Evolution des Aaresystems

Die Flussgeschichte der Aare gleicht einer faszinierenden Reise zu den Ursprüngen der uns bekannten Landschaft. Der Fluss war aber schon da, als ganze Gebirgszüge noch in der Erdkruste ruhten. Meere kamen und gingen, während die Aare beharrlich ihren Weg durch Raum und Zeit fand. Mal tat sie dies durch subtropische Sumpflandschaften, um einige Millionen Jahre später als eiskalter Gletscherstrom ihren Lauf zu nehmen.

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Abb. 1: Die Spuren der Aare reichen bis ins Oligozän, vor knapp 30 Millionen Jahren zurück

Erd- und Landschaftsgeschichte
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Abb.2: Übersicht zur Erdgeschichte. Vorlage: Wikimedia Commons, United States Geological Survey

Das Eozän

Nach den gewaltigen Klimakatastrophen an der Kreide-Tertiär-Grenze begann sich das Leben auf der Erde allmählich zu erholen. Das beginnende Eozän sah den beispiellosen Aufstieg der Säugetiere, die immer neue Formen und Arten hervorbrachten. Auch die Vögel, als direkte Erben der Saurier, erlebten nun ihre erste grosse Blütezeit.

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Abb. 3: Vereinfachte Übersicht zum schweizerischen Molassebecken. Das Becken entstand durch das Gewicht der wachsenden Alpen und wurde laufendend mit Sedimenten aufgefüllt

Abb. 3: Viele Entwicklungen der europäischen Landschaftsgeschichte nahmen im Eozän ihren Anfang. Dazu gehörte auch der Hochstau der Alpen, welche die Wiege der ersten Ur-Alpenflüsse bilden sollten. Am Fusse des wachsenden Gebirges entstand zeitgleich das Molassebecken, eine gewaltige trogförmige Senke, welche der Aare bis heute den Weg weist.

Der Honegg-Napf Fluss

Zeitraum: 30 – 22 Millionen Jahre (Oligozän)

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Abb. 4: Der Honegg-Napf Fluss vor 30 – 25 Millionen Jahren. Die alpine Hauptwasserscheide lag damals noch weiter südlich

Abb. 4: Der sogenannte Honegg-Napf Fluss bildete den Vorläufer der späteren Ur-Aare. Anfangs entsprang er vielleicht noch in der Gegend des heutigen Lütschinesystems, um noch vor Thun das damalige Alpentor zu erreichen. Mit dem zunehmenden Hochstau der Alpen arbeitete sich der Fluss im Zeitraum zwischen 30 und 25 Millionen Jahren nach Süden bis ins Simplongebiet und das Südwallis vor.

Das Oligozän

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Abb. 5: Oligozäne Lebenswelt bei Goldau vor  25 Millionen Jahren. Im Hintergrund erstrecken sich die noch jungen Alpen. Bildquelle: Bergsturzmuseum Goldau. Illustration: Beat Scheffold

Abb. 5: Im Oligozän wurde das Klima schrittweise trockener und kühler. Die Polregionen vereisten, der Meeresspiegel sank und Wüsten breiteten sich aus. Vormals üppige Dschungel wichen zunehmend offenen Savannen- und Waldlandschaften. Im Bild sind unter anderem hornlose Nashörner, Regenpfeifer und ein Kranich zu sehen. Eine genauere Beschreibung findet sich in dieser Bildlegende.

Die erste Ur-Aare

Zeitraum: 22 – 15 Millionen Jahre (Miozän)

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Abb. 6: 20 mya: Die Heraushebung des Aarmassivs zeichnete bereits die heutige Form des zentralalpinen Gewässernetzes vor. Am Gebirgsrand begann die Ur-Aare den Napfschuttfächer abzulagern

Abb. 6: Während der Honegg-Napf Fluss sein Einzugsgebiet vergrösserte, wurde er zum grössten Flusssystem der damaligen Zentralalpen. Diese Entwicklung darf als Entstehung einer ersten Ur-Aare betrachtet werden. Der Fluss erreichte im Napfgebiet den Gebirgsrand, wo er zeitweise in ein Meer, oder nach Südwesten strömende Flusssysteme des Molassebeckens mündete.

Das Miozän

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Abb. 7: Miozäne Lebenswelt bei Luzern vor 20 Millionen Jahren. In diesem Gebiet mündete die damalige Ur-Aare in ein subtropisches Flachwassermeer. Rechts im Bild sind Mastodonten zu sehen. Bildquelle: Gletschergarten Luzern. Illustration: Ernst Maass

Abb. 7: Im Miozän war das Klima wesentlich wärmer als heute. Flachmeere erfüllten zeitweise das gesamte Mittelland. Später wichen die Ur-Meere trägen nach Südwesten strömenden Flusssystemen. Ur-Pferde, Mastodonten, Hyänen und Affen teilten sich mit anderen Tierarten den subtropischen Lebensraum. Im Molassemeer lebten unter anderem Haie, Delphine und Schildkröten.

