Lorsque les scientifiques ont suggéré pour la première fois, au début des années 1980, que l'activité volcanique avait éliminé la plupart des dinosaures il y a 66 millions d'années, Paul Olsen n'en avait aucune. Il n'était même pas convaincu qu'il y avait eu une extinction de masse.
Olsen, paléontologue et géologue à la Columbia University, finit par accepter l'idée d'extinctions massives. Il a également reconnu que les volcans ont joué un rôle dans certains événements d'extinction. Mais même dans ce cas, il n'était pas entièrement convaincu de la cause de ces extinctions.
L’hypothèse principale est que des éruptions massives ont provoqué des explosions de dioxyde de carbone dans l’atmosphère de la Terre, ce qui a entraîné une hausse des températures mondiales en un laps de temps relativement court. Selon la théorie, un tel changement soudain aurait tué des espèces terrestres comme les énormes ancêtres des crocodiles et des grands amphibiens tropicaux et aurait ouvert la voie à l'évolution des dinosaures.
Olsen, qui a découvert sa première empreinte de dinosaure dans les années 1960 alors qu'il était adolescent dans le New Jersey et utilise encore les formations géologiques de l'État pour informer son travail, s'est demandé si quelque chose d'autre avait pu être à l'œuvre, comme des refroidissements soudains après certaines de ces éruptions, plutôt que de réchauffer.
C'est une idée qui existe depuis des décennies sous une forme ou une autre, mais Olsen, âgé de 63 ans, est le premier à affirmer avec force que les aérosols de sulfates dans l'atmosphère pourraient être responsables du refroidissement. Un frisson soudain expliquerait le caractère sélectif des extinctions, qui affectent fortement certains groupes et d’autres pas du tout.
Sa volonté de relancer un vieux débat et de le regarder sous un angle nouveau a valu à Olsen une réputation de voix importante dans le domaine des sciences de la Terre.
Olsen pense que la bande de roche ondulée située au bas de cette image, composée de brins cylindriques enchevêtrés qui pourraient être des racines d’arbres ou d’autres débris, pourrait être le vestige d’une extinction de masse soudaine. Il pourrait s'aligner sur une météorite géante bien datée qui a frappé ce qui est maintenant le sud du Canada il y a 215, 5 millions d'années. (Institut de la Terre de l'Université Columbia) À partir du moment où Olsen a abandonné son rêve de devenir biologiste marin comme un adolescent maigre et est tombé amoureux des dinosaures, il a été pris au piège de la controverse et a acquis la réputation de faire des découvertes à couper le souffle.
La première percée d'Olsen a eu lieu quand il était adolescent, quand lui, son ami Tony Lessa et plusieurs autres passionnés de dinosaures ont découvert des milliers d'empreintes de pas fossilisées dans une carrière près de sa maison à Rosemount, dans le New Jersey. C'étaient des vestiges de dinosaures carnivores et de minuscules parents de crocodiles datant du Jurassique, il y a 201 millions d'années. Les efforts des adolescents pour désigner avec succès la carrière de parc à dinosaures ont inspiré un article paru dans le magazine Life en 1970.
Olsen a même envoyé une lettre au président Richard Nixon lui demandant instamment de soutenir le parc, suivi d'une empreinte de dinosaure. "C'est un miracle que la nature nous ait offert ce cadeau, cette relique des siècles, si proche de notre région métropolitaine culturellement affamée", a écrit le jeune Olsen dans une lettre à Nixon. "Une grande découverte comme celle-ci ne peut rester sans protection et doit être préservée pour que toute l'humanité puisse la voir." (Olsen a finalement reçu une réponse du directeur adjoint de la Division des sites fossilifères mésozoïques du département de l'Intérieur.)
