Uw profiel is aangemaakt

U heeft een e-mail ontvangen met een activatielink. Vergeet niet binnen 24 uur uw profiel te activeren. Veel leesplezier!

In de ban van een dun laagje klei

Home

Joep Engels

Geoloog Jan Smit vond een antwoord op de vraag waardoor de dinosaurussen 66 miljoen jaar geleden ineens uitstierven © Patrick Post
Interview

Het is een topverhaal uit de wetenschap, het abrupte einde van de dinosauriërs 66 miljoen jaar geleden. Geoloog Jan Smit stond eind jaren zeventig aan de basis van de theorie dat een meteoriet bijna al het leven op aarde had weggevaagd. Maar twee Amerikanen waren hem net voor.

Geologie is een vies en gecompliceerd vak", zegt Jan Smit, hoogleraar geologie aan de Vrije Universiteit. "Je moet er altijd op bedacht zijn dat je meetresultaten vervuild, onvolledig, door elkaar gehusseld of onbetrouwbaar zijn."

Hij pakt een brok kalksteen uit de kast. "Hier, zie je die zwarte puntjes? Een worm heeft zich een weg door het gesteente geboord. Daar moet je voor oppassen. Het kan gebeuren dat een metaal waar jouw interesse naar uitgaat, door die worm is opgegeten en 80 centimeter dieper weer is uitgepoept. Als je daar geen rekening mee houdt, dateer je de afzetting ervan duizenden jaren te ver terug in de tijd."

Dergelijke missers hebben Jan Smit veel werk bezorgd. Bij het corrigeren van manuscripten of bij het bestrijden van hypotheses die op slechte data waren gebaseerd. Vaak was dat werk tevergeefs en verzandde zijn bijdrage in een welles-nietes-discussie.

Met zijn eigen publicaties was hij juist extreem zorgvuldig, rekende hij alles liever nog eens na om zeker te weten dat het deugde wat hij wilde beweren. Ook dat had zijn nadelen. Nu hij komende vrijdag afscheid neemt van de universiteit en met emeritaat gaat, zal hij nog één keer worden herinnerd aan zijn grootste gemiste kans. Jan Smit stond eind jaren zeventig aan de basis van de theorie dat de dinosauriërs door een meteorietinslag zijn uitgestorven, maar hij liet zich aftroeven door twee Amerikanen, de fysicus en Nobelprijswinnaar Luis Alvarez en diens zoon Walter, een geoloog.

Twee weken eerder
Hij treurt er niet meer om, hij weet wat zijn waarde is geweest. "De oude Luis heeft mij nog eens op een congres een veeg uit de pan gegeven. Dat ik alles van hen had overgeschreven. Maar ik kon aan de hand van mijn data laten zien dat ik er gelijk met hen mee bezig was."

Uiteindelijk stond zijn publicatie zelfs twee weken eerder in Nature dan het roemruchte artikel van vader en zoon Alvarez in Science (22 mei en 6 juni 1980). "Maar dat telde niet meer. Zij hadden hun theorie van een meteoriet al een jaar eerder op een geologencongres verkondigd. Dat was een revolutionair idee, logisch dat Science alles goed wilde controleren. Vervolgens was Nature gewoon sneller met publiceren. We hadden overigens wel dezelfde beoordelaar, en die vond dat mijn paleontologische argumentatie veel beter in elkaar stak."

Dat wil hij toch maar even gezegd hebben. De Amerikanen waren min of meer bij toeval op hun hypothese uitgekomen, maar Jan Smit wist toen al heel goed waar hij naar op zoek was. Naar een antwoord op de vraag: wat is er 66 miljoen jaar geleden gebeurd waardoor bijna al het leven op aarde verdween? "Dat destijds de dinosauriërs zijn uitgestorven, was algemeen bekend. Net als dat de zoogdieren toen hun opmars hebben ingezet. Het algemene idee was dat dit een geleidelijk proces was geweest. Maar overal waar ik kwam, zag ik de grenslaag, waar het Krijt overgaat in het Tertiair. Hij stak als een mes in het gesteente. Dat duidde op een abrupte overgang, maar hoe abrupt is abrupt? Dat wilde ik precies weten."

Smit wist dat de bodem in het Spaanse Caravaca, bij Murcia, intact was. Daar was het geschiedenisboek dus compleet, dus daar toog hij in 1974 heen om de gebeurtenissen te reconstrueren. "Dat ging ik doen aan de hand van de foraminiferen, eencellige diertjes met een kalkskelet. Dat zijn de dino's van de zee, daarvan was bekend dat ze toen totaal zijn uitgestorven."

