Nederland

Door Rob Herber.

Geologie is de wetenschap die de aarde, haar geschiedenis en de processen die haar vormen en gevormd hebben, bestudeert. Geologie behoort tot de Aardwetenschappen.

Een geologisch tijdperk is een periode waarin de aarde er bij benadering hetzelfde uitzag. Dat wordt gekenmerkt door een aardlaag waarvan de samenstelling tamelijk constant is en waarin kenmerkende fossielen voorkomen. In en dergelijke periode was het klimaat betrekkelijk constant en de flora en fauna waren kenmerkend voor die periode. Er worden verschillende tijdperken onderscheiden.

Een moeilijkheid is dat de aarde er niet overal hetzelfde uitzag. Voor lokaal onderzoek worden daarom andere tijdperken onderscheiden dan voor internationaal onderzoek. De datering van een aardlaag is erg moeilijk en de onzekerheid is groot. Vandaar dat er in de literatuur zeer uiteenlopende waarden worden gegeven.

Voor onze regio zijn Pleistoceen en Holoceen van belang, omdat afzettingen uit deze periode hier aan de oppervlakte te vinden zijn. Oudere afzettingen komen in onze regio niet voor.

Geologische indeling Boven Tertiair en Kwartair (TNO NITG, Wetenschappelijke Atlas van Nederland) in Nederland
			Jaar geleden	Klimaat, karakteristieke planten of dieren
KWARTAIR	Holoceen	Subatlanticum	2.600 –
		Subboreaal	5.000 tot 2.600
		Atlanticum	8.000 tot 5.000
		Boreaal	9.200 tot 8.000
		Preboreaal	10.000 tot 9200
	Pleistoceen	Weichselien	115.000-10.000
		Eemien	130.000-115.000
		Saalien	370.000-130.000	Wisselend. Woudolifanten (Hesperoloxodon antiquus)
		Holsteinien	410.000-370.000	Warm
		Elsterien of Mindel	475.000-410.000	IJstijd; Noord-Nederland met ijs bedekt
		Cromorien	850.000-475.000
		Bavelien	1,1-0,85 miljoen	Warm-koud-warm. Eik, linde, iep en es, haagbeuk (Carpinus), steppenmammoet
		Menapien	1,2-1,1 miljoen	Koud
		Waalien	1,5-1,2 miljoen	Wisselend, schelpdieren
		Eborien	1,8-1,5 miljoen	Wisselend
		Tiglien	2,45-1,8 miljoen	In aanvang warm, later ijstijd. Vleugelnoot, europese moerasschildpad, panters, olifanten, apen, tapirs, neushoorns, herten
		Praetiglien	2,6-2,45 miljoen	IJstijden
TERTIAIR	Plioceen	Reuverien	3,6 miljoen
		Brunssumien	5,3
		Mioceen	23,8
		Oligoceen	33,7
		Eoceen	53
		Paleoceen	65

Het eerste tijdvak van het Kwartair

De laatste periode van de geologische tijdschaal is het Kwartair, dat wordt onderverdeeld in twee tijdvakken: het Pleistoceen of IJstijdvak en het Holoceen of tegenwoordige tijdvak.

Bij de bestudering en indeling van het Kwartair spelen klimaatsveranderingen een belangrijke rol. Ook uit het voor­gaande Tertiair zijn schommelingen in het klimaat bekend, maar niet zulke ingrijpende als die van het Kwartair. Immers in het Pleistoceen zijn grote delen van het noordelijk halfrond vele malen bedekt geweest met ijskappen, die beurtelings aan­groeiden en weer afsmolten. Afzettingen en formaties die in onze regio worden gevonden, dateren vanaf het Saalien.

PLEISTOCEEN

Saalien 370.000-130.000 geleden

De term Saalien komt van de Duitse rivier de Saale. Voor de ontwikkeling van het landschap in de noordelijke helft van Nederland is het Saalien een uiterst belangrijke periode. Een dik pakket landijs bedekt meer dan de helft van ons land. Langs het landijsfront zijn glaciale bekkens gevormd en zijn delen van de ondergrond door ijs opgestuwd. De daarbij gevormde stuwwallen domineren nog altijd een groot deel van het Nederlandse landschap.

