■ GEOWISSENSCHAFTEN

Rasche Entstehung der Wutachschlucht?

Bis zu 160 Meter tief, 1 Kilometer breit und über 30 Kilometer lang: Die Wutach- schlucht ist der „Grand Canyon des Schwarzwaldes“. Sie soll am Ende der Eiszeit über einen Zeitraum von Tausenden von Jahren entstanden sein – ausgelöst durch eine Flussablenkung und anschließend durch allmähliche Eintiefung. Welche Me- chanismen aber können solch eine gravierende landschaftsformende Veränderung bewirkt haben? Sind sie mehr gradueller oder vielmehr katastrophischer Natur? Als Lehrbeispiel einer „Anzapfung“ jedenfalls hat die Wutachschlucht weithin Bekannt- heit erlangt.

Michael Kotulla

Abb. oben Tief in der Und mehr: Die Schlucht öffnet in einzig­ Wutachschlucht. Oberhalb Einleitung der Wutach die nach Süd­ artiger Weise ein dreidimensionales Fenster in osten geneigte Sedimentfol- Die Wutachschlucht gilt als ein „Naturphä­ den Aufbau der Erdkruste Südwestdeutschlands. ge des Oberen Muschelkalks. nomen ersten Ranges“.1 Sie ist Muster einer Von Westen nach Osten kann zuerst das kristal­ (Foto: M. Kotulla) Flussablenkung, „schönstes Beispiel des land­ line Grundgebirge und dann das Deckgebirge schaftsgeschichtlichen Kampfes um die ‚euro­ mit den aufeinanderfolgenden Gruppen Bunt­ päische Hauptwasserscheide‘ zwischen Donau sandstein, Muschelkalk und Keuper sowie Lias und Rhein“ (Liehl 1988, 1). Als solches hat die und Dogger durchschritten werden. Wutachschlucht seit Jahrzehnten ihren festen Jährlich sind es etwa 60.000-80.000 Natur­ Platz in deutschen und ausländischen Lehr­ begeisterte, die die Wutachschlucht (Abb. 1-2) Hinweis zu den Anmer- büchern, vornehmlich der Geomorphologie, mit ihren reizvollen Seitentälern besuchen, er­ kungen: Die Anmerkun- aber auch in Schulbüchern. wandern und erforschen3 – in unberührter Natur gen enthalten Belegzitate und weitere Informati- Nicht zuletzt hat der Geologe Hans Cloos zwischen rauschendem Wasserfall und blühender onen; sie können als Zu- (1885-1951) maßgeblich zu ihrer Bekanntheit Botanik, am Fuße hoher, steiler Talhänge und satzmaterial zum Artikel beigetragen. In seinem weitverbreiteten Buch mächtiger Felswände, entlang eines Wildflusses, unter www.si-journal.de/ Gespräch mit der Erde (1947)2, das auch in zahl­ mit einem Hauch von Abenteuer und ohne jg25/heft1/wutach.pdf reiche Sprachen übersetzt wurde, widmet er ihr Mobilfunknetz. heruntergeladen werden. ein eigenes Kapitel, Schwarzwaldsommer.

