Inleiding.

Op 24 juli 1837 kwamen ijstijden voor het eerst ter sprake in een bijeenkomst van het Zwitserse Genootschap voor Wetenschappen te Neuchatel. Een jonge wetenschapper, Louis Agassiz had studie gemaakt over gladgeschuurde keien die hij aantrof in het Juragebergte. Deze zwerfkeien zo betoogde hij werden ver verwijderd van de plaats van origine aangetroffen en stelden daardoor geologen voor een raadsel.

Hij vertelde het raadsel te hebben opgelost. De gladde stenen zo vertelde hij waren verplaatst tijdens een ijstijd door drijvende ijskappen. Met de toespraak van Agassiz werd het startsein gegeven voor een brede geologische discussie over ijstijden. Had Louis Agassiz nog een simpele voorstelling van de ijstijd, na zijn betoog in 1837 kreeg hij langzaamaan veel opvolgers en kwamen er nieuwe ontdekkingen met betrekking tot het fenomeen ijstijd. Men ontdekte dat er niet één maar veel meer ijstijden waren geweest en dat zelfs binnen een ijstijd een aaneenschakeling plaats vond van koude en warmere perioden.

De ijstijden

Milutin Milankovitch.

Milutin Milankovitch (1879-1958) een professor in de toegepaste wiskunde aan de Universiteit van Belgrado besteedde meer dan 30 jaar aan zijn theorie over het ontstaan van ijstijden en de klimaatoorzaken die leidden tot koude en warme perioden op de aarde. Hij ontdekte onder anderen dat een schuine stand van de aardas tot gevolg had dat er een afname van de zonnestraling ontstond.

De verschillen die hij signaleerde in de stand van de aardas en in het klimaat evenals de effecten die de straling van de zon had in een aantal perioden, plaatste hij in grafieken. Door de grafieken over elkaar te leggen en deverschillen in de warme en koude perioden zichtbaar te maken, ontstond een beeld van dieptepunten en hoogten in de grafieken. De dieptepunten kwamen overeen met de koudere perioden, de ijstijden of glacialen en de hoogtepunten met warmere perioden of interglacialen. De theorie van Milankovitch gold jaren lang als de theorie voor onderzoek door wetenschappers. Toen echter onderzoek mogelijk werd via koolstof (C-14) en isotoop dateringen van ijskernen, veranderde het wetenschappelijk inzicht en raakte de theorie van Milanovitch naar de achtergrond. Tegenwoordig vindt vooral onderzoek plaats via boorkernen uit de ijskappen op de polen.

Golfstroom.

Wetenschappelijk onderzoek in de 20^ste eeuw leerde dat bij golfstromen in de oceanen zout en warmte een grote rol spelen. Een van die golfstomen stroomt langs de kust van de Verenigde Staten van Amerika over de Atlantische Oceaan, langs Ierland en IJsland naar de Noordelijke IJszee.

Tijdens de stroming naar het noorden koelt het water af. De afkoeling van het water van de golfstroom in combinatie met het hogere zoutgehalte laat dit water naar een dieper niveau zinken.

Het zinkende koude water zorgt er voor dat er een onderstroom ontstaat in tegenovergestelde richting als die van de warme golfstroom. Golfstromen zijn van grote invloed op het klimaat door de afgifte van warmte en zorgen er daardoor voor dat de aarde niet afkoelt. Een krachtige golfstroom zorgt voor opwarming van de polen en een zwakke golfstroming zorgt voor afkoeling en daardoor uitbreiding van het poolijs.

IJstijden.

IJstijden horen bij onze wereld. Ze komen in de laatste 2,5 miljoen jaar op onze aardbol frequenter voor dan in de perioden daarvoor. Wetenschappers hebben ijstijden een naam gegeven die correspondeert met een rivier. De namen van de rivieren zijn gekozen in verband met onderzoek dat naar ijstijden wordt gedaan. Van betekenis voor ons werelddeel waren de ijstijden het Elsterien (genoemd naar de rivier de Weisse Elster in Duitsland) die viel in een periode van 465.000 jaar geleden tot 418.000 jaar geleden en in mindere mate het Cromanien, een voorliggende periode waar warme en koude perioden elkaar opvolgden. Het Cromanien laten we even buiten beschouwing. De Elsterien ijstijd heeft sporen nagelaten in de bodem van Nederland in de vorm van diepe troggen.