Het Saalien bestaat uit een afwisseling van relatief warme en koude perioden. In de koudste periode lag er een ijskap met gletsjertongen over West-Europa. Deze hebben de stuwwallen van Texel (de Hoge Berg), Wieringen, en het Gaasterland gevormd. Verder naar het zuiden zijn door een andere gletsjerrand de Utrechtse heuvelrug, de Veluwe, de Overijsselse heuvelrug en het heuvelland van Nijmegen ontstaan.

Geologen vermoeden, dat het ijs eerst de stuwwallenrij van Texel tot Drenthe heeft gevormd, daarna eroverheen is gewalst naar het zuiden, en dat bij het afsmelten van het ijs de resten van de noordelijke stuwwal te voorschijn kwamen. Andere geologen denken, dat eerst de zuidelijke stuwwal is gevomd, en later de noordelijke.

De paleogeografische situatie tijdens de eerste fasen van het Saalien is vooral voor Noord-Nederland moeilijk te reconstrueren. De latere landijsbedekking heeft alle sporen daarvan uitgewist. In het begin van het Saalien bereikt de Maas in Midden- en Noord-Limburg haar meest oostelijke positie. Ongeveer ter hoogte van Gennep komt de Maas vervolgens in de riviervlakte van de Rijn. De Rijn vertakt zich in een westelijke en een noordelijke tak. In de brede riviervlakten komt veel grof zand tot afzetting.

Eemien 130.000 tot 115.000 jaar geleden

De naam is afkomstig van het riviertje de Eem. Dit water stroomt bij Amersfoort door de Eemvallei naar het IJsselmeer. Gedurende deze periode deed het afsmeltende landijs de zeespiegel opnieuw stijgen.

Van het Eemien is de vegetatie ontwikkeling in detail bekend. In dit laatste interglaciaal was het klimaat iets warmer en oceanischer dan nu (warmere winters, meer neerslag). Zo vindt men onder de restanten van schelpdieren uit die tijd veel soorten, die nu alleen ten zuiden van het Kanaal voorkomen.

Anders dan in het jongste tijdvak, het Holoceen, bleef de vorming van uitgestrekte veengebieden in het Eemien achterwege. Zo kort na de Saalien-vergletsjering was er meer reliëf, zodat de drainage langs het oppervlak beter kon verlopen. Kenmerkend is de opeenvolging van bomen en planten in de loop der tijd, een ontwikkeling die model staat voor de jongere interglacialen van het Kwartair.

Zeker zo belangrijk is het feit dat dan grote delen van ons land door de zee overspoeld raken en op uitgebreide schaal mariene sedimenten op het vasteland tot afzetting komen. Dat was sinds het Vroeg-Pleistoceen niet meer gebeurd. Aan het begin van het Eemien bestaat de vegetatie vooral uit berken en hier en daar jeneverbesstruiken.

Deze pioniersvegetatie wordt vervangen door uitgestrekte dennenbossen. Vervolgens nemen de soorten die het gemengde eikenbos typeren (eik, iep, linde en esdoor) geleidelijk in aantal toe. In dezelfde periode doet de hazelaar zijn intrede in Nederland en gaat met de eik de vegetatie overheersen. Daarna breekt een periode aan, waarin Taxus opvallend sterk in de stuifmeeldiagrammen voorkomt.

Vervolgens volgt een lange periode waarin de haagbeuk de meest opvallende boomsoort in ons land is. Tegen het koudere einde van het Eemien nemen de spar en de den weer belangrijke plaatsen in de vegetatie in. Door het afsmelten van de grote landijskappen in Noord-Europa en Noord-Amerika stijgt de zeespiegel weer aanzienlijk.

Tijdens het Eemien wordt uiteindelijk een niveau bereikt dat wellicht 1 tot 2 meter hoger lag dan tegenwoordig. Grote delen van het Nederlandse vasteland worden daarbij, voor het eerst na bijna 1,8 miljoen jaar, weer door de zee overspoeld. De Rijn liep via het glaciale dal van de IJssel naar het noorden. De Maas volgde tijdens het Eemien in Limburg ongeveer dezelfde route als tegenwoordig.