Entstehung der Ur-Donau

Zeitraum: 11 – 10 Millionen Jahre vor heute (Miozän)

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Abb. 8: Umkehr der Entwässerungsrichtung im Molassebecken: Inn, Salzach und Enns wenden sich als ehemalige Quellflüsse des Glimmersandstroms nach Osten und bilden eine frühe Ur-Donau. Letztere mündete anfangs noch bei Wien ins zurückweichende Tethysmeer

Abb. 8: Bis ins untere Miozän entwässerte das ganze Molassebecken über den sogenannten Glimmersandstrom (auch Prä-Rhone* genannt) nach Westen. Durch die tektonische Verkippung des Alpenvorlands begannen ab etwa 10 Millionen Jahren die ersten Flüsse nach Osten abzudrehen. Die Ur-Enns gehörte zu den ersten grösseren Wasserlieferanten des entstehenden Donausystems.

*Der Begriff „Prä-Rhone“ ist etwas unglücklich gewählt, da es unklar ist, ob die (tatsächliche) Ur-Rhone dem Strom überhaupt angeschlossen war.

Der Jura

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Abb. 9: Im Miozän entstand mit dem Juragebirge eine unüberwindbare Barriere für den westwärts fliessenden Glimmersandstrom

Abb. 9: Die Auffaltung des Kettenjuras unterbrach jede weitere Entwässerung nach Westen. Gleichzeitig mit der Verkippung nach Nordosten hob sich das ganze Alpenvorland, wobei die Hebungsbeträge im schweizerischen Molassebecken überwogen. Auf diese Weise fanden auch die Flüsse der West- und Zentralalpen zur Ur-Donau.

Die Aare-Donau

Zeitraum: 7,3 (?) – 4,2 Millionen Jahre (Unterstes Miozän bis oberes Pliozän)

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Abb. 10: Mögliches* Flussnetz einer frühen Aare-Donau. Rhone, Aare, Alpenrhein, Inn und Main fliessen als Ur-Donau nach Osten. Dieser gewaltige Alpenstrom endete im verlandenden Tethysmeer, das sich damals in der ungarischen Tiefebene befand

*Die Karte ist in dieser „Genauigkeit“ mit grosser Vorsicht zu geniessen – besonders was die Flussläufe im bayrischen und österreichischen Alpenvorland betrifft. 

Abb. 10: Vor etwa 7 Millionen Jahren erreichte das westwärts ausgreifende Donausystem auch die Flüsse des schweizerischen Molassebeckens. Zu den neuen Quellflüssen gehörten eine frühe Walliser Ur-Rhone und die Ur-Aare, welche im heutigen Sinne flussaufwärts durch das Wutachtal zur Donau fand. Diese Aare-Donau wuchs zunehmend nach Osten, da sie dem zurückweichenden Pannonsee folgte, einem Relikt des ehemaligen Tethysmeers.

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Abb. 11: Die fortschreitende Heraushebung des Aarmassivs führte zur Umgestaltung des Gewässernetzes zwischen West- und Zentralalpen. Die hier gezeigten Veränderungen reichten vom unteren Miozän bis ins obere Pliozän

Abb. 11: Die gemeinsame Entwicklung mit der Donau gehört zweifellos zur flussgeschichtlichen Blütezeit des Aaresystems. Gleichwohl gingen dem alpinen Oberlauf im Süden immer mehr Zuflüsse verloren, da sich die Wasserscheide seit dem mittleren Miozän schrittweise nach Norden verschob. Grund dafür war die weitere Heraushebung des Aarmassivs, womit gleich mehrere Entwicklungen in Gang gesetzt wurden:

  • Die Quellflüsse der Ur-Aare konnten nicht mehr nach Norden abfliessen
  • Als „geologisches Nebenprodukt“ wurde die Entstehung des Walliser Längstals begünstigt
  • Der Ur-Rhone wurde der Zugang zum Mittelland versperrt, was sie zu ihrem heutigen Lauf Richtung Genferseeraum und dem Juradurchbruch lenkte

Das Pliozän

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Abb. 12: So könnte die Ur-Aare im Pliozän durchaus ausgesehen haben. Das Temperaturmittel glich etwa den momentanen Verhältnissen, wie sie mit der aktuellen Klimaerwärmung vorherrschen

Aus klimatischer Sicht bildete das Pliozän den Übergang vom warmen Miozän zum kühlen Pleistozän. Insgesamt herrschten stabile und ausgeglichene Temperaturen, trotz einer schrittweisen Klimaverschlechterung, die bereits als Vorbote des kommenden Eiszeitalters auftrat. Was die Fauna betrifft, brachte das Pliozän einige der grössten Säugetiere der Erde hervor. Diese Giganten brauchten nicht mal den Vergleich mit den Dinosauriern zu scheuen.

