Apabila ahli sains mula-mula mencadangkan pada awal 1980-an bahawa aktiviti gunung berapi telah menghapuskan kebanyakan dinosaur 66 juta tahun yang lalu, Paul Olsen tidak mempunyai apa-apa. Dia tidak yakin bahawa terdapat kepupusan besar-besaran.
Olsen, ahli paleontologi dan ahli geologi di Columbia University, akhirnya menerima idea kepupusan besar-besaran. Beliau juga mengakui bahawa gunung berapi memainkan peranan dalam peristiwa-peristiwa kepupusan tertentu. Tetapi walaupun itu, dia tidak sepenuhnya yakin tentang punca kepunahan ini.
Hipotesis utama memegang letusan besar meletupkan karbon dioksida ke atmosfera bumi, memancarkan suhu global dalam tempoh yang agak singkat. Perubahan mendadak seperti itu, teori itu akan membunuh spesies terestrial seperti nenek moyang besar buaya dan amfibia tropika yang besar dan membuka pintu untuk dinosaur.
Olsen, yang menemui jejak dinosaur pertamanya pada tahun 1960-an sebagai remaja di New Jersey dan masih menggunakan formasi geologi negeri untuk memaklumkan kerjanya, tertanya-tanya sama ada sesuatu yang lain telah di tempat kerja-seperti peristiwa mendadak mendadak selepas beberapa letusan ini, bukannya pemanasan.
Ia adalah idea yang telah wujud dalam beberapa dekad, tetapi Olsen yang berusia 63 tahun adalah orang pertama yang sangat berhujah bahawa aerosol sulfat di atmosfera mungkin bertanggungjawab untuk penyejukan. Sejukkan secara tiba-tiba akan menerangkan sifat terpilih kepupusan, yang menjejaskan beberapa kumpulan dengan kuat dan yang lain tidak sama sekali.
Kesediaannya untuk menghidupkan semula perdebatan lama dan melihatnya dari sudut baru telah memperoleh reputasi sebagai suara penting dalam bidang sains bumi.
Olsen berpendapat bahawa kumpulan batu wol berhampiran bahagian bawah imej ini-terdiri daripada helai silinder, silinder yang boleh menjadi akar pokok atau puing-puing lain-mungkin sisa kepupusan besar-besaran secara tiba-tiba. Ia boleh bersesuaian dengan meteorit gergasi yang bertenaga yang melanda kawasan selatan Kanada sekarang 215.5 juta tahun yang lalu. (Columbia University Earth Institute) Dari saat Olsen meninggalkan impian untuk menjadi ahli biologi laut sebagai seorang remaja yang bermasalah dan jatuh cinta dengan dinosaur, dia mencetuskan kontroversi dan memperoleh reputasi untuk membuat penemuan yang menakjubkan.
Kejayaan pertama Olsen datang sebagai remaja muda, ketika dia, kawannya, Tony Lessa dan beberapa peminat dinosaur lain menemui ribuan tapak kaki fosil di sebuah kuari dekat rumahnya di Rosemount, New Jersey. Mereka adalah sisa-sisa dinosaur karnivora dan saudara-saudara buaya kecil yang bertarikh kembali kepada Jurassic, 201 juta tahun yang lalu. Usaha remaja untuk berjaya menunjuk kuari itu sebagai taman dinosaur mengilhami artikel majalah Life 1970.
Olsen juga menghantar surat kepada Presiden Richard Nixon yang mendesak sokongannya untuk taman itu, dan diikuti dengan pelukis jejak dinosaur. "Ini adalah satu keajaiban yang telah diberikan oleh alam ini kepada kita hadiah ini, peninggalan zaman ini, begitu dekat dengan kawasan metropolitan kita yang kebuluran, " kata Olsen muda menulis surat kepada Nixon. "Penemuan hebat seperti ini tidak boleh dipelihara dan ia mesti dipelihara untuk semua manusia untuk melihat." (Olsen akhirnya mendapat sambutan daripada timbalan pengarah Jabatan Tapak Mesozoik Bahagian Jabatan Dalam Negeri.)
