Eiszeit und Glaziale Serie

Zu Beginn der Erde und während des Erdmittelalters vor 3-400 Mill. Jahren gab es bereits Eiszeiten, d.h., die Polkappen waren vereist. Vor 2,7 Mill. Jahren setzte eine erneute Eiszeit ein, siehe Tabelle zur Erdgeschichte, die bis heute andauert. Während dieser Eiszeit gab es immer wieder Warm- und Kaltzeiten, letztere werden umgangssprachlich „Eiszeit“ genannt.
In Mitteleuropa gab es zunächst die Elster-Kaltzeit, dann die Saale-Kaltzeit, die mächtigste mit Ablagerungen von bis zu 100 m Dicke, s. Fläming und Warthe-Stadium, und schließlich die Weichsel- (in Bayern Würm- genannte) Kaltzeit, deren deutliche Spuren die Entwicklung einer Eiszeit-Theorie ermöglichten.

Während einer Kaltzeit rücken die Gletscher von Norden kommend immer wieder vor und zurück. Derartige Stadien des Eisvorschubs gab es während der letzten Weichsel-Kaltzeit viermal: südlich von Berlin das Brandenburger Stadium und nördlich das Frankfurter. Ihm folgte dass Pommersche Stadium, das bis Eberswalde reichte, und zuletzt das Mecklenburgsche (Angermünder Staffel), das für die Odermündung und Ostseeküste große Bedeutung hatte.

Von links nach rechts: Elster-, Saale- und Weichsel-Kaltzeit.
© Lothar Tanzyna, www.giraffe.de.

Das wiederholte Vorrücken und Zurückweichen des Eises hinterließ mächtige Spuren und diese hatten bedeutsame Veränderungen der Landschaft zur Folge:

Aus: SCHROEDER, J.H. & BROSE, F. (Hrsg.) 2003: Geologie von Berlin und Brandenburg, Bd. 9 Oderbruch – Märkische Schweiz – Östlicher Barnim. Berlin (Selbstverlag), S. 51-56.

Die Ablagerungen weisen typische, wiederholt auftretende Formationen auf. Diese eiszeitlichen Formationen werden glaziale Serie genannt.

Wie ist es zu den glazialen Serien gekommen?

Beim Beginn des Frankfurter Stadiums fiel die Temperatur um bis zu 6°C gegenüber der aktuellen ab und die Niederschlagsmenge war größer als die Verdunstung des Eises. Die Eismassen wuchsen und hatten eine Höhe von bis zu 4000 m und im Gegenzug sanken die Meeresspiegel um bis zu 130 m. Die Eismassen hatten damit ein enormes Gewicht, ca. 1000 kg/m3 und übten damit einen hohen Druck auf den Untergrund aus: 100 at (9,8 kPa) bei einer Höhe von 1000 m.

Die Eismassen kühlten also nicht den Boden, auf dem sie standen, sondern verflüssigten auf Grund des Drucks ihre Unterseite und den Boden, ein schwabbelnden Untergrund. Bei Niederschlägen wuchsen die Gletscher, ihre Schwerpunkte veränderten sich und sie fingen an mit einer Geschwindigkeit von bis zu 7,5 km/Jahr (täglich 20 m) zu rutschen, in Osteuropa 2500 km und in Mitteleuropa 1200 km weit.

Während der Vereisung, PD
Eiszeitliche Landformen, © Hans Hillewaert

Üblicherweise verlaufen die Endmoränen an der Eisrandlage der von Norden kommenden Gletscher, also in Ost-West-Richtung, wie auch die Urstromtäler verlaufen. Unter dem Gletscher bildete sich die Grundmoräne. Geschiebemergel (Ton, Schluff, Sand, Kies, Steine) und auch Kreide wurden abgelagert. Diese Abfolge Grundmoräne, Endmoräne und Urstromtal mit den jeweiligen charakteristischen Erscheinungen bilden also die glaziale Serie. Die Dynamik wird sehr schön in dem vierminütigem Video des RBB gezeigt:

Diese Serien sind nicht immer leicht zu erkennen, die verschiedenen Vorstöße der Gletscher, mehrere Phasen der Saale- und Weichselkaltzeit überformten die Landschaft. So sind das Berliner Urstromtal und die Havelseenrinne wohl bereits während der Saale-Kaltzeit gebildet und während der Weichsel-Kaltzeit letztendlich gestaltet worden.

Erhebungen unter und dann nach dem Eis

Drumlin (Höhenrücken), Kames (steilhängiger Hügel) und Os (auch Oser genannter Wallberg) sind kleine Erhebungen, die unter dem Eis angelegt wurden und nach dem Zurückweichen des Eises zu Tage treten. Ein in Berlin bekannter Os ist die Halbinsel Schildhorn, auf der das Denkmal von Jacza von Köpenick steht. Die Havelberge sind die von schmalen Talkesseln getrennten recht steilen Kames. Ein Dutzend bis zu 50 m hohe Kames bilden die Hügel bei Brodowin. Drumlins sind mir in Brandenburg nicht bekannt.

Bildung eines Drumlins, Kames und Os. © Witzel, B. (2018): Steine, Mammuts, Toteislöcher. Berlin (Verlag M im Stadtmuseum). S. 61, 58 und 56.

Schmelzwasserrinnen

Nicht nur der Druck des Eises bildete Wasser, sondern auch das im Sommer auf der Gletscheroberseite abtauende und durch die Gletscherspalten fließende Wasser, das ebenfalls unter den Gletscher gelangte. Sein Druck presste es heraus und es floss bei den von Norden kommenden Gletschern meist südlich in heraus. Das sind die Schmelzwasserrinnen, die nach der Kaltzeit erhalten blieben.