Der Aare-Sundgaustrom

Zeitraum: 4,2 – 2,9 Millionen Jahre (Pliozän)

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Abb. 13: Mögliches Flussnetz des Aare-Sundgaustroms. Der sogenannte Lac Bressan entsprach einem riesigen Flachwassersee oder sogar einer Seenplatte. Das Schluchtensystem zwischen Lyon und Marseille entstand durch starke Tiefenerosion während der messinischen Salinitätskrise (siehe unten)

Abb. 13: Im oberen Pliozän zapfte ein Nebenfluss des Doubs die Aare von Westen her an. Letztere wandte sich von der Donau ab und floss nun westwärts über Basel zum Flusstal des Doubs. Von dort aus gelangte sie als Sundgaustrom zum Bressegraben, wo sie das damalige Rhonesystem erreichte. Südlich von Lyon mündete der Strom in eine bis in die Camargue reichende Schlucht des Mittelmeers.

Das ausgetrocknete Mittelmeer

Während der messinischen Salinitätskrise strömten die Flüsse über bewaldete Kontinentalhänge ins wüstenartige Mittelmeerbecken hinab. Die tiefe Erosionsbasis führte zum rückschreitenden Einschneiden des Rhone-/Saonesystems, das flussaufwärts bis zur Aare-Donau ausgriff. Die Anzapfung der Ur-Aare (4,2 mya) mag also – neben tektonischen Veränderungen – eine indirekte Folge des ausgetrockneten Mittelmeers sein.

Der Aare-Rhein

Zeitraum: Ab 2,9 Millionen Jahren (Unterstes Pliozän)

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Abb. 14: Der Aare-Rhein während der vorletzten Kaltzeit (Saale/Riss). Aufgrund des tiefen Meeresspiegels herrschten im Ärmelkanal terrestrische Verhältnisse

Abb. 14: Noch im untersten Pliozän wurde die Aare erneut angezapft – diesmal von einem Quellfluss des Ur-Oberrheins. Der Schlussstein des uns bekannten Rheinsystems bildete jedoch der Zugang des Alpenrheins, der sich erst im Laufe des Eiszeitalters von der Donau abwandte. Im Süden verlor die Aare spätestens zu Beginn der ersten Vereisungen (ca. 2,5 – 1,9 mya) ihre letzten Zuflüsse aus dem Wallis an die Rhone.

Das Pleistozän

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Abb. 15: Pleistozäne Lebenswelt in Nordspanien. Bildquelle: Wikimedia Commons. Illustration: Mauricio Antón

Abb. 15: Im mittleren Pleistozän begann sich das Klima stark abzukühlen. Dies war der Beginn des Eiszeitalters, welches wiederum aus vier Kaltzeiten und wärmeren Interglazialen bestand. Vor etwa 40.000 Jahren wanderte erstmals der moderne Mensch von Afrika nach Europa ein. Das Pleistozän war auch die Epoche der Mammute, Säbelzahnkatzen, Höhlenlöwen (Bild) und Wollnashörner.

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Abb. 16: Bei der Gebirgsverwitterung wird CO2 im Gestein gebunden. Da viele Gebirge der Erde (hier die kanadischen Rocky Mountains) zur selben Zeit entstanden, wurden der Atmosphäre ab etwa 36 mya zunehmend Treibhausgase entzogen, was eine Abkühlung begünstigte

Nach heutigen Vermutungen kehren Kaltzeiten in einem zyklischen Muster wieder, was der exzentrischen Erdumlaufbahn um die Sonne geschuldet ist. Wieso war es aber bis zum Pleistozän so lange warm? Ein Grund dürfte im höheren CO2 Gehalt in der Atmosphäre liegen, was frühere Vereisungen verhinderte. Daneben spielten aber auch Veränderungen der Meeresströmungen eine entscheidende Rolle, da diese eine Art „Wärmepumpe“ der Erde bilden.

Die glaziale Aare

Zeitraum: 800.000 bis 12.000 Jahre vor heute (Pleistozän) 

Anmerkung: Von den ersten Vereisungen zu Beginn des Pleistozäns (ca. 2,6 mya) ist kaum etwas bekannt. Stattdessen werden die Entwicklungen seit der Mindel-Kaltzeit (ab. 0,8 mya) gezeigt.