Olsen menggegarkannya lagi sebagai pelajar sarjana di Yale. Dalam kes ini, dia dan Peter Galton menerbitkan sebuah kertas 1977 dalam Sains yang mempersoalkan sama ada kepupusan besar-akhir Triassic telah pun berlaku, berdasarkan apa yang disebutnya fosil fossils yang salah. Penemuan fosil yang berikutnya menunjukkan bahawa Olsen adalah salah, yang dia diakui dengan mudah.
Pada tahun 1980-an, Olsen menunjukkan bahawa kitaran orbit bumi-orientasi planet kita pada paksi dan bentuk laluannya di sekitar iklim tropika yang dipengaruhi oleh matahari dan menyebabkan tasik untuk datang dan pergi sejauh 200 juta tahun yang lalu. Ia adalah idea yang kontroversial pada masa itu, dan bahkan hari ini mempunyai ragu-ragu.
Lebih baru-baru ini, Olsen dan rakan-rakan bertarikh Pusat Atlantik Tengah Magmatic-deposit batu besar yang besar yang disebabkan oleh letusan gunung berapi yang besar-hingga 201 juta tahun yang lalu. Ini bermakna letusan memainkan peranan dalam kepupusan massal Triassic akhir. Mereka menerbitkan hasilnya dalam satu kajian 2013 dalam jurnal Science .
Tetapi ia adalah projek terbaharunya-meneliti semula sebab-sebab kepupusan besar-yang boleh menjadi yang paling kontroversialnya.
Penyelidik umumnya mengiktiraf lima peristiwa kepupusan jisim sepanjang 500 juta tahun lalu, kata Olsen. Kita mungkin berada di tengah-tengah acara yang keenam sekarang, yang bermula puluhan ribu tahun yang lalu dengan kepupusan haiwan seperti mastodon.
Menentukan punca dan masa kepupusan ini sangat sukar. Walau apa pun punca, bagaimanapun, peristiwa-peristiwa ini boleh membuka jalan bagi kumpulan-kumpulan organisma yang baru. Sebenarnya, kehilangan hampir semua synapsid-sebuah kumpulan yang merangkumi mamalia dan sanak saudara mereka-dalam Triassic mungkin membenarkan evolusi dinosaur sekitar 230 juta tahun yang lalu.
Teori yang diterima untuk kepupusan akhir Triassic menyatakan bahawa gas dari letusan gunung berapi yang besar menyebabkan kenaikan kadar karbon dioksida, yang seterusnya meningkatkan suhu global dengan sebanyak 11 derajat F. Spesies terestrial, seperti nenek moyang besar buaya dan besar amfibia tropika, akan musnah kerana mereka tidak dapat menyesuaikan diri dengan iklim baru.
Sisa-sisa Triassic "menarik kerana [mereka memberikan kita jenis dunia yang berbeza untuk melihat, untuk mencuba dan memahami bagaimana sistem bumi berfungsi, " kata Olsen. "Tetapi tidak begitu berbeza bahawa ia melebihi sempadan yang kita lihat berlaku hari ini." (Columbia University Earth Institute) Walau bagaimanapun, penjelasan ini tidak pernah dilayan dengan baik dengan Olsen. "Sekiranya kita kembali pada masa Triassic dan bentuk kehidupan dominan di atas tanah adalah saudara-saudara buaya ini, kenapa peningkatan suhu tiga darjah Celcius lakukan apa-apa?" Tanya Olsen, duduk di pejabatnya di kampus Columbia Balai Cerap Bumi Lamont-Doherty di Universiti di Palisades, New York.
Sesetengah kawasan tropika di pedalaman akan menjadi panas teruk, kata Olsen, dikelilingi oleh fosil, memorabilia dinosaur dan pujian Nixon di dinding. Tetapi pergunungan dan pantai masih dapat ditanggung. "Sukar untuk membayangkan peningkatan suhu akan menjadi masalah besar, " katanya.
Tiga tahun yang lalu, Olsen mula melihat rekod spesies fosil yang terselamat daripada kepupusan besar-besaran yang lain, seperti peristiwa Cretaceous-Tertiary (KT) 66 juta tahun yang lalu dan permian kira-kira 250 juta tahun yang lalu. Apa yang dilihatnya mencadangkan kisah yang sama sekali berbeza: Iklim bumi semasa dan selepas letusan gunung berapi atau kesan asteroid ini mendapat sebentar tetapi sangat sejuk, tidak panas, kerana abu vulkanik dan titisan aerosol sulfat mengaburkan matahari.