Olsen a encore bouleversé les choses en tant qu'étudiant de premier cycle à Yale. Dans ce cas, Peter Galton et lui ont publié dans Science un article de 1977 dans lequel il se demandait si l'extinction de masse de la fin du Trias avait bien eu lieu, sur la base de ce qu'il a appelé une datation incorrecte des fossiles. Les découvertes ultérieures de fossiles ont montré qu'Olsen avait tort, ce qu'il a facilement reconnu.
Dans les années 1980, Olsen a démontré que les cycles orbitaux de la Terre - l'orientation de notre planète sur son axe et la forme de sa trajectoire autour du soleil - avaient influencé les climats tropicaux et provoqué la disparition de lacs il y a 200 millions d'années. C'était une idée controversée à l'époque, et même aujourd'hui a ses sceptiques.
Plus récemment, Olsen et ses collègues ont daté de la Province magmatique de l’Atlantique central - de vastes gisements de roches ignées résultant d’éruptions volcaniques massives - il ya 201 millions d’années. Cela signifie que les éruptions ont joué un rôle dans l'extinction de masse de la fin du Trias. Ils ont publié leurs résultats dans une étude de 2013 dans la revue Science .
Mais c’est son dernier projet - réexaminer les causes des extinctions massives - qui pourrait être le plus controversé à ce jour.
Les chercheurs reconnaissent généralement cinq cas d'extinction de masse sur les 500 millions d'années écoulées, explique Olsen. Nous sommes peut-être au milieu d'un sixième événement en ce moment, qui a débuté il y a des dizaines de milliers d'années avec l'extinction d'animaux comme le mastodonte.
Déterminer les causes et le moment de ces extinctions est extrêmement difficile. Peu importe la cause, cependant, ces événements peuvent ouvrir la voie à de nouveaux groupes d'organismes. En fait, la disparition de presque toutes les synapsides - un groupe comprenant des mammifères et leurs parents - dans le Trias peut avoir permis l'évolution des dinosaures il y a environ 230 millions d'années.
La théorie acceptée pour l'extinction du Trias final déclare que les gaz provenant d'énormes éruptions volcaniques ont provoqué une flambée des niveaux de dioxyde de carbone, ce qui a entraîné une augmentation des températures globales allant jusqu'à 11 degrés F. Les espèces terrestres, comme les énormes ancêtres des crocodiles et amphibiens tropicaux auraient péri parce qu’ils ne pourraient pas s’adapter au nouveau climat.
Les vestiges du Trias sont "intéressants parce qu'ils nous donnent un monde différent à regarder, pour essayer de comprendre le fonctionnement des systèmes de la Terre", déclare Olsen. "Mais ce n'est pas si différent que cela dépasse les limites de ce que nous voyons aujourd'hui." (Institut de la Terre de l'Université Columbia) Cependant, cette explication n’a jamais été satisfaisante pour Olsen. "Si nous sommes de retour à l'époque du Trias et que les formes de vie dominantes à terre sont ces parents de crocodiles, pourquoi une augmentation de température de 3 degrés Celsius ferait-elle quelque chose?", Demande Olsen, assis dans son bureau sur le campus de Columbia. Observatoire de la Terre de l'Université Lamont-Doherty à Palisades, New York.
Selon Olsen, certaines zones tropicales intérieures seraient devenues extrêmement chaudes, entourées de fossiles, de souvenirs de dinosaures et d'une mention élogieuse de Nixon accrochée au mur. Mais les montagnes et les côtes seraient toujours supportables. "Il est difficile d'imaginer que l'augmentation de la température serait un gros problème", dit-il.
Il y a trois ans, Olsen a commencé à examiner les archives fossiles d'espèces ayant survécu à d'autres extinctions massives, comme l'événement Crétacé-Tertiaire (KT) il y a 66 millions d'années et l'événement Permian il y a environ 250 millions d'années. Ce qu'il a vu suggère une histoire complètement différente: le climat de la Terre pendant et après ces éruptions volcaniques ou impacts d'astéroïdes a été brièvement mais intensément froid, pas plus chaud, car des cendres volcaniques et des gouttelettes d'aérosols de sulfate ont masqué le soleil.