Opeens: pats!
Hij ging systematisch te werk. Heel systematisch. Hij begon honderd meter onder de scheidslijn en analyseerde om de meter een aardlaag. Op tien meter nam hij elke 25 centimeter een monster, en zo werkte hij steeds minutieuzer naar de grenslaag toe. "Je ziet daar veertig, vijftig soorten foraminiferen. Allemaal heel verschillend. Divers in vormen, in leefgedrag. Maar zag ik ze geleidelijk afsterven? Nee, er gebeurde niets. Alles duidde op een zeer stabiel ecosysteem, en dan opeens: pats! Alles weg. Boven die grenslaag is er even niets, en dan komen ze terug, alleen veel kleiner. Wat was daar gebeurd? Iets catastrofaals, iets dat ze allemaal had uitgeroeid. Anders hadden andere foraminiferen de lege plekken wel ingenomen. Maar wat?"

Hij wist dat het antwoord verborgen lag in het grenslaagje. Een dun roodbruin kleilaagje, twee millimeter dik. Hij nam een reeks monsters en stuurde die op naar de TU Delft voor een zogeheten neutronenactiveringsanalyse. Na een paar maanden kreeg hij de uitslag. Het laagje bevatte rijkelijk veel metalen: chroom, nikkel, kobalt. "Misschien is het kosmisch stof, dacht ik nog. Van meteorieten is bekend dat ze rijk zijn aan nikkelijzerverbindingen."

Terwijl hij zo aan het analyseren was, bereikte hem het bericht dat Walter Alvarez op een conferentie had verteld dat datzelfde laagje - maar dan in Italië - extreem veel iridium bevatte. Dat moest buitenaards zijn, want bijna al het iridium hier is diep verankerd in de aardkern. Vader en zoon Alvarez hadden daar twee verklaringen voor: een supernova, een sterexplosie, die het kosmische stof richting aarde had geblazen. Of een meteoriet. Toen ze later de supernova konden uitsluiten, bleef de meteoriet als enige verklaring over en konden ze hun publicatie voor Science gaan schrijven.

Het stomme is, zegt Jan Smit, dat Walter en Luis helemaal niet op zoek waren naar een catastrofe. "Ze waren de iridiumconcentraties rond de grenslaag aan het meten omdat ze hoopten dat hen dat een soort tijdschaal zou opleveren. Er dwarrelt voortdurend kosmisch stof op aarde en die concentraties zouden een maat kunnen zijn voor de mate waarin dat stofje mengt met de aardbodem. Bij toeval stuitten ze op die enorme piek in dat grenslaagje."

Waarom heb ik die piek niet, vroeg hij zich af. Hij belde Delft en kreeg een ontnuchterend antwoord: iridium stond niet op het lijstje van de analyse. Ze hadden moeten zien dat er bij de analyse wat piekjes 'overbleven', maar dat was er bij ingeschoten. "Anders was ik de eerste geweest."

Briljant
Maar, eerlijk is eerlijk, hij moet de Amerikanen nageven dat ze een mooie verklaring hebben bedacht. De meteoriet moest zo'n tien kilometer in doorsnee zijn geweest, maar had bij de klap tien keer zijn eigen gewicht aan aards materiaal doen opstuiven. Al dat stof zou de aarde maanden hebben verduisterd. "Ik had zelf ook wel aan een meteoriet gedacht, maar het leek me geen reële optie. Wat kon zo'n rotsblok nu op aardschaal uitrichten? Veel dus, de verklaring van Alvarez was briljant."

De theorie werd niet enthousiast ontvangen. Veel paleontologen hielden nog lang vast aan hun idee van geleidelijke evolutie, en aan hun eigen verklaringen voor het uitsterven. Ze konden dat ook omdat aan de theorie van Smit en Alvarez een belangrijk stuk bewijs ontbrak: de inslagkrater. Een meteoriet van tien kilometer zou een gat slaan van 180 kilometer doorsnee. Waar was die krater?

Lees verder na de advertentie

Smit had er weinig geloof in dat deze ooit zou worden gevonden. "Zo'n ding moffel je niet weg. Ook niet in 66 miljoen jaar. Omdat we hem niet kenden, dacht ik: dan is die vast in zee gevallen - 70 procent kans - of verdwenen in een subductiezone. Op een stuk aardkorst dat intussen onder een ander stuk aardkorst is geschoven. Dan heeft de aarde de krater letterlijk zelf onder het tapijt geveegd."

Maar toch, langzaam druppelden de bewijzen voor een inslag binnen. Zo bleek het iridiumlaagje vol te zitten met glasbolletjes. Verstilde kristallen, noemt Smit ze. "Dat duidde erop dat iets gesmolten is en toen weer snel gestold. Een soort regendruppels die uit de wolk van steendamp zijn gevallen. Ze liggen overal. Ik heb het eens uitgerekend: in totaal ligt er verspreid over de aardbol 800 kubieke kilometer aan glasbolletjes."