Para saintis umumnya bersetuju bahawa cahaya matahari yang dikurangkan akan mengganggu fotosintesis, yang tumbuh-tumbuhan perlu bertahan. Semasa peristiwa kepupusan KT, kehilangan tumbuhan akan meninggalkan banyak dinosaur herbivora, dan pemangsa mereka, dengan sedikit makan.
Dalam kes ini, saiz menjadi faktor penentu sama ada spesies telah pupus. Haiwan besar memerlukan lebih banyak makanan daripada haiwan yang lebih kecil untuk bertahan, kata Olsen.
Dengan kumis putih yang halus dan ketawa gembira, Olsen sukar dilepaskan pada mesyuarat paleontologi. Dia tidak takut untuk memasukkan dirinya ke dalam perdebatan kepupusan besar-besaran, tetapi dengan cepat menunjukkan bahawa dia menganggap walaupun pengkritiknya yang paling tinggi di kalangan sahabatnya.
Penyokong memuji kreativiti, ketekunan dan kesanggupannya untuk mempertimbangkan soalan yang tidak terjawab dalam paleontologi yang, jika diselesaikan, akan mengubah pemahaman kita tentang peristiwa penting seperti kepupusan besar-besaran.
"Di kalangan ahli akademik, anda melihat dua jenis. Anda melihat para penerjun payung dan anda melihat pemburu truffle, dan Paul adalah burung payung terjun, "kata Hans Sues, pengerusi jabatan paleobiologi di Smithsonian National Museum of Natural History. "Para penerjun payung adalah orang yang membantu membina bingkai besar di mana orang lain beroperasi." Sues dan Olsen, yang telah menggabungkan fosil pada masa lalu, telah mengenali antara satu sama lain selama 30 tahun.
Projek terkini Olsen - teori musim sejuk vulkanik - telah dia mencari deposit abu kuno dari Amerika Syarikat ke Maghribi ke United Kingdom. Dia berharap untuk mencari cap jari beberapa isotop logam dan logam yang boleh menunjukkan bahawa super-letusan super-sulfur yang berlaku. Mereka juga akan menentukan masa letusan berbanding dengan kepupusan, kata Olsen.
Bukti ais purba juga akan meningkatkan kesnya. Untuk petunjuk itu, Olsen harus melihat kepada flat-lumpur yang diletakkan di dalam kawasan tropika-yang sebahagiannya berada di kawasan New Jersey, di mana dia mencari dinosaur sebagai seorang remaja. "Jika anda dapat melihat kristal kecil ini di flat lumpur, anda tahu ia membeku di kawasan tropika, " kata Olsen.
Sues adalah antara mereka yang percaya hipotesis Olsen mempunyai merit, sebahagiannya kerana Olsen berfokus pada aerosol sulfat dari letusan. Pada masa lalu, letusan gunung berapi yang besar-seperti Gunung Pinatubo pada tahun 1991-membendung aerosol sulfat ke atmosfera, yang mengurangkan suhu global. Caranya ialah mencari bukti sejuk yang melampau di dalam batu, kata Sues.
Tetapi saintis lain, seperti Spencer G. Lucas, kurator paleontologi di Muzium Sejarah dan Sains Asli New Mexico, mempunyai keraguan.
Sebagai seseorang yang telah lama bercampur-campur dengan Olsen dengan kepupusan besar-besaran, Lucas bersetuju bahawa gunung berapi memainkan peranan dalam kepupusan dan tidak menghalang penyejukan sebagai penyebabnya. Tetapi mencari bukti kimia bahawa di dalam batu atau abu dipelihara akan sukar, jika tidak mustahil, untuk mencari, katanya.
Mencari petunjuk itu tidak membazir masa, kata Lucas. Dia mahukan seseorang yang mengambil berat tentang masalah itu, seperti Olsen, untuk mengumpul bukti dan membuat kes yang meyakinkan untuk Bumi sama ada penyejukan atau pemanasan semasa kepupusan ini.
"Paul adalah sejenis Don Quixote kepupusan, " kata Lucas. "Dia menyengetkan kincir angin dalam fikiran saya. Tetapi saya gembira dia melakukannya kerana dia tahu dia mendapat latar belakang, pintar dan peluang. Sekiranya sesiapa boleh memikirkannya, dia akan melakukannya. "