De ondergrond van Nederland en het landschap kreeg pas vorm in Kwartair dat ongeveer 2,5 miljoen jaar geleden begon. Het Kwartair wordt onderverdeel in twee perioden. Eerst het Pleistoceen en daarna het Holoceen. Het tijdperk van het Holoceen is de laatste periode en daarin leven we nu.

Het Pleistoceen wordt gekenmerkt door grote schommelingen in het klimaat waarin afwisselend warme en koude perioden voorkwamen. Hierin onderscheid de Kwartaire periode zich van de voorgaande periode het Tertair. Uit de periode van het Tertair kan aan de hand van fossielen in steenlagen de ouderdom worden berekend. Dit kan niet in de periode van het Kwartair. In het Kwartair stelt men berekeningen van ouderdom vast aan de hand van klimaatveranderingen.

In de miljoenen jaren daarvoor zijn er ook voor de Kwartaire periode een aantal zeer koude perioden op aarde geweest. Koude perioden worden aangeduid als ijstijden.

(Maximale begrenzing ijstijden. Blauwe lijn van de Elster ijstijd; Gele lijn van de Saale ijstijd en rode lijn van de Weichsel IJstijd.)

Stadialen en interstadialen.

Perioden waarin het zeer koud is geweest en waarin grote gletsjers ontstaan op het noordelijke en zuidelijke halfrond worden stadialen genoemd.

De tussen de stadialen gelegen warmere perioden worden interstadialen genoemd. In het Pleistoceen wisselden koude en warme perioden elkaar geregeld af en waren er in deze periode een aantal stadialen en interstadialen van grote invloed op het Nederlandse landschap.

Elsterien.

De periode van het Elsterein 465.000 tot 418.000 jaar geleden volgt op de Cromerien periode.

Het Elsterien is vernoemd naar de rivier Weise Elster in Duitsland. Tijdens de Elsterien periode ontstond op het noordelijk halfrond een grote ijsgletsjer die zich langzaam naar het zuiden uitbreidde en daarbij de noordelijkste rand van Nederland bereikte. Het is onduidelijk hoever deze gletsjer over noord Nederland heeft gelegen omdat het onderzoek tot op heden geen overduidelijke sporen heeft blootgelegd van sediment materiaal dat door deze gletsjer kon worden meegevoerd naar noord Nederland. Wel zijn een paar monsters keileem aangetroffen die zeer waarschijnlijk met de ijsgletsjer tijdens het Elsterien zijn meegevoerd maar echt duidelijk is dat nog niet. Wat heel opvallend is zijn de tunneldalen van soms meer dan 400 honderd meter diep die in de ondergrond van noord Nederland worden aangetroffen. Omdat deze tunneldalen een wisselend verloop in diepte hebben is het niet helemaal duidelijk wanneer en onder welke omstandigheden ze zijn ontstaan. Meest waarschijnlijk is dat de tunneldalen zijn ontstaan door smeltend water van de gletsjer dat onder de ijskap van die gletsjer diepe tunnels uitsleet. Opvallend is ook dat die tunneldalen zijn opgevuld door verschillende soorten sedimenten, variërend van zand tot klei. Tunneldalen komen niet alleen voor in Noord Nederland maar ook in Polen, Duitsland en in de Noordzee.

In de omgeving van Noordbergum ter hoogte van Zwartkruis is een tunneldal onderzocht. Dit dal is meer dan 100 meter diep. Het tunneldal is opgevuld met potklei dat mogelijk in verschillende fasen daarin is afgezet. Boven de potklei laag ligt een afzetting van een mariene sediment uit het Oostermeer glaciaal. Dit sediment is vervolgens weer bedekt met stuifzanden en keileem uit het Saalien.