Diese Schmelzwasserrinnen liegen meist ein wenig tiefer als das umgebende Gelände und sind oft mit Seen und Mooren ausgestattet. Sie bilden mit die schönsten Landschaftsbilder unserer Region. In Berlin sind das die Grunewaldseenkette, der Berliner Abschnitt der Havel, die Panke, das Tegeler Fließ und die Wuhle. Es gibt kleinere Querverbindungen zum Beispiel von Umstromtal der Spree in der Nähe des Nollendorfplatzes zur der Grunewaldseenkette. In ihr liegen der Rudolpf-Wilde-Park und der Volkspark Wilmersdorf. Ein kleinerer Abzweig ging von der Spree zum Lietzensee durch das heutige Gebiet des Schusteruhsparks.

Manchmal werden derartige Verläufe auch Zwischenurstromtal, Nebental oder Urstromtalung genannt. Ich bin nicht kompetent, über die Definition zu befinden.

Grabenstedt, CC BY-SA 3.0
Geologische Karte der Havel im Bereich der Havelberge. © Witzel, B. (2018): Steine, Mammuts, Toteislöcher. Berlin (Verlag M im Stadtmuseum). S. 53.

Entscheidend ist zum einen, ob die Landschafstsformation unter dem Eis oder wie das Urstromtal außerhalb des Eises gebildet wurde. Und zum anderen ist festzustellen, dass diese Strukturen keinerlei Bezug zu denen einer glazialen Serie haben, es fehlen Sander und Endmoränen. So sind das die Havel führende Nuthe- und das Potsdamer Urstromtal keine Urstromtäler und sollten als Zwischen- oder Nebentäler bezeichnet werden.

 Die Havel

Habula, slaw. die Seenreiche, sie ist in ihrem Lauf ein ganz besonderer Fluss. Aus dem Norden kommend schneidet sie das Eberswalder und das Warschau-Berliner Urstromtal und erreicht bei Potsdam die Urstromtalung der Nuthe, in der sie nun nach Westen fließt. Sie verlässt es bei Brandenburg a.H. und fließt dann nach Havelberg im Norden. Sie gelangt dabei in das vereinigte Eberswalder und Warschau-Berliner Urstromtal.

Da stellt sich die Frage, wieso die Havel nicht gleich in den Eberswalder und Warschau-Berliner Urstromtälern Richtung Havelberg geflossen ist. Da lag etwas dazwischen. Eine Gletscherzunge erstreckte sich von Nordost bis in das Gebiet des Schwielowsees. An der Ostseite des Gletschers wurde Material zusammengeschoben und es bildete sich eine große Stauchendmoräne; da sie nicht südlich vor dem Gletscher, sondern östlich an seinem Rand sich bildete, wird sie auch Randmoräne genannt. In der Schmelzwasserrinne floss dann die Havel Richtung Süden.
In der Karte ist diese Randmoräne rosa eingetragen und deutlich erkennt man die Havelberge mit dem 83 m hohen Karlsberg. Braun sind der Geschiebemergel und orange Sand und Kies eingetragen. Rinnen aus Torf und Faulschlamm sind weiß und Wasser natürlich blau gekennzeichnet.

Die Bedeutung der eiszeitlichen Formationen für die Landnutzung

Die unterschiedlichen Strukturen der glazialen Serie und das verschiedene jeweils abgelagerte Material ließen die Menschen die Flächen ganz unterschiedlich nutzen.

Unter dem großen Druck des Eises wurde das Material der Grundmoräne am stärksten aufgearbeitet: fein zermahlende Sande und Tone häufig entkalkt und mit gelegentlichen Findlingen. Die Grundmoränen der letzten Kaltzeit waren oft hügelig, z.B. östl. des Parsteiner Sees, mit Mooren und sanften Seen, Soll und im Plural Sölle genannt. Die kalkreichen Flächen sind für den Anbau von Weizen und Zuckerrüben geeignet, die feuchten Senken dagegen nicht, weshalb man in der DDR großen Aufwand betrieb, die Sölle einzuebnen.

Die Endmoränen sind ganz anders gestaltet, den Übergang kann man sehr gut auf dem Amtsweg von Chorin nach Brodowin erkennen, auf den Meter genau lässt sich das Ende der Endmoräne und der Beginn der Grundmoräne bestimmen. Die Endmoränen enthalten gewaltige Schuttmassen, bilden viele Hügel und enthalten tiefe Löcher der Toteisblöcke, z.B. Teufelssee, und Gruben. Sie sind für die Landwirtschaft ungeeignet und bilden den Lebensraum oft abwechslungsreicher, jedoch schwer zu bewirtschaftender Wälder.

Ebenfalls für die Landwirtschaft wenig geeignet sind die Sander, gedüngt kann man Kartoffeln und Roggen anbauen oder Spargel. Der Gletscher, der bis in das Gebiet des Schwielowsees ragte, hatte dort ein Gletschertor, aus dem Wasser und Sand flossen. Letzter bildete das Anbaugebiet des Beelitzer Spargels.

Die Urstromtäler wurden später nicht mehr durchgehend von Flüssen genutzt, sie haben auf- und absteigende Gefälle, abgelagerte Sande bilden Binnendünen, z.B. die Püttberge, und haben Toteislöcher, z.B. Müggelsee. Sie sind grundwassernah und werden für Obstanbau und Weideland genutzt. 
Sie haben heutzutage Bedeutung für den Verkehr (Schiene, Straße, Kanal), z.B. alter Finow- und Oder-Havel-Kanal, neben denen die Bahn fährt und eine große Landstraße liegt. Das war aber nicht immer so. Im Mittelalter bildeten sie mit Sandern und Mooren Verkehrshindernisse und an ihren Engstellen bündelten sich die Handelswege, wo dann Städte wie Spandau, Berlin und Cölln gegründet wurden.