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Abb. 18: Aare und Rhein nach der Mindel-Kaltzeit vor rund 800.000 Jahren.* Während der Alpenrhein noch immer zur Donau entwässert, erhält das Aaresystem seine gegenwärtige Ausprägung

*Die Schmelzwasserrinnen des Rheingletschers waren während der Mindel-Kaltzeit aktiv.

Abb. 18, Aare: Während der Mindel-Kaltzeit legte der Aaregletscher die Wasserscheide zwischen dem Ur-Haslital und dem heutigen Flusstal Interlaken-Thun-Bern nieder. Im Hinblick auf das gesamte Flusssystem beendete dieses Ereignis die Zeit der eigentlichen Ur-Aare. Im Raum Bern zeugen jedoch verschiedene – heute verschüttete – Flusstäler von abweichenden Aareläufen. Wann und wo diese (grossräumig) aktiv waren, ist noch weitgehend unklar.

Abb. 18, Rhein: Ebenfalls während der Mindel-Kaltzeit entwässerten erste Schmelzwasser des Rheingletschers westwärts zur Aare. Nach dem Rückzug des Eises wurde jedoch wieder der alte Flusslauf zur Donau aktiv. Dieses Spiel wiederholte sich in den folgenden Kaltzeiten, bis sich der Hochrhein dauerhaft etablierte. Zuvor floss der obere Alpenrhein wohl zeitweise mit der Limmat zur Aare, da die Wasserscheide bei Sargans sehr flach ist.

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Abb. 17: Zwischen Thun und Bern floss die Aare vor mehreren hunderttausend Jahren noch in einem über 250 m tiefen Flusstal. Letzteres wurde im Umfeld der letzten Kaltzeiten mit Schottern und Seeablagerungen aufgefüllt, worüber nun die gegenwärtige Aare fliesst

Das Holozän

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Abb. 20: Alpenrandseen sind Relikte der letzten Kaltzeiten. Als erdgeschichtlich kurzlebige Phänomene werden sie vergleichweise schnell mit Sedimenten aufgefüllt

Abb. 20: Das Holozän begann am Ende der letzten Kaltzeit (Weichsel/Würm) und bildet die geologische Gegenwart. Nach dem Rückzug der Gletscher begann mit der Wiederbewaldung die Rückkehr der Vegetation. Die damaligen Menschen lebten immer noch als nomadische Jäger und Sammler. Ackerbau und Sesshaftigkeit kamen in Mitteleuropa etwa ab 5000 Jahren vor heute auf – also etwa zur Halbzeit zwischen den letzten Vereisungen und der Gegenwart.

Die postglaziale Aare

Zeitraum: 12.000 – 5000 Jahre vor heute (Holozän)

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Abb. 21: Schematische Darstellung des sogenannten Wendelsees. Innerhalb der letzten 10.000 Jahre wurde dieses Gewässer immer kleiner, da die Flüsse ihre Sedimentfracht im Seebecken ablagerten


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Abb. 22: Prähistorische Aareläufe im Grossen Moos. Das Flussnetz wurde im Nachgang zur Juragewässerkorrektion entdeckt

Abb. 21 & 22: Nach dem Rückzug der Gletscher begann die Aare den nacheiszeitlichen Wendelsee aufzufüllen. Dieser Vorläufer von Thuner- und Brienzersee reichte einst von Meiringen bis Uttigen und scheint sich erst im Frühmittelalter in zwei separate Seebecken getrennt zu haben. Im Seeland floss die Aare noch während einigen Tausend Jahren zum Neuenburgersee.

Verdankungen

  • Mein ganz besonderer Dank gebührt Fritz Schlunegger, Professor für exogene Geologie am Institut für Geologie der Universität Bern. Als profunder Kenner des Molassebeckens und der alpiden Entwicklungsgeschichte hat er einem Laien den Einstieg in dieses schwierige Thema ermöglicht. Merci viel mal für die Zeit, Geduld und Freundlichkeit!
  • Vielen Dank auch an Philipp Häuselmann, Geologe und Höhlenforscher aus Bern, für die hilfreichen Inputs zum Aareraum.
  • Desweiteren möchte ich den betreffenden Museen und Institutionen (siehe Quellenangaben Abbildungen) für die Nutzungsrechte der verwendeten Bilder danken. Offen, unkompliziert und unentgeltlich stellten sie ihr Material zur Verfügung.

Literatur:

Wer es genauer – und aus erster Hand – wissen möchte, sollte sich die verwendete Literatur zu Gemüte führen. Vieles davon ist auch online verfügbar.

Literaturangaben