De Noordzee.

Het is kenmerkend voor de periode van het Pleistoceen dat door veel klimaatschommelingen warme en koude perioden elkaar regelmatig afwisselden. In deze koude perioden werd veel water op aarde vastgelegd in het ijs van de poolkappen en gletsjers waardoor het zeeniveau aanzienlijk daalde (60 – 100 meter). In die koude perioden kwamen regelmatig grote delen van de Noordzee droog te liggen. Er ontstond op de bodem van de Noordzee begroeiing en in die perioden trokken veel grote grazers vanuit het zuiden van Europa naar het bekken van de Noordzee. De grote hoeveelheden botten die vissers in hun netten naar boven brengen op de Noordzee laat zien dat er een grote verscheidenheid van dieren op de bodem van de Noordzee leefde in de perioden dat die Noordzee droog kwam te liggen.

Zo is bij onderzoek gebleken dat nijlpaarden, mastodonten, bosolifanten, mammoeten, beren, sabeltandtijgers, ezels en paarden allemaal door het bekken van de Noordzee trokken tijdens perioden dat de Noordzee droog kwam te liggen.

Als de ijskappen vervolgens weer smolten liep de Noordzee weer vol water en steeg de zeespiegel waarbij de dieren zich terugtrokken. Ook de Neanderthaler en later de moderne mens trokken tijdens de jacht over de droogliggende delen van de Noordzee getuige de vele vondsten van gereedschappen en een stukje schedel van een Neanderthaler.

De Saale ijstijd.

Ook de Saale ijstijd maakt deel uit van het tijdperk van

het Pleistoceen. Ongeveer 238.000 jaar geleden verslechterde het klimaat. Het was het begin van een nieuwe koude periode, een nieuwe ijstijd. Geleidelijk daalde de temperatuur, bomen verdorden en het land veranderde in een toendra. IJzige stormen namen bezit van het landschap en langzaam won de kou het van de warmte. Door sneeuwstormen en het aanvriezen van de gevallen sneeuw werd het sneeuwdek steeds dikker en veranderde langzaam in een dikke ijskorst. Die ijskorst groeide in duizenden jaren aan tot een grote landgletsjer. Onderin de honderden meters dikke ijslaag van de landgletsjer werd die ijsmassa door de grote druk, taai vloeibaar. Op die taaie vloeibare laag is de ijsmassa gaan drijven en ontstond er een honderden kilometers lange en brede landgletsjer. De gletsjer schoof van uit het noorden meter voor meter ook richting Nederland. De grond werd voor de drijvende gletsjer weggedrukt. De gletsjer werkte daarbij als een soort bulldozer die de grond voor de gletsjer tot hoge wallen opstuwde .Het werd ijzig koud in deze periode. De gemiddelde temperatuur is berekend op 18 graden lager dan in de periode voor het ontstaan van de gletsjer. Doordat veel water werd opgeslagen in de immens grote gletsjer, daalde de zeespiegel met meer dan 100 meter. De Noordzee kwam daardoor droog te liggen. De grote gletsjer schoof langzaam over noord Nederland en bereikte op z’n verst midden Nederland waarbij een lijn valt te trekken vanaf Haarlem tot Nijmegen. De rivier de Rijn die z’n stroom tot dan via het IJsselmeer richting de Noordzee vond, werd door de stuwwal naar het zuiden gedrongen en vond net als de Maas een nieuwe bedding richting het westen van de kust van Nederland. De langzaam van het noorden naar het zuiden schuivende gletsjer nam in de zool losse stenen en grondmateriaal mee uit het landschap van Noorwegen, Zweden, Finland en vanaf de bodem van de Oostzee en voerde dit naar Noord Nederland

Ongeveer 128.000 jaar geleden veranderde het klimaat weer en werd het warmer. De grote gletsjer begon te smelten en de ijskap trok zich langzaam terug naar het noorden. Aan de randen van de gletsjer bleven als stille getuigen de stuwwallen achter. Ze zijn in Nederland – hoewel ze sterk zijn geërodeerd – nog steeds terug te vinden. Te herkennen zijn ze in de hoge Veluwe, de Utrechtse heuvelrug, de Sallandse heuvelrug, Gaasterland, Texel en Wieringen.

