk moeilijk. Ongeacht de oorzaak kunnen deze gebeurtenissen echter de weg vrijmaken voor hele nieuwe groepen organismen. In feite heeft de verdwijning van bijna alle synapsiden - een groep die zoogdieren en hun familieleden omvat - in het Trias de evolutie van dinosauriërs ongeveer 230 miljoen jaar geleden mogelijk gemaakt.
De geaccepteerde theorie voor het einde van het Trias-uitsterven stelt dat gassen van enorme vulkaanuitbarstingen hebben geleid tot een piek in kooldioxidegehalte, die op zijn beurt de mondiale temperaturen met wel 11 graden F verhoogde. Aardse soorten, zoals de enorme voorouders van krokodillen en grote tropische amfibieën zouden zijn omgekomen omdat ze zich niet konden aanpassen aan het nieuwe klimaat.
De overblijfselen van het Trias zijn "interessant omdat [ze] ons een ander soort wereld geven om naar te kijken, om te proberen te begrijpen hoe de systemen van de aarde werken", zegt Olsen. "Maar het is niet zo verschillend dat het de grenzen overschrijdt van wat we vandaag zien gebeuren." (Columbia University Earth Institute) Deze verklaring is echter nooit goed bij Olsen geweest. "Als we terug zijn in de tijd van het Trias en de dominante levensvormen op het land zijn deze krokodillenverwanten, waarom zou een temperatuurstijging met drie graden [Celsius] dan iets doen?" Vraagt Olsen, zittend in zijn kantoor op de campus van Columbia Universitair Lamont-Doherty Earth Observatory in Palisades, New York.
Sommige binnenlandse tropische gebieden zouden dodelijk heet zijn geworden, zegt Olsen, omringd door fossielen, dinosaurusmemorabilia en een aanbeveling van Nixon aan de muur. Maar de bergen en kustlijnen zouden nog steeds draaglijk zijn. "Het is moeilijk voor te stellen dat de temperatuurstijging een groot probleem zou zijn", zegt hij.
Drie jaar geleden begon Olsen te kijken naar het fossielenbestand van soorten die andere massa-uitstervingen hebben overleefd, zoals het Krijt-Tertiair (KT) -gebeurtenis 66 miljoen jaar geleden en het Perm-evenement ongeveer 250 miljoen jaar geleden. Wat hij zag suggereerde een heel ander verhaal: het klimaat op aarde tijdens en na deze vulkaanuitbarstingen of asteroïde inslagen werd kort maar intens koud, niet heter, omdat vulkanische as en druppels sulfaataërosolen de zon verdoezelden.
Wetenschappers zijn het er over het algemeen over eens dat het verminderde zonlicht de fotosynthese zou hebben verstoord, wat planten nodig hebben om te overleven. Tijdens het KT-uitstervingsevenement zouden plantenverliezen veel herbivore dinosauriërs en hun roofdieren weinig eten hebben opgeleverd.
In dit geval werd de grootte bepalend voor het uitsterven van een soort. Grote dieren hebben meer voedsel nodig dan kleinere dieren om te overleven, legt Olsen uit.
Met zijn donzige witte snor en hartelijke lach is Olsen moeilijk te missen op paleontologische bijeenkomsten. Hij is niet bang om zich in te zetten voor massale uitstervingsdebatten, maar wijst er snel op dat hij zelfs zijn meest vurige critici tot zijn vrienden rekent.
Aanhangers prijzen zijn creativiteit, doorzettingsvermogen en bereidheid om de grote onbeantwoorde vragen in de paleontologie te overwegen die, indien opgelost, ons begrip van belangrijke gebeurtenissen zoals massa-uitsterven zouden veranderen.
“Onder academici zie je twee soorten. Je ziet de parachutisten en je ziet de truffeljagers, en Paul is een parachutist, zegt Hans Sues, voorzitter van de afdeling paleobiologie van het Smithsonian National Museum of Natural History. "De parachutist is degene die helpt het grote kader te bouwen waarin andere mensen opereren." Sues en Olsen, die in het verleden fossielen hebben samengevoegd, kennen elkaar al 30 jaar.
Olsen's nieuwste project - de vulkanische wintertheorie - laat hem oude asafzettingen zoeken van de Verenigde Staten tot Marokko en het Verenigd Koninkrijk. Hij hoopt de vingerafdrukken van bepaalde zwavelisotopen en metalen te vinden die erop kunnen wijzen dat er zwavelrijke superuitbarstingen zijn opgetreden. Ze zouden ook de timing van de uitbarstingen ten opzichte van het uitsterven aangeven, legt Olsen uit.
Bewijs van oud ijs zou ook zijn zaak versterken. Voor die aanwijzingen moet Olsen kijken naar slikken die zijn neergelegd in de tropen, waarvan sommige in gebieden in New Jersey, waar hij als tiener naar dinosaurussen zocht. "Als je deze kleine kristallen op wadplaten tegenkomt, weet je dat het bevroor in de tropen, " zegt Olsen.
Sues is een van degenen die geloven dat de hypothese van Olsen verdienste heeft, deels omdat Olsen zich richt op de sulfaataerosolen van uitbarstingen. In het recente verleden brachten massieve vulkaanuitbarstingen - zoals de berg Pinatubo in 1991 - de sulfaataerosolen in de atmosfeer, waardoor de mondiale temperaturen daalden. De kunst is om bewijs te vinden van extreme kou in rotsen, zegt Sues.
Maar andere wetenschappers, zoals Spencer G. Lucas, conservator paleontologie van het New Mexico Museum of Natural History and Science, hebben hun twijfels.
Als iemand die al lang met Olsen heeft sparren over massa-uitstervingen, is Lucas het ermee eens dat vulkanisme een rol speelde bij uitsterven en sluit koeling niet uit als oorzaak. Maar het vinden van chemisch bewijs daarvan in de rotsen of geconserveerde as zal moeilijk, zo niet onmogelijk te vinden zijn, zegt hij.
Zoeken naar die aanwijzingen is echter geen tijdverspilling, zegt Lucas. Hij wil dat iemand die om het probleem geeft, zoals Olsen, het bewijsmateriaal verzamelt en overtuigend pleit voor de aarde, hetzij afkoelend of opwarmend tijdens deze uitstervingen.
"Paul is een soort van de Don Quichot van uitsterven, " zegt Lucas. 'Hij kantelt in mijn gedachten naar een windmolen. Maar ik ben blij dat hij het doet, omdat hij weet dat hij de achtergrond, de slimheid en de mogelijkheid heeft. Als iemand dit kan achterhalen, zal hij dat doen. '
