Wie Bergstürze und Wildbäche während nur 5 Millionen Jahren den Alpen die heutige Oberfläche mit tief eingeschnittenen Tälern gaben

Die Rigi. Hin zum Gipfel treten immer mehr versteinerte Flussrinnen (Nagelfluhbänke) auf. Diese Flussrinnen führten auch immer größere Gerölle. Die Gesteine an der Rigi vom Fuß bis zum Gipfel hin belegen somit die zunehmende Verwilderung der Ur-Reuss. © Philippos Garefalakis, Universität Bern.

Das heutige Gebirge war noch vor 30 Millionen Jahren ein flaches Hügelland – bis es sich hob

Bergstürze und reißende Wildbäche begannen vor rund 25 Millionen Jahren, das Bild der heutigen Alpen herauszubilden. Innerhalb weniger Millionen Jahre entstanden aus einer ursprünglich hügeligen Landschaft die tiefen und steilen Alpentäler. Innerhalb von einem – geologisch betrachtet – kleinen Zeitraum von nur 5 Millionen Jahren entstand das Bild der heutigen Alpen mit V-förmigen Tälern und steilen Talflanken. Zu diesem Schluss kamen Philippos Garefalakis und Fritz Schlunegger vom Institut für Geologie der Universität Bern, als sie die Gesteine rund um die Rigi untersuchten.

Im heutigen Rigi-Gebiet liegen Schicht für Schicht versteinerte Flussläufe der Ur-Reuss, die vor etwa 30 Millionen Jahren durch diese Landschaft floss. Diese Flussläufe – es sind mehrere Tausend – haben sich im Verlauf der Zeit zu harten Gesteinen verbacken, sogenannten Nagelfluhbänken.

Das Team um Philippos Garefalakis vermaß jede einzelne Geröllbank der ehemaligen Flüsse und über 5000 Gerölle vom Fuß bis zum Gipfel der Rigi. Die Ergebnisse haben die Forschenden überrascht: Am Fuß der Rigi sind die versteinerten Flussläufe 30 Millionen Jahre alt, zwei bis vier Meter tief, bestehen aus faustgroßen Geröllen, und werden seitlich von Schlammsteinen gesäumt. Auf dem Gipfel sind sie 25 Millionen Jahre alt, mit einer Tiefe von weniger als einem Meter, und bestehen aus fußballgroßen, chaotisch gelagerten Geröllbrocken.

„Daraus lässt sich schließen, dass die Ur-Reuss im Laufe von fünf Millionen Jahren einen Wildbachcharakter angenommen und eine kilometerbreite Schotterebene gebildet hatte“, sagt Garefalakis.

„Die Landschaft im Quellgebiet der Ur-Reuss muss sich dramatisch verändert haben», so seine Folgerung. Die fußballgroßen Boliden und Schotterebenen auf dem Dach der Rigi belegen, dass der Fluss eine große Kraft hatte und viel Geröll führte. Folglich war die Landschaft im Quellgebiet zu dieser Zeit steil, tief eingeschnitten und von Bergstürzen geprägt. Die alpinen Täler glichen also bereits vor 25 Millionen Jahren dem heutigen Landschaftsbild.

Quellgebiet der Ur-Reuss vor ca. 30 Mio. Jahren (links), das sich vor ca. 25 Mio. Jahren in eine Landschaft mit steilen Tälern und Bergstürzen wandelte und aus der Ur-Reuss einen Wildbach machte. © Philippos Garefalakis, Universität Bern

Fünf Millionen Jahre früher hatte dies noch anders ausgesehen: in einer Auenlandschaft, wie sie von den 30 Millionen Jahre alten Schichten am Fuß des Rigi-Gebirges aufgezeichnet ist, hatten die Flüsse weniger Schubkraft und führten weniger Geröll. Dementsprechend war auch das Einzugsgebiet flach, sanft und Bergstürze traten selten auf.

Ausgelöst wurde die einschneidende Veränderung durch eine starke Hebung der Alpen im Einzugsgebiet der Ur-Reuss. Damit wurde die Landschaft steiler, was wiederum die Ur-Reuss zu einem Wildbach werden ließ.

Garefalakis, P., Schlunegger, F., 2018: Link between concentrations of sediment flux and deep crustal processes beneath the European Alps, Scientific Reports, doi: 10.1038/s41598-017-17182-8

(14.05.2018)