Na het smelten van het ijs bleef het materiaal dat de gletsjer had meegevoerd achter en vormde een nieuw landschap bestaande uit keileem en stenen. Deze stenen die in het keileem worden aangetroffen en door de gletsjer zijn meegevoerd uit het noorden, noemen we noordelijke zwerfstenen.

Soms zijn die zwerfstenen terug te voeren naar de originele plaatsen van waar ze zijn meegevoerd uit die Scandinavische landen. Aan de hand van een vergelijking met de rotsgesteenten in die Scandinavische landen en de in Noord Nederland aangetroffen zwerfstenen zijn de plaatsen van herkomst vast te stellen. Veel zwerfstenen danken hun naam aan de plaats van herkomst van de in Scandinavië liggende bergen.

De periode tussen 130.000 en 120.000 jaar geleden wordt het Eemien genoemd. Het was een interglaciale periode. Het klimaat werd warmer en tengevolge daarvan warmde ook de aarde op en trokken de gletsjers zich terug. Het klimaat tijdens het Eemien valt te vergelijken met het klimaat van nu. De zomers in het Eemien in het gebied waar Nederland in ligt, waren zelfs warmer dan nu.

Weichsel IJstijd.

Na een warmere periode begon het ongeveer 117.000 jaar geleden in Europa kouder te worden. De regenwouden die na de Saale ijstijd in Europa in een warmere periode waren ontstaan, verdorden en langzaamaan ontstond in deze koudere periode een soort steppenlandschap.

Het was het begin van een nieuwe ijstijd, de Weichsel IJstijd. De naam dankt deze ijstijd aan de Weichsel, de Duitse naam voor de Poolse rivier de Wisla. De Weichsel ijstijd wordt ook het Wurm glaciaal genoemd. De Weichsel ijstijd duurde van 117.000 jaar geleden tot ongeveer 11.500 jaar geleden. Tijdens deze ijstijd wisselden warmere en koudere perioden elkaar af. In de Scandinavische gebieden groeide opnieuw een grote landgletsjer door sneeuwval en ijsvorming tot een dikte van anderhalve kilometer. De gletsjer bereikte ditmaal Nederland niet, maar bleef steken in noordelijk Duitsland in het gebied van Sleeswijk – Holstein. De kou veranderde een groot deel van Europa in onherbergzaam gebied en het landschap in Nederland viel in die periode het best te vergelijken met één grote poolwoestijn.

Pingoruïnes.

In de Weichselijstijd zijn bijzondere natuurverschijnselen ontstaan die nu nog in het landschap aanwezig zijn. Het zijn de tientallen pingoruines die we overal in het landschap in Noord Nederland terug vinden.

Ze zijn in de Weichselijstijd in de permafrost ontstaan. Opborrelend grondwater vormde ijslenzen onder het grondoppervlak in de permafrost bodem. Door het ontdooien en aanvriezen in de warmere en koudere perioden zetten de ijslenzen in de Weichselijstijd steeds meer uit. Op sommige plaatsen groeiden die ijslenzen tot enorme afmetingen die meters boven het oppervlak uit stegen.

De grote ijslenzen ontstaan nog steeds in koude gebieden, onder anderen op Groenland. Ze worden pingo,s genoemd. De grond werd door de steeds aangroeiende ijslenzen omhoog gedrukt en gleed in warmere perioden lang het ijs omlaag waarbij het een hogere ring vormde om die grote ijslenzen. Toen het aan het einde van deze ijstijd warmer werd en de permafrost ontdooide en ook de ijslenzen smolten, bleven over al in het landschap kleine meertjes over die we pingoruines noemen.

