Geoloog Philippe Claeys speurt naar sporen van inslagen van hemellichamen op de aarde. Maar hij is ook in andere evoluties geïnteresseerd. Een gesprek over dino’s op strandvakantie, een aarde zonder leven en de angst voor verandering.

Misschien zullen sommigen vinden dat hij niet past in een reeks met Vlaamse topwetenschappers, zeker niet in een periode van communautaire turbulentie, want Philippe Claeys is officieel een Franstalige Brusselaar. Maar hij spreekt vloeiend Nederlands, en zijn vier grootouders waren Vlaams. Daarenboven is hij verbonden aan de Vrije Universiteit Brussel en geeft hij les aan de K.U.Leuven en de UGent.

‘Helpt het als ik zeg dat mijn hoofdactiviteit onderzoek van het proces van uitsterven is?’ vraagt Claeys lachend.

Claeys is een wereldautoriteit inzake meteorietinslagen op aarde. Hij zoekt sporen van buitenaardse chemische elementen in gesteenten van inslagkraters op exotische locaties als Siberië, Spitsbergen, Ghana en de Golf van Mexico. In het laboratorium werkt hij methodes uit om die sporen efficiënt te detecteren. De ideale mix tussen avontuur en fundamenteel onderzoek, zegt hij. En, belangrijk, in een context waarin hij zelf kan bepalen waar hij zich mee bezig wil houden.

Alles begon tijdens zijn legerdienst bij de Belgische marine, toen hij veel tijd had en besloot brieven te schrijven naar Amerikaanse universiteiten met de vraag of hij er onderzoek mocht komen doen. Zo kwam hij terecht bij Walter Alvarez: de man die als eerste opperde dat een asteroïde er de oorzaak van was dat de dinosaurussen uitstierven, zo’n 65 miljoen jaar geleden.

Zonder olie-exploratie in de Golf van Mexico zou de gigantische krater die het gevolg was van de inslag waarschijnlijk nooit ontdekt zijn. ‘Het is een ongelooflijk toeval geweest’, vertelt Claeys. ‘De Mexicaanse oliemaatschappij Pemex had al in de jaren zestig van de vorige eeuw het idee dat er in de Golf een soort bekken was van een kilometer diep. Ze dacht dat het mogelijk een interessant oliereservoir was en is gaan boren, maar ze stootte snel op wat ze meende dat vulkanisch gesteente was. Daarin kon onmogelijk olie zitten, dus zijn die activiteiten gestaakt. Gelukkig hebben enkele mensen wat van de oorspronkelijke boorstalen bewaard. Want toen later duidelijk werd dat het bekken misschien de krater van een asteroïde-inslag was, is iemand met die stalen op de proppen gekomen. Analyse daarvan bevestigde dat het om gesmolten gesteente en dus waarschijnlijk een krater ging. Dat gebeurde in 1980, het jaar waarin Alvarez zijn hypothese lanceerde.’

Ooit zou iemand toch op die krater gestoten zijn?

PHILIPPE CLAEYS: Nee, nee, als er toen niet geboord was, en als er niet enkele stalen bewaard waren gebleven, hadden we het nooit met zekerheid geweten. De logistiek die nodig is voor zo’n booroperatie op grote diepte is enorm – dat kan alleen een oliemaatschappij. De gesteenten uit de stalen konden vrij snel gedateerd worden. Ze bleken ongeveer 65 miljoen jaar oud.

Is er nog twijfel over de juistheid van de asteroïdehypothese?

CLAEYS: Volgens mij niet. We beschikken nu over sporen van elementen uit de ruimte met de juiste ouderdom van 112 verschillende locaties in de wereld. Dat is een sterke database. Er zijn nog mensen die niet geloven dat de inslag verantwoordelijk was voor het uitsterven van de dinosaurussen, maar dat is een minderheid. Het is wel de enige asteroïde-inslag die met zekerheid aan massaal uitsterven van leven gelinkt kan worden.

Er zijn mensen die beweren dat de mammoet 13.000 jaar geleden door een inslag de genadeslag kreeg.