Een tweede aanwijzing: in Noord-Amerika en Mexico worden de bolletjes steeds groter. Smit: "Bovendien, de laag bevat daar gedeformeerd kwarts, zandkorrels zeg maar. Alsof er een gigantische schokgolf door het kwartskristal is gegaan. Zandkorrels?, dacht ik toen. Die liggen niet op de zeebodem, die komen van het land. Dus toch!" Hij had dat al eerder moeten weten, verzucht hij. In 1982 bestudeerde hij afzettingen van de Brazos-rivier in Texas. Metersdikke zandlagen trof hij daar aan. "Wat voor een energetisch geweld is hier aan het werk geweest, dacht ik nog. Een catastrofale tsunami, die daar een dag heeft staan klotsen, had ik moeten denken. Helaas, pindakaas."

Alle aanwijzingen wezen in dezelfde richting, naar de Golf van Mexico. En toen de wetenschap zich daar op ging concentreren, kwam de krater vanzelf bovendrijven. Hij was immers in 1980 al ontdekt. Oliemaatschappijen hadden in dat gebied de zwaartekracht opgemeten en daarbij ringen van wisselende aantrekking gezien. En al veel eerder hadden Indianen zogeheten zinkgaten in de regio gebruikt voor hun drinkwatervoorraad. Die gaten - die ontstaan doordat de bodem instort door ondergrondse holtes - lagen op dezelfde ring in Mexico, op het schiereiland Yucatán.

Als je het weet, zie je het ook, zegt Smit. "De krater is met Google Earth te zien. Stel je voor, de meteoriet slaat in, er vliegt veel stof op, maar grote brokken puin blijven op de rand van de krater liggen. Daar zit veel ruimte tussen, en dat verklaart die zinkgaten en de mindere zwaartekracht."

Toch weggemoffeld
De meteoriet is echt op een zeer bijzondere plek terechtgekomen, vervolgt hij. In het warme zeewater groeien koraalriffen. Dat gaat met één à twee centimeter per jaar. Ruim voldoende om in 60 miljoen jaar het gat te vullen. Want dat is niet meer dan drie, vier kilometer diep geweest. Een van de weinige plekken dus waar de aarde de krater toch wel kon wegmoffelen.

 
Waar was de krater van de meteoriet die het einde van dino's betekende? Zoiets moffel je niet weg."

Bovendien: de meteoriet viel in carbonaat- en sulfaatrijke grond. Daardoor kwamen er door de klap veel stofdeeltjes in de atmosfeer, en een flinke stoot CO2. Smit: "Dat is precies goed voor een dodelijk scenario."

"Het stof zorgde voor een afkoeling en toen dat was neergedaald, kreeg de CO2 de kans om de boel op te warmen. Die effecten hebben we ook gemeten. Eerst was het enkele decennia tien graden koeler dan voorheen, waardoor al het plankton in de oceanen verdween en de voedselketen instortte. En toen werd het door het broeikaseffect 10 graden warmer dan voor de klap. Nou, dan heb je het als dinosauriër wel gehad. Dat was allemaal niet gebeurd, of in veel mindere mate, als de meteoriet ergens anders terecht was gekomen. Chicxulub heet de krater, wat zoveel betekent als 'het achterwerk van de duivel'. Heel toepasselijk."

Wat hem betreft is het verhaal nu wel rond. Er zijn zo veel bewijzen, veel ruimte voor twijfel is er niet meer. Zo denken de meeste collega's er inmiddels ook over. Hij heeft velen moeten overtuigen, bijvoorbeeld door te laten zien dat de dino's niet geleidelijk wegkwijnden maar tot het einde floreerden en toen ineens, pats, boem, weg. Gewoon, door de bodem laag voor laag te onderzoeken en heel systematisch de evolutie van de dino's te turven.

Alleen een groep in Princeton, onder aanvoering van Gerta Keller, volhardt in het verzet. Volgens haar stierven de dino's ver na de inslag uit en was het vulkanisme de echte boosdoener. "Ach ja, die mevrouw uit Princeton", zucht hij. "Ze heeft nu weer een theorie van vulkanisme, zeespiegeldaling en meerdere inslagen ineen. Mooi verhaal, maar ze heeft er geen spat bewijs voor. Het hoort bij de wetenschap, zal ik maar denken. Het houdt me scherp."

 
Door de klap kwamen er veel stofdeeltjes in de atmosfeer, en een flinke stoot CO2. "Precies goed voor een dodelijk scenario."

Deel dit artikel