Het zijn tegenwoordig pareltje in het woudenlandschap die bijdragen aan een hoge geologische en cultuurhistorische waarde van het landschap.

Eén van de zes pingoruïnes aan het Jinkepaed onder Twijzelerheide.

Dekzandafzettingen.

In de koudste perioden van de Weichsel ijstijd werd met noord oostelijke winden veel stuifzand afgezet vanuit de droge bodem van de Noordzee op het keileembodem van Nederland. Niet alleen Nederland maar grote delen van Europa raakten bedekt met stuifzand. Ook de dekzanden in Fryslan en Drenthe zijn in die periode ontstaan. De fijnste zanddeeltjes werden op de verste plekken afgezet. Als voorbeeld de lössgrond in Limburg. Dit zeer fijne stuifzand werd met de poolwinden van de Noordzeebodem naar Limburg gevoerd en daar neergeslagen. (dekzandlagen in Drenthe)

Het Holoceen.

Bij het aflopen van het Weichselien kwam ook de Pleistocene periode ten eind. Het Holoceen brak ongeveer 11.000 jaar geleden aan en duurt voort tot op heden. Kenmerkend voor het Holoceen is de interglaciale periode met hogere temperaturen. Die verhoging van temperatuur gaat met uitzondering van een paar kleinere koudere perioden tot vandaag door. Eén van de gevolgen van deze verhoging van temperatuur in het Holoceen is het afsmelten van de ijskappen en daardoor een verhoging van de zeespiegel. In het Holoceen ontstonden ook de Nederlandse klei en veengebieden. Gezien de steeds wisselende perioden van warm en koud in het Pleistoceen ligt het voor de hand dat ook na deze interglaciale periode in het Holoceen weer een glaciale periode zal aanbreken.

Pre-Boreaal.

Het in het Pleistoceen gevormde landschap van Nederland veranderde in het Holoceen nog eens. Ook nieuwe dekzandafzettingen door stuivend zand zorgden voor een nieuwe laag op het eerdere afgezette dekzand en keileem. In het begin van deze periode was de temperatuur nog aan de koude kant en dat was ook de oorzaak dat er op Nederlands grondgebied grote dennenbossen ontstonden.

Het Holoceen wordt onderverdeeld in een aantal periodes. De eerste periode, toen het nog niet erg warm in ons land was en er opnieuw uitgestrekte dennenbossen ontstonden (11.000 tot 9.000 jaar geleden), wordt het pre Boriaal genoemd. Een groot deel van het water was in het pre-Boriaal nog opgeslagen in de noordelijke ijskappen en een groot deel van de Noordzee was droog. De rivieren de Rijn en de Maas stroomden via het huidige IJsselmeer via de droge delen van de Noordzee naar de delta’s noordelijk in de Noordzee.

Boreaal.

Tijdens de Boreale periode van ongeveer 9.000 tot 8.000 jaar geleden werd het langzaam iets warmer in Nederland en ontstond een klimaat waarin de eerste loofbomen in ons land gingen groeien. Het was de hazelaar die in snel tempo in de dennenbossen een plekje vond en er voor zorgde dat er een gemengd bos ontstond van dennenbomen en hazelaars.

Atlanticum.

In de na het Boreaal geldende periode, het Atlanticum werd het langzaam warmer. In dezer periode van ongeveer 8.000 tot 5.000 jaar geleden ontstonden over heel Europa grote wouden. Ook in Nederland groeiden meer loofbomen zoals de els, de iep en de eik en ontstonden grote uitgestrekte bossen. De loofbomen verdreven de dennenbossen. De zeespiegel steeg en er ontstond een nieuwe kustlijn die te vergelijken valt met de huidige kuststrook van Nederland. In deze tijd ontstonden de duingebieden aan de kust en de wadden.

Sub-Boreaal.