CLAEYS: Dat is totaal fout. Ik heb daarvoor analyses gedaan, en er zit echt niets van buitenaards materiaal in de betrokken stalen. Er zijn wel bewijzen voor een inslag van 465 miljoen jaar oud, een periode waarin het leven grote veranderingen kende. Het is echter nog niet onomstotelijk aangetoond dat er een rechtstreeks verband is tussen de inslag en de veranderingen in levensvormen.

Een inslag hoeft niet tot een uitstervingsgolf te leiden?

CLAEYS: Zo’n 35 miljoen jaar geleden moet de aarde in korte tijd een aantal keer door iets uit de ruimte getroffen zijn. We schatten tussen zes en tien keer in 2 miljoen jaar tijd, met minstens twee grote inslagen, met een tussenperiode van ongeveer 10.000 jaar. Dat is een echte asteroïdenregen geweest. Maar veel effect op het leven blijkt die niet te hebben gehad. Waarschijnlijk heeft hij wel de aanzet gegeven tot een afkoeling van de aarde en het begin van ijsvorming op de Zuidpool.

Was de asteroïde-inslag die de dinosaurussen uitschakelde de grootste ooit?

CLAEYS: Hij behoort zeker tot de top drie. De asteroïde die toen in de Golf van Mexico sloeg, moet een diameter van 10 tot 12 kilometer gehad hebben, dat is zo groot als de stad Brussel. De krater is ongeveer 200 kilometer breed. Er zijn nog twee kraters, in Canada en in Zuid-Afrika, die veel ouder zijn, ongeveer 2 miljard jaar, waardoor er al veel sporen geërodeerd zijn, zodat we ze niet goed meer kunnen bestuderen. Mogelijk waren ze een beetje groter. Maar ook in de wetenschap is het zo dat men zijn eigen krater altijd wat groter voorstelt dan hij in feite was. ( lacht)

Hoe kwam het dat de dino’s niet tegen de inslag bestand waren?

CLAEYS: Het projectiel boorde zich ongeveer twintig kilometer diep in de zeebodem…

In de zee?

CLAEYS: Nee, nee, in de bodem, of beter nog: in de aardkorst. De zee in de Golf van Mexico was toen maar een twintigtal meter diep, zoals op de Bahama’s vandaag. Het was een mooie en aangename plek, waar de tyrannosaurus naar de Club Med ging. Door de hitte van de inslag verdampte het gesteente in de bodem, waardoor massaal CO2 en zwavelcomponenten vrijkwamen, die samen met grote hoeveelheden fijn stof van verpulverd gesteente in de atmosfeer terechtkwamen. Daardoor kon er maximaal tien jaar lang bijna geen licht of warmte van de zon tot de aarde doordringen. Zwavelcomponenten reageren in de atmosfeer met water en vormen zure regen. Maar na enkele jaren begint het CO2 zijn rol te spelen en komt er een broeikaseffect, waardoor de koude plotseling omslaat in een snelle opwarming. De arme dino’s kwamen dus eerst in een koude en donkere koelkast terecht, gekoppeld aan een enorme daling van de plantaardige productie, en vervolgens in een hete sauna, wat een groot effect op de voedselketen moet hebben gehad.

Het is dus eerder verwonderlijk dat er beesten zijn die dat overleefden?

CLAEYS: Vooral kleine zoogdieren die onder de grond leefden, hebben van de situa- tie geprofiteerd. Op een dag kwamen ze boven kijken en lag het er vol dode dino’s – een massa gemakkelijk beschikbaar voedsel. Ook dieren die thuis zijn in meren of kleine rivieren, zoals krokodillen, hebben het overleefd. Maar ongeveer 60 procent van de fauna en flora heeft het niet gehaald, waaronder de dinosaurussen, de grote vliegende reptielen en de reuzenreptielen in de zee. Het is moeilijk te zeggen waarom de ene groep wel overleefde en de andere niet.

Is dat uitsterven echt in één klap gebeurd?

CLAEYS: Waarschijnlijk niet. Allicht zijn er duizenden jaren overheen gegaan.