Weichselien 115.000 jaar geleden tot 10.000 jaar geleden

Het Weichselien is de laatste ijstijd en dankt zijn naam aan de rivier de Weichsel in Polen. Aanvankelijk wisselden enige war­mere en koudere fasen elkaar af. Vervolgens brak 70.000 jaar geleden een dermate koude periode aan dat toendra en pool­woestijn een groot deel van het Europese landschap bepaalden. In samenhang hiermee raakte de ondergrond tot grotere diepte blijvend bevroren (permafrost).

Tijdens het koudste deel, 20.000 jaar geleden, kwam het Scandinavisch landijs tot nabij Hamburg, maar bereikte ons land niet. Wel bedekte het Engelse landijs het noordelijk deel van de Nederlandse Noordzee. De ijskappen van de Britse Eilanden, Scandinavië, Nova Zembla en de gebergtegletsjers bereikten in deze periode hun grootste omvang.

Ten zuiden van poolwoestijn en toendra was steppe de overheersende vegetatie als gevolg van droogte door ver­minderde watercirculatie in de atmosfeer. Het Vroeg-Weichselien wordt gekenmerkt door open, parkachtige landschappen, waarin vooral de den en de berk overheersen. Deze koelere fasen worden afgewisseld door een aantal warmere intervallen.

Tijdens één van de laatste warmere perioden kwam een volledige bosontwikkeling op gang. Daarin domineerden berk, den en spar. Op de nattere plekken groeiden elzen.

Aan het begin van het Weichselien lag de zeespiegel ongeveer dertig tot veertig meter lager dan nu. Het Midden-Weichselien, dat ook wel het Pleniglaciaal genoemd wordt, begon omstreeks 73.000 jaar geleden met een sterke daling van de gemiddelde jaartemperatuur. Op hogere breedten nam de hoeveelheid landijs toe, met als gevolg een verdere daling van de zeespiegel. Aaneengesloten bossen verdwenen. Rivieren en beken beginnen sneden zich in de ondergrond. Deze fase met sterke erosie ias kenmerkend voor het begin van het Midden-Weichselien.

Het relatief kortdurende Laat-Weichselien was gekenmerkt door enkele snel op elkaar volgende klimaatwisselingen. Het begon met een relatief warme periode waarin het landschap parkachtig ontwikkeld was en voorzien van veel berken. Na een periode van tweehonderd jaar, waarin de gemiddelde jaartemperatuur wat terugviel, herstelde de eerder ingezette klimaatverbetering zich.

In de vegetatie van ons land weerspiegelde zich dat in dennenbossen die de plaats innamen van een door berken en jeneverbes gekenmerkte pioniervegetatie. Het laatste millennium van het Weichselien was weer een periode van felle koude.

HOLOCEEN

De opwarming van het klimaat na de maximale koude van de laatste ijstijd begon al in het Laat-Weichselien en bereikte tijdens het Holoceen haar hoogtepunt. Het Holocene klimaat kende tijdens het Atlanticum een optimum met een temperatuur die mogelijk iets boven het huidige jaargemiddelde lag. De enorme uitbreiding van de hoogveengebieden tijdens het Subboreaal en het vrij plotselinge einde daarvan in het Subatlanticum, is waarschijnlijk het gevolg geweest van veranderingen in het neerslagpatroon. Daarbij speelt de door de mens veroorzaakte ontbossing waarschijnlijk ook een grote rol.

Begin Haloceen

Historische bronnen vermelden dat de Romeinen en Hunnen ’s winters de Alpen redelijk goed konden passeren. Dit kan erop wijzen dat de winters in die tijd aanzienlijk milder waren dan erna. De vele winterlandschappen op schilderijen vóór en uit de Gouden Eeuw wijzen, naast de wetenschappelijke bronnen, op een koelere periode, de zogenaamde Kleine IJstijd. De toenemende invloed van de mens blijkt duidelijk uit de vegetatieontwikkeling.

In het begin van het Holoceen verloopt deze nog volgens het patroon zoals dat van eerdere interglacialen is beschreven. Dat is vooral goed herkenbaar in de opeenvolging van boomsoorten. Berken domineren de bosvegetatie aan het begin van het Preboreaal. Daarna wordt de den belangrijk en tijdens het Atlanticum komt het gemengde eikenbos tot volledige ontwikkeling. In de loop van het Atlanticum verruilde de mens zijn zwervend jagersbestaan voor een verblijf in permanente nederzettingen waar landbouw bedreven werd.