Les scientifiques s'accordent généralement pour dire que la réduction de l'ensoleillement aurait perturbé la photosynthèse, indispensable aux plantes pour leur survie. Lors de l'extinction KT, les pertes de plantes auraient laissé beaucoup de dinosaures herbivores et de leurs prédateurs avec peu à manger.
Dans ce cas, la taille est devenue le facteur déterminant de la disparition d’une espèce. Les grands animaux ont besoin de plus de nourriture que les plus petits pour survivre, explique Olsen.
Avec sa moustache blanche et moelleuse et son rire copieux, il est difficile de rater Olsen lors de réunions de paléontologie. Il n'a pas peur de s'immiscer dans les débats sur l'extinction de masse, mais il souligne rapidement qu'il compte même ses critiques les plus ardents parmi ses amis.
Les partisans louent sa créativité, sa persévérance et sa volonté de prendre en compte les grandes questions de paléontologie restées sans réponse et qui, si elles étaient résolues, modifieraient notre compréhension d'événements importants tels que les extinctions massives.
«Parmi les universitaires, vous voyez deux types. Vous voyez les parachutistes et les chasseurs de truffes, et Paul est un parachutiste », explique Hans Sues, directeur du département de paléobiologie du Smithsonian National Museum of Natural History. «Le parachutiste est celui qui aide à construire le grand cadre dans lequel évoluent les autres.» Sues et Olsen, qui ont reconstitué des fossiles dans le passé, se connaissent depuis 30 ans.
Le dernier projet d'Olsen - la théorie volcanique hivernale - l'amène à rechercher d'anciens gisements de cendres, des États-Unis au Maroc, en passant par le Royaume-Uni. Il espère trouver les empreintes digitales de certains isotopes du soufre et de certains métaux qui pourraient indiquer la survenue de super-éruptions riches en soufre. Ils préciseraient également le moment des éruptions par rapport aux extinctions, explique Olsen.
La preuve de la glace ancienne renforcerait également son cas. Pour trouver ces indices, Olsen doit se tourner vers les vasières couvertes de ce qui aurait été des tropiques - certains se trouvent dans des régions du New Jersey, où il a cherché des dinosaures à l'adolescence. «Si vous trouvez ces petits cristaux sur des vasières, vous savez que cela a gelé sous les tropiques», dit Olsen.
Sues fait partie de ceux qui croient que l'hypothèse d'Olsen a du mérite, en partie parce qu'Olsen se concentre sur les aérosols de sulfate issus des éruptions. Récemment, des éruptions volcaniques massives, comme le mont Pinatubo en 1991, ont projeté des aérosols de sulfate dans l'atmosphère, ce qui a réduit les températures mondiales. Le truc consiste à trouver des preuves du froid extrême dans les roches, dit Sues.
Mais d’autres scientifiques, comme Spencer G. Lucas, conservateur de la paléontologie au Musée d’histoire naturelle et des sciences du Nouveau-Mexique, ont des doutes.
En tant que personne qui a longtemps combattu avec Olsen sur les extinctions de masse, Lucas reconnaît que le volcanisme a joué un rôle dans les extinctions et n'exclut pas le refroidissement comme cause. Mais trouver des preuves chimiques de cela dans les rochers ou dans les cendres conservées sera difficile, voire impossible, à trouver, dit-il.
La recherche de ces indices n'est cependant pas une perte de temps, dit Lucas. Il veut que quelqu'un qui se soucie du problème, comme Olsen, recueille des preuves et plaide de manière convaincante en faveur du refroidissement ou du réchauffement de la Terre pendant ces extinctions.
"Paul est en quelque sorte le Don Quichotte d'extinctions", dit Lucas. «Il est en train de basculer dans un moulin à vent dans mon esprit. Mais je suis content qu'il le fasse parce qu'il sait qu'il a l'expérience, les connaissances et les opportunités. Si quelqu'un peut comprendre cela, il le fera.