De periode van het Subboreaal ligt tussen 5.000 en 2.700 jaar geleden. In het Sub-Boreaal werd het koeler. De bomengroei nam af en de zeespiegel steeg niet langer. Achter de hoge duinen aan de kust ontstonden grote veengebieden. Het waren vooral de heidestruiken die zich ontwikkelden en voor veenvorming zorgden. Dit ten gevolge van minder inbraken van zout water vanuit de zee. Het achter de duinen liggende veengebied werd door de aanwas van begroeiing en vervening steeds eer beschermd tegen de invloed van de zee.

Sub-Atlanticum.

Ongeveer 2.700 jaar geleden begon een nieuwe periode, het Sub-Atlanticum. In deze periode steeg de temperatuur opnieuw waardoor ook de zeespiegel weer begon te stijgen. Loofbomen ontwikkelden zich opnieuw en de iep en de beuk maakten voor het eerst ook deel uit van de loofbossen. Ook de duinen aan de kust ontwikkelden zich verder door zanderosie vanuit zee en vormden op deze wijze een bescherming voor het er achter liggende land. In het noorden van Nederland brak de zee geregeld door de strandwallen heen. Er ontstonden eilanden en het lage gebied er achter ontwikkelde zich tot een waddengebied. Het landschap zoals wij dat nu kennen heeft z’n definitieve vorm gekregen in het Sub-Atlanticum. In ons landschap treffen we nog heel veel sporen aan uit de voorliggende perioden Soms zichtbaar zoals stuwwallen en pingo-ruines en soms onzichtbaar omdat ze in de diepere lagen onder de grond aanwezig zijn.

Nationaal landschap de Noordelijke Friese Wouden.

Wie in Friesland boven de lijn Drachten – Groningen komt merkt al snel dat het landschap verandert. Het is een gebied met ene kleinschalig landschap met houtwallen en elzensingels. De vaak kleine stukken weiland zijn omzoomd door schitterende bomen en struiken en geven het landschap iets intiems. De omzoomde en begroeide gebieden in dit landschap wisselen elkaar af met open veen gebieden of miedland waarin grassen en kruiden het landschap prachtig stofferen. Tientallen pingoruines liggen als prachtige pareltjes overal in het landschap.

Dit zacht glooiende landschap van de Noordelijke Friese Wouden is gevormd in de Saale en Weichsel ijstijd en overal in het landschap zijn nog sporen terug te vinden uit die ijstijden. Op andere plaatsen zijn dat de hoge zandkoppen gevormd door dekzandafzettingen uit de Weichsel ijstijd en op sommige plaatsen zijn dat de open gebieden die nog een overblijfsel zijn van de grote smeltrivieren die ontstonden door afsmelten van de grote gletsjer van de Saale ijstijd.

De Friese Wouden staan bekend om de eigengereidheid van de bewoners in het gebied. Ze worden ook wel “Waldpiken” genoemd. Ze hebben eeuwenlang hun dingen gedaan op een geheel eigen wijze. Ook het eeuwenoude landschap onderhielden ze op een geheel eigen wijze. Mee hierdoor heeft het landschap haast niets van z´n originaliteit verloren en zien het er nog steeds zo uit als het in de middeleeuwen in cultuur werd gebracht. De lagere delen, de mieden genoemd worden onder anderen door Staatsbosbeheer omgevormd tot natuurgebieden waarin de oude flora en fauna wordt teruggebracht. De Friese Wouden zijn mee door de authenticiteit en het unieke landschap aangewezen tot Nationaal Landschap.

JK.10/11.

Geraadpleegde bronnen:

L. Agassiz – Etudes sur les glaciers.

M. Milakovitsch – Orbitale variaties.

J. D. Hays – Variaties in de baan van de aarde.

E. de Mulder/ M .C. Geluk – De ondergrond van Nederland.

Th. Spek – Het dekzandlandschap van Nederland.

B. M .Fagan – IJstijd.

W. H. Zagwijn – Nederland in het holoceen.

M. Schroor – De wereld van het Fries Landschap.

KNMI – Klimaatatlas Nederland.

Provincie Fryslân – Nationaal Landschap de Noordelijke Wouden.