In de vegetatie blijkt dit uit de relatieve afname van het percentage bomen en uit een toename van cultuurgewassen. In de loop van het Subatlanticum verdween uiteindelijk de gehele natuurlijke begroeiing en verandert, door toedoen van de mens, het natuurlijke landschap in een cultuurlandschap.

Preboreaal en Boreaal 10.000 tot 8.000 jaar geleden

Tienduizend jaar voor heden lag de zeespiegel nog ongeveer veertig tot vijftig meter onder het huidige niveau. Grote delen van het Noordzeegebied lagen droog en Engeland maakte nog deel uit van het vasteland van Europa. Met uitzondering van de gebieden in het noorden van het Nederlands deel van de Noordzee, waar nog ijs heeft gelegen, vertoonde het overgrote deel van het landschap tegen het eind van het Weichselien een zachtglooiend karakter met ruggen van dekzand.

De morfologie van het landoppervlak bepaalde vooral in het westen en noorden van ons land de richting waarin de Holocene transgressie de kustvlakte binnendringt. Bij aanvang van het Holoceen lag de kustlijn in het noorden van de Noordzee nog ten noordwesten van de Doggersbank. In het zuiden drong de zee via een smalle zeearm vanuit het Nauw van Calais de Noordzee binnen.

Door de snelle stijging van het zeeniveau overspoelde de zee in de volgende eeuwen steeds grotere delen van het huidige Noordzeegebied. Kort na het begin van het Holoceen liepen Rijn en Maas, met de Schelde als zijrivier, via enkele flinke geulen door het lage deel van Midden-Nederland westwaarts in de richting van de Noordzee.

Kleinere rivieren, zoals de Overijsselse Vecht, de Eem en in het noorden de Boorne en Hunze, waterden via de laaggelegen gebieden van Noord-Holland en Noord-Nederland af. De pre-Holocene rivieren hadden een overwegend verwilderd karakter, waarbij in de riviervlakte veel sediment accumuleerde. Dit riviertype maakt in het begin van het Holoceen plaats voor overwegend meanderende rivieren die zich in de ondergrond in sneden.

Buiten de vlakten van de grote rivieren waren geen grootschalige geologische processen actief. Tot negenduizend jaar voor heden sneden nog beken in. Zodra het land in het Boreaal weer volledig begroeid was, waren deze insnijdingen alweer grotendeels met sediment opgevuld. In gebieden waar geen actieve sedimentatie plaatsvindt, kwam bodemvorming op gang. In de mineraalarme dekzanden ontstond daarbij de voor het Holoceen kenmerkende podzolbodems.

Atlanticum 8.000 tot 6.000 jaar geleden

Achtduizend jaar geleden, aan het begin van het Atlanticum, lag de zeespiegel ruim twintig meter lager dan nu. Het zeewaterpeil was inmiddels zover gestegen dat Engeland weer een eiland is geworden. De voortdurende stijging van het zeeniveau zorgde ervoor dat de zee steeds verder het land kon binnendringen. Tussen 7800 en 7500 jaar geleden passeerde de zee de huidige kustlijn in de laagten bij Voorne en Centraal Noord-Holland. Ongeveer duizend jaar later, tussen ongeveer 7000 en 6300 jaar geleden gebeurde dit in de omgeving van Den Haag.

Midden-atlanticum 6500 jaar geleden

Vóór zevenduizend jaar voor heden konden sedimentatie en veenvorming de snelle zeespiegelstijging niet bijhouden waardoor grote delen van het kustgebied onder water kwamen te staan. Daar verdronken de veenmoerassen en veranderden ze in lagunes.

Deze lagunes werden steeds dieper en waren aanvankelijk gevuld met zoet water, waarin klei tot afzetting komt. Langs de ondiepere laguneranden duurde de veenvorming voort. De toenemende invloed van de zee zorgde ervoor dat het milieu in de lagunes steeds brakker werd en dat ging gepaard met een verandering in de samenstelling van flora en fauna.