Voelt de aarde zo’n asteroïde-inslag?

CLAEYS: We menen dat we in onze contreien toen een aardbeving gevoeld moeten hebben met een kracht van dertien op de schaal van Richter. Dat is gigantisch. Een collega berekende eens op de achterkant van een enveloppe dat de mensen in Tokio een meter omhoog zouden zijn gegooid.

Hoe frequent komen zulke inslagen voor?

CLAEYS: Dat is moeilijk te schatten, maar we nemen aan dat het eens per 100 tot 500 miljoen jaar gebeurt. De aarde is echter een actieve planeet met veel erosie en bewegingen van aardplaten, zodat kraters gemakkelijk kunnen verdwijnen. We zien wel wat er op de maan is gebeurd, maar die is een stuk kleiner, dus moeilijker te raken. Kleinere inslagen zijn uiteraard frequenter. Een inslag van een asteroïde met een diameter van ongeveer 50 meter, zoals deze die 100 jaar geleden in de atmosfeer boven het Siberische Tunguska ontplofte, zou eens per 200 tot 300 jaar voorkomen.

Konden wij die inslag gevoeld hebben?

CLAEYS: Niet hier, maar je moet dat toch niet onderschatten. De inslag in Tunguska had een kracht vergelijkbaar met een ontploffing van 5 tot 30 megaton TNT. Dat is duizendmaal meer dan de bom op Hiroshima. Als de asteroïde een paar uur vroeger in onze atmosfeer was gedoken, was ze misschien boven Londen of Sint-Petersburg ontploft. Ze zou daar dan naar schatting 80 procent van de mensen gedood hebben.

Wat is het verschil tussen kometen en asteroïden?

CLAEYS: Dat is niet altijd duidelijk. We proberen het soort projectiel te herkennen aan de hand van de verhouding van de chemische elementen in een krater die merkers zijn van een inslag. Zodra een object op de aarde neerslaat, wordt het een meteoriet, per definitie. Bijna alle meteorieten komen uit de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter. Kometen zijn waarschijnlijk iets anders, die komen van verder weg, van voorbij Pluto. Ze hebben in ieder geval een primitievere samenstelling, die veel sterker dan die van asteroïden op de samenstelling van de zon lijkt.

U klinkt niet overtuigd?

CLAEYS: In theorie is het mooi in klassen verdeeld, maar in de praktijk is het een stuk minder scherp afgelijnd. Er zijn nu missies van de Amerikaanse en de Europese ruimte- vaartorganisaties onderweg om in de ruimte stalen te nemen van asteroïden en kometen. Hopelijk verschaffen zij meer duidelijkheid.

Is het te voorspellen wanneer de volgende meteoriet op de aarde zal inslaan?

CLAEYS: Meer dan tien jaar geleden zijn ruimtevaartorganisaties begonnen met het in kaart brengen van alle bekende ruimteobjecten groter dan een kilometer, dat wil zeggen met een mogelijke inslagkrater op aarde van meer dan 20 kilometer diameter. We vergeten dus de vele kleintjes. Maar er is niets dat erop wijst dat we de volgende honderd jaar gevaar lopen.

Kan er niets onverwachts gebeuren?

CLAEYS: Dat kan altijd. Een asteroïdengordel is een dynamische omgeving. Als twee lichamen tegen elkaar botsen, kunnen er stukken wegvliegen uit de berekende baan en toch richting aarde snellen. We weten nu bijna zeker dat de asteroïde die 65 miljoen jaar geleden de dino’s wegvaagde het resultaat was van een botsing 100 miljoen jaar eerder van twee grote objecten tussen Mars en Jupiter, waarvan de brokstukken als biljartballen weggeslagen zijn.

Misschien waren er nooit mensen geweest als die botsing 160 miljoen jaar geleden niet was gebeurd?