4 | STUDIUM INTEGRALE JOURNAL JAHRGANG 25 | 1-2018 Gliederung Kompakt Zahlreiche Wissenschaftler haben sich im Ge­ Die Entstehung der bis zu 160 m tiefen Wutachschlucht (Schwarzwald) ist historisch lände forschend oder gedanklich mit dem Na­ nicht dokumentiert; sie muss anhand von Überlegungen und Indizien rekonstruiert turphänomen Wutachschlucht beschäftigt. Ihre werden. Maßgeblich für die Erosion ist eine Leistung, die offensichtlich nur durch Vorstellungen zu Mechanismen der Ablenkung Wasserströme mit höheren Abfluss-Magnituden (103 bis ≥ 104 m3/s) erreicht werden und Eintiefung sowie zu Zeitpunkt und Dauer kann. Da die Entstehung der Wutachschlucht in direktem Zusammenhang mit dem werden gebündelt vorgestellt und schließlich im Abschmelzen des Feldberg-Gletschers steht, ist eine Verfügbarkeit und ein Abfluss größerer Wassermengen gegeben. Es wird angenommen, dass ein katastrophisches Lichte der aktuellen Erforschung von Paläofluten Initialereignis – die plötzliche Freisetzung großer Schmelzwassermengen – zu einem und empirischen Daten zur Entstehung klein­ schlagartigen Ausbruch der höher gelegenen Feldberg-Donau (Donau-System) führ- skaliger Schluchten bzw. Canyons betrachtet. te und dies den unmittelbaren Anschluss an das tiefer gelegene Tal der Ur-Wutach Neben der Kurzvorstellung der Wutach wird (Rhein-System) zur Folge hatte – die „Flussablenkung“. Möglicherweise sind mehrmals die Ablenkung oder Umlenkung der Feldberg- und plötzlich größere Schmelzwassermassen freigesetzt worden. Die reine Eintiefung Donau – rein beschreibend – im Kasten dargelegt. (180 m) mag in Summe einige Wochen angedauert haben. Dieses Szenario unter Ein- beziehung empirischer Daten zur Entstehung kleinskaliger Schluchten bzw. Canyons weicht deutlich von der herkömmlichen Vorstellung einer allmählichen, graduellen Eintiefung über einen Zeitraum von 6.000-10.000 Jahren ab. Ablenkung – Mechanismen und Zeitpunkt rückwärts (nach Nordosten, Richtung Feldberg- Donau). Durch weitere Rückverlegung erreichte Anzapfung, rückschreitende Erosion der Talanfang der Rhein-Wutach schließlich das Tal der Feldberg-Donau und zapfte diese an. Abb. 1 Blick von oben in die Stellvertretend für eine Anzahl von Autoren, An der Anzapfungsstelle bildete sich durch die Wutachschlucht (etwa Rich- tung Nordwesten). Südlich die „Anzapfung*“ und/oder „rückschreitende Ablenkung das markante Anzapfungsknie. Im (links) oberhalb der Schlucht Erosion*“ als Wirkmechanismus vertreten, sollen so geköpften Tal fließt als geköpfter Bach die die Ortschaft Boll, nördlich (rechts, oberhalb) Reisel- hnert Aitrach (östlich Blumberg). die aktuellen Publikationen von A (2015) fingen und weiter hinten und Hebestreit (2016) stehen.4 Hebestreit (2016, 116) nennt als Wirkme­ (mittig) Göschweiler. Im Hin- Ahnert (2015, 232) zufolge ist die Wutach- chanismus ebenfalls rückschreitende Erosion, ist tergrund der Schwarzwald, ganz links der teilweise noch Anzapfung „ein Beispiel der Anzapfung durch aber teilweise konkreter: Die Erosion erfolgte schneebedeckte Feldberg. rückschreitende Erosion“5: Demnach tiefte sich von Süden her (Rhein-Wutach) und destabi­ Foto (Luftbild): Achim Mende die Rhein-Wutach durch rückschreitende Ero­ lisierte die flache Wasserscheide unmittelbar (best-of-bodensee.de), freundl. Zurverfügungstel- sion ein und verlängerte dabei ihren Lauf nach südlich der Feldberg-Donau, bis sie schließlich lung.

JAHRGANG 25 | 1-2018 STUDIUM INTEGRALE JOURNAL | 5 ■ GEOWISSENSCHAFTEN

Die Feldberg-Donau ändert ihren Lauf

berggebiet, die „Feldberg-Donau“ (auch als Frühe Eiszeit Wutach und Wutachschlucht heute Eichberg „Donau-Wutach“ bezeichnet). Das stellenweise Feldberg-Donau

Das Landschafts- und Einzugsgebiet der bis zu 2 km breite Flusstal der Feldberg-Donau Buchberg Wutach reicht von den Schwarzwaldhöhen verlief ostwärts über die Baar-Hochfläche und Ur-Wutach bis zur Schwäbischen Alb.31 Die Wutach ent- weiter durch die heutige „Blumberger Pforte“ springt nahe dem Feldberg auf 1440 m ü. M.; (700 m ü. M.) zwischen Eichberg und Buchberg A ihre oberen Laufabschnitte heißen Seebach (Abb. 3A und Abb. 5) bis Tuttlingen (616 m ü. M.) (dazwischen der Feldsee) und nach dem Titisee zum Haupttal der Donau. Hiervon zeugen Späte Eiszeit Eichberg Gutach. Ihren Namen erhält sie erst nach der gleichartige Schotterablagerungen auf der Zusammenführung von Haslach und Gutach Baar-Hochfläche (z. B. Kiesgrube Reiselfingen, Aitrach Buchberg östlich Lenzkirch. Ihre West-Ost-Orientierung, teilweise über 20 m mächtig; 730 m ü. M., Wutach vorgegeben durch die Struktur der Bonndorfer Abb. 4A) sowie im Aitrach-Relikttal (etwa 6 m Grabenzone, erfährt bei Achdorf (535 m ü. M.) mächtig) östlich Blumberg (Abb. 4B). Rhein nahe Blumberg (700 m ü. M.) eine Umbie- Zur gleichen Zeit existierte die „Rhein-Wutach“ B gung Richtung Süden – das sog. Wutachknie („Ur-Wutach“) als ein nach Südwesten fließen- Heute (Abb. 3C). Schließlich mündet sie unter Beibe- der Nebenfluss des Rheins (Mündung heute Eichberg haltung einer Nordnordost-Südsüdwest-Orien- bei 315 m ü. M.), also auf einem um über 350 m Blumberg Wutach Achdorf Buchberg tierung nach 91 km bei Waldshut (315 m ü. M.), relativ niedrigeren Höhenniveau im Vergleich ca. 30 km westlich Schaffhausen, in den Rhein. zur Feldberg-Donau. Wie weit allerdings die Als Wutachschlucht gilt der Abschnitt von der Rhein-Wutach an die Feldberg-Donau heran- Zusammenführung von Haslach und Gutach reichte, insbesondere nördlich Grimmelshofen, C Rhein bis zum Wutachknie (Wutachschlucht im ist unklar. In beiden Abbildungen (3A und 4A) Abb. 3 Stadien der Umlenkung der Feldberg- engeren Sinne) sowie der nördliche Teil des scheint das Talende zu weit nach Nordosten Donau. Schematische Blockbilder nach dem Flyer unteren Wutachtals bis etwa Grimmelshofen vorgelagert. „Naturschutzgebiet Wutachschlucht“ der Bezirks- (etwa mittig zwischen Achdorf und Stühlingen, stelle für Naturschutz und Landschaftspflege Freiburg (2. Auflage, 1998). Abb. 4B), die sogenannten Wutachflühen. Die Teilabschnitte der Wutachschlucht im engeren Situation nach der Ablenkung (Abb. 3B und 4B) Sinne werden in der Aufeinanderfolge der Mit Ablenkung des Oberlaufes der Feldberg- charakteristischen Gesteine und der Ausbil- Donau und Anbindung an die Rhein-Wutach dung der Schlucht auch als Kristallin-Schlucht, (bzw. an das Gewässernetz der Rhein-Wutach) Wasserscheide. Das Einzugsgebiet des Rheins Muschelkalk-Schlucht und Tonstein-Schlucht ist ein neuer Talanfang bzw. Quellpunkt der hat sich um etwa 200 km2 vergrößert. – Die bezeichnet. Rhein-Wutach geschaffen worden. Damit Ablenkung wird häufig als „Wutachablenkung“ hat die Donau von ihrem Quellfluss Feldberg- bezeichnet; hier wird die Phrase „Ablenkung Situation vor der Ablenkung (Abb. 3A und 4A) Donau den Oberlauf verloren; sie erhält aus der Feldberg-Donau“ verwendet. Da die Be- der Feldbergregion kein Quellwasser mehr, griffe „Ablenkung“ oder „Umlenkung“ häufig Die Donau hatte zum Zeitpunkt der Ver- der Unterlauf des Quellflusses – das heutige genetisch verwendet werden, wäre eine neu- gletscherung des Feldberggebietes einen Aitrach-Relikttal – läuft leer. Mit der Ablenkung trale Phrase wie „Änderung des Flusslaufs“ bedeutenden Quellfluss im östlichen Feld- einher geht eine Verlagerung der Rhein-Donau- angezeigt.