Ongeveer 8000 jaar voor heden veranderden de rivieren van karakter: van meanderend naar anastomoserend. Een anastomoserende rivier bestaat uit een stabiel patroon van meerdere, onderling verbonden riviergeulen, gekenmerkt door een hoge sedimentatiesnelheid en een lage kronkelfactor, voorkomend in gebieden met bodemdaling en/of zeespiegelstijging. Kenmerkend voor dit nieuwe riviertype is het complexe stelsel van zwak kronkelende, min of meer parallel lopende, maar toch onderling verbonden geulen.

Komgebieden zijn veelal door geulen omgeven. Doorbraken van de natuurlijke oeverwallen van de rivieren kwamen in dit riviertype veelvuldig voor. Buiten de invloedsfeer van de Holocene transgressie breidde de bosvegetatie zich verder uit. Het gemengd eikenbos bereikte zijn optimale ontwikkeling. Op natte plaatsen, vooral in oostelijk Drenthe en in de Peel vormden zich veengebieden.

Atlanticum en Subboreaal 6000 tot 4000 jaar geleden

Ongeveer zesduizend jaar voor heden lag de zeespiegel omstreeks acht meter onder het huidige NAP en bedroeg de stijging voor de Hollandse kust bij benadering dertig centimeter per eeuw. Duizend jaar later was deze inmiddels tot ongeveer de helft verminderd. In deze fase bereikte de Holocene transgressie haar maximale landwaartse uitbreiding.

Laat-atlanticum 5100 jaar geleden

Aan het einde van deze periode lag er langs de Hollandse en Zeeuwse kust een langgerekte, aaneengesloten gordel van strandwallen die de getijdenbekkens zeewaarts begrenste. De sluiting van de kustlijn was een zeer significant verschijnsel voor de Holocene kustontwikkeling en luidde een belangrijke verandering in de sedimentatie binnen grote delen van ons land in. Naast de vorming van een aaneengesloten strandwallengordel voor de Hollandse kust was de grootschalige opvulling van de getijdenbekkens kenmerkend voor deze periode.

In het Zeeuwse getijdenbekken vormde zich een groot waddengebied met talloze getijdengeulen tussen de zandplaten. De westelijk van de Zeeuwse kust gelegen strandwallen verplaatsten zich niet verder landinwaarts en de zeegaten raakten afgesloten. Vanaf het moment dat de strandwallen zich op hun meest oostelijke positie stabiliseerden, begon langs de Hollandse kust een proces van westwaartse uitbouw.

De uitbouwende Hollandse kust bestond uit een serie van naast elkaar liggende strandwallen en strandvlakten. De strandwallen waren meestal wat hoger dan hun directe omgeving en daarom vaak bedekt door duinen. De strandvlakten lagen wat lager en hadden meestal geen duinen. De strandvlakten waren deels met veen en soms ook met klei opgevuld. Oostelijk van de kustboog van Texel ontstond een waddengebied. Aan de noordkant daarvan lagen vermoedelijk enkele lage strandwallen of eilanden.

Subboreaal 6000 tot 4000 jaar geleden

De gesloten kustlijn maakte voorlopig een einde aan het binnendringen van zeewater. Door het neerslagoverschot en de afvoer van water uit de omringende hogere delen van ons land naar de kustvlakte trad al snel verzoeting van het waterrijke gebied achter de strandwallen op. In dit zoetwatermilieu kwam het op uitgebreide schaal tot veenontwikkeling. Deze begon met de vorming van rietveen of broekveen in het aanvankelijk voedselrijke milieu.

Toen het veen dikker werd, konden de veenvormende planten het voedselrijke grondwater niet meer bereiken en ontstaan voedselarme milieus, waarbij het op uitgebreide schaal tot ontwikkeling van hoogveen komt. Veenmos (Sphagnum) was en is daarbij het belangrijke veenvormende plantje. Het kan vele malen zijn eigen gewicht aan regenwater vasthouden, waardoor het oppervlak van veenmosvenen sterk kan opbollen. Zo ontstonden aan de landzijde van de strandwallen uitgestrekte veenkussens in de kustvlakte. Een groot deel van ons land raakte gedurende lange tijd met veen bedekt.

In het noordelijke kustgebied, ten oosten van het relatief hoge gebied rond Texel ontwikkelden zich wel strandwallen, maar kwam het niet tot de vorming van één aaneengesloten kustlijn. Sommige van die strandwallen groeiden uit tot waddeneilanden, die zich geleidelijk landinwaarts verplaatsten.