CLAEYS: Het leven hangt aan elkaar van dat soort toevalligheden. Ik gebruik graag het beeld van Joe de Dino, een soort ET die wat van een dinosaurus heeft. De dinosaurussen waren meer dan 100 miljoen jaar lang de dominante familie op aarde. De mens is er nu maximaal 3,2 miljoen jaar. Dino’s waren zeker geen domme beesten, en ze overleefden vele klimaat- en andere veranderingen. We mogen zelfs niet uitsluiten dat ze naar een vorm van intelligentie zouden zijn geëvolueerd.

De nachtmerrie van elke mens: een intelligente T-rex?

CLAEYS: Er is geen enkele reden om te veronderstellen dat alleen wij in staat waren intelligentie te ontwikkelen.

Als er toch een komeet naar de aarde zou snellen, zouden we daar iets aan kunnen doen?

CLAEYS: Ik denk niet dat het verstandig zou zijn ze te vernietigen met een nucleaire explosie: dat zou meer brokken veroorzaken die de aarde kunnen treffen. Het zou beter zijn haar traject te veranderen met een gerichte ontploffing in haar omgeving. We zouden er zelfs aan kunnen denken om door de plaatsing van een reeks ruimtespiegels de zonnewind zo te beïnvloeden dat hij een projectiel uit zijn baan zou blazen. Een kleine afwijking zou volstaan om de aarde te missen.

Is het correct dat onze maan een gevolg is van een inslag?

CLAEYS: Ze is het gevolg van de grootste van alle inslagen, op de protoaarde, toen de aarde nog een beetje kleiner was dan nu. De protoaarde moet op een andere planeet gebotst zijn, Theia, die zo groot was als Mars. De kern van de aarde werd niet geraakt, maar er werd een stuk van de mantel weggeschoten en gemengd met een deel van de andere planeet. Dat werd de maan.

Was de maan essentieel voor het ontstaan van leven op aarde?

CLAEYS: Zonder de maan hadden we in ieder geval een ander soort aarde gehad. Veel minder stabiel waarschijnlijk. De getijden, die voor een groot deel aan de maan gekoppeld zijn, hebben ongetwijfeld een rol gespeeld in de manier waarop het leven geëvolueerd is.

Is het leven op aarde denkbaar zonder de maan?

CLAEYS:(aarzelend) Waarom niet? Maar het is moeilijk te zeggen. We moeten de vragen over de oorsprong van het leven op een andere manier stellen. Wat zijn de voorwaarden die echt nodig zijn voor leven? Water? Organische materialen? We detecteren organische materialen in vele spectra van sterren, en in verschillende meteorieten. Ze zitten blijkbaar overal. Maar ook temperatuur en andere factoren spelen een rol.

Nu definieert u leven wel zoals wij het kennen.

CLAEYS: Het zou inderdaad om iets totaal anders kunnen gaan. We hebben altijd de neiging meteen aan microben te denken als we over speciale levensvormen spreken.

Gelooft u in het bestaan van buitenaards leven?

CLAEYS:(opnieuw aarzelend) Ik geloof er misschien nog niet in, maar er zijn wel interessante aanwijzingen. Misschien niet op Mars, maar op andere lichamen, zoals de maan Europa van Jupiter. Daar ligt waarschijnlijk een wateroceaan onder een dik pak ijs. Waarschijnlijk is er ook een silicaatmantel rond een kern met vaste gesteenten. Mogelijk zitten daar radioactieve elementen in, zoals uranium en thorium, die een bron van warmte zouden kunnen zijn. Hetzelfde zou het geval kunnen zijn op een aantal van de planeten die onlangs buiten ons zonnestelsel ontdekt zijn.

Kan het leven op aarde via meteorieten aangevoerd zijn?

CLAEYS: Dat kan. Experimenten hebben bewezen dat microben de hoge druk en temperatuur van een inslag kunnen overleven. Wat natuurlijk niet veel bijdraagt tot het oplossen van het probleem van het ontstaan van het leven, want het moet ergens begonnen zijn.

Is het mogelijk dat het leven op aarde is ontstaan?

CLAEYS: Uiteraard, misschien na een bijdrage van een aantal aminozuurcomponenten uit meteorieten. Een grote inslagkrater zou trouwens perfect kunnen zijn om leven te laten ontstaan, want hij zou vol water staan, er zou veel organisch materiaal in circuleren, en er zou een temperatuurgradiënt in bestaan. Ook de barsten en breuken in zijn wand zouden mogelijkheden voor beginnend leven geboden kunnen hebben. Maar momenteel is dat niet meer dan een model, zoals er nog andere circuleren.

Als u zulke grote rampen bestudeert, maakt u zich dan zorgen om ons broeikaseffect?

CLAEYS: Ik ben geïnteresseerd in de evolutie van de aarde in het algemeen. Ook in de evolutie van het klimaat van de jongste 10.000 jaar. We spreken nu over een klein beetje extra CO2 in de atmosfeer, wat een catastrofe zou kunnen betekenen. Maar voor een groot stuk van de geschiedenis van de aarde was de CO2-concentratie veel hoger. De dinosaurussen, bijvoorbeeld, waren zeer tevreden met een CO2-concentratie die vijf tot tien keer hoger was dan vandaag.

Wat is dan het probleem?

CLAEYS: In de lente nam ik deel aan een vergadering waarop ook minister van Klimaat Paul Magnette (PS) aanwezig was. Mijn collega’s en ikzelf gaven er voordrachten over de herhaalde veranderingen in het klimaat vanaf miljarden jaren geleden. Vervolgens nam de minister het woord. Hij begon zijn betoog met de stelling: het klimaat is stabiel, en wij zijn het aan het veranderen. Ik viel bijna van mijn stoel.

Hij had niet geluisterd?

CLAEYS: Blijkbaar niet. Ik ben bang dat wij te makkelijk in paniek raken over dat extra CO2. Het is duidelijk dat wij zelf de oorzaak zijn van de veranderingen van de jongste 200 jaar, maar de historische analyse van het klimaat op aarde wijst uit dat het vroeger meestal een stuk warmer was dan nu. De aanwezigheid van ijs op de aarde is een uitzondering. We kunnen dat goed nagaan via chemische vingerafdrukken in ijs en sedimenten. Op de Zuidpool is er sinds 35 miljoen jaar ijs, op de Noordpool is dat sinds ongeveer 2,5 miljoen jaar. Tussen 35 miljoen en 320 miljoen jaar geleden was er zeker geen ijs op de polen, omdat er zoveel CO2 in de atmosfeer circuleerde.

Nogmaals, waarom maken wij ons dan zorgen?

CLAEYS: Wij zijn altijd bang van dingen die veranderen. Veranderingen veroorzaken paniek in de maatschappij. Mensen worden bang omdat ze horen dat het warmer zal worden en de zeespiegel zal stijgen. Maar we kunnen het peil van de zeespiegel tot 600 miljoen jaar geleden in kaart brengen. Ooit was het 120 meter hoger dan nu. Dat betekent dat Brussel onder water zou hebben gelegen. Het zeeniveau was zelden lager dan vandaag.

Is het denkbaar dat er ooit geen leven meer is op aarde?

CLAEYS: Dat is moeilijk te zeggen. We weten dat er in de geschiedenis van de aarde minstens vijf grote uitstervingsgolven geweest zijn, maar die hebben altijd tot iets nieuws geleid, tot nieuwe toepassingen van het leven, nieuwe niches. De mechanismen op aarde lijken een grote weerstand tegen catastrofes te hebben. Maar als om de een of andere reden de beweging van aardplaten zou stilvallen, zouden we een dode planeet worden, zoals Mars en de maan dood zijn. Als de platen niet meer zouden bewegen, zou er geen CO2-cyclus meer zijn. Als de radioactieve brandstof voor aardplatenbeweging in de aardmantel, zoals uranium en thorium, uitgeput zou raken, zitten we in de nesten.

Is het mogelijk dat de aarde zelf ooit verdwijnt?

CLAEYS: De aarde zál verdwijnen, als de zon opgebrand raakt – dat is een zekerheid. We zien het in de evolutie van andere zonnestelsels. Maar we hebben nog wat tijd: ongeveer 5 miljard jaar. Alvast daar hoeven we ons momenteel geen zorgen om te maken.

DOOR dirk draulans