A N Donaueschingen B N Donaueschingen 10 km (686 m ü. M.) 10 km (686 m ü. M.) Titisee-Neustadt Titisee-Neustadt (min. 780 m ü. M.) (min. 780 m ü. M.) Kiesgrube Donau Donau Reiselngen Feldberg (730 m ü. M.) Feldberg ach Aitr Feldberg-Gletscher Feldberg-Donau Blumberg Feldberg-Gletscher Wutach Achdorf Blumberg (Donau-Wutach) (700 m ü. M.) (heute (700 m ü. M.) 535 m ü. M.) ) Schlücht Schlücht utach Stühlingen W Stühlingen utach W (Rhein- Wutach lettgaurin Klettgaurinn a (K ne) n ( e) a ein a ei ehr h ehr Steina h Stein R R W Scha hausen W Scha hausen Alb Waldshut Alb Waldshut (mit Rheinfall) (330 m ü. M.) Situation vor (330 m ü. M.) r Situation nach r

Aar Umlenkung der Umlenkung der Rhein- Aar Rhein- e Rhein (heutiger Lauf) Rhein (heutiger Lauf) Feldberg-Donau Gletsche Feldberg-Donau e Gletsche (zum Ende der Eiszeit) (zum Ende der Eiszeit)

Abb. 4 Das Gewässernetz von Donau und Rhein östlich des Feldberges vor und nach Umlenkung der Feldberg-Donau. (Nach Hebestreit 2016)

6 | STUDIUM INTEGRALE JOURNAL JAHRGANG 25 | 1-2018 durchbrochen wurde. Aufgrund des größeren Gefälles zum Rhein hin6 erfolgte eine Um­ lenkung des Oberlaufs der Feldberg-Donau. Als konkret auslösendes Ereignis vermutet Hebestreit (2016) eine Kombination aus der „Höherlegung der Talsohle der Feldberg-Donau durch Aufschotterung“ und „Abbau der Wasser­ scheide durch Erosion von Süden“. Das Tal der Rhein-Wutach sei schon zuvor weit nach Nor­ den ausgeformt gewesen.

Das Lehrbeispiel einer „Anzapfung“ ist reine Theorie und mit möglichen Wirkmechanismen nicht vereinbar.

Der Mechanismus der (fluviatilen*) rück­ der Feldbergdonau in das Tal der Ur-Wutach Abb. 2 Die Muschelkalk- schreitenden Erosion kann nur bei einem abgeschlossen (…)“.11 schlucht, Blick Richtung Nordosten. Oben links: Hof (aktiven) Abflussgeschehen wirksam sein (un­ Geyer & Gwinner (2011, 412) bezeichnen nähe Dreischluchtenhalle geachtet