Tussen deze waddeneilanden lagen grote zeegaten, die de noordelijke kust een open karakter bleven geven. Terwijl ruim voor het begin van onze jaartelling een einde kwam aan de uitbouw van de Hollandse kust, begonnen zich kort daarop de riviermondingen van Schelde, Rijn en Maas te verruimen. Eb- en vloedbewegingen konden daardoor steeds verder landinwaarts doordringen.

Dit leverde een sterke verbetering van de afwatering van de grote veenkussens achter de strandwallen en duinengordels op. Het vele water dat deze veenkussens vasthielden, kon dan beter wegvloeien. De ontwatering van het veen leidde tot klink en het veenoppervlak daalde. Uiteindelijk kwam het landoppervlak zo laag te liggen, dat de zee via inbraken rond de bestaande riviermondingen in het veengebied naar binnendrong. Op verschillende plaatsen leidde dit tot afzetting van kleidekken op het veen.

Subboreaal en Subatlanticum 2000 jaar geleden tot heden

De komst van de Romeinen, omstreeks 50 jaar voor Christus, en de economische veranderingen die dat met zich meebracht, betekende een keerpunt in de relatie tussen mens en landschap. Voor het eerst ontstond een geordende infrastructurele ontwikkeling. Er kwamen verharde wegen om onder andere snel legers te kunnen verplaatsen. Ook handelswaar en bouwmateriaal konden gemakkelijker worden vervoerd. De eerste steden, zoals Maastricht en Nijmegen, ontstonden en er werden bruggen over de Maas gebouwd. Garnizoensplaatsen kregen verdedigingsgrachten.

Met de Rijn, vanaf het jaar 47 als noordelijke grensrivier van het Romeinse Rijk, stond Nederland op de (Romeinse) kaart. Op de vruchtbare löss- en leemgronden in Brabant en Limburg verschenen grote boerderijen, de zogenoemde villae. Nog meer dan in voorgaande tijden moet bos plaatsmaken voor landbouw en veeteelt. Het Romeinse leger nam veel lokale producten af. Het intensievere grondgebruik leidt tot versterkte erosie en versnelde afvoer van oppervlaktewater. Daardoor traden rivieren vaker buiten hun oevers.

In de relatief warme Romeinse Tijd kwam de massale veengroei vooral in de kustvlakte op veel plaatsen tot een einde. Dat komt voor een groot deel door natuurlijke drainage, maar ook omdat de mens in de kustzone steeds meer veengebieden ging ontginnen.

Subboreaal 3000 jaar geleden

De vele archeologische vindplaatsen uit de tweede eeuw na Christus tonen aan, dat bewoning van het veen in Zuidwest Nederland toen goed mogelijk was. De bodemdaling die daarmee gepaard ging, leidde er echter rond 300 na Christus toe dat de zee diep in Zeeland kon binnendringen. Naast klink door natuurlijke ontwatering en oxidatie van veen aan de lucht, droeg het steken van turf voor onder andere de zoutwinning bij aan een steeds verdere daling van het oppervlak.

Daardoor krijgt de zee telkens meer greep op het veengebied en treedt op grote schaal erosie op. Met uitzondering van het mondingsgebied van de Maas en de Rijn vormde de Hollandse kust tot en met Vlieland in bijna het hele eerste millennium van onze jaartelling nog steeds één gesloten, natuurlijke barrière. De strandwallen met hun duinen bleken een hechte zeewering, die de kwetsbare veengebieden tegen de erosiekracht van de zee beschermde. Onder de toenmalige relatief vochtige klimaatomstandigheden gedijden de resterende levende veengebieden goed.

Dat veranderde rond het jaar 900, als in West- en Noord-Nederland de grootschalige ontginning van de (hoog)veengebieden op gang kwam. De landsheren en vooral ook de Bisschop van Utrecht, gunden de ontginning van de wildernis aan vrije boeren. Aanvankelijk ging het slechts om de gebieden geschikt te maken voor landbouw, maar al spoedig kwam daar de winning van turf als brandstof bij. Deze ontginning van het veen veroorzaakt een sterke bodemdaling. De bewoners krijgen steeds meer moeite om droge voeten te houden.

50 jaar na Chr

800 jaar na Chr

Bronnen:

• www.natuurinformatie.nl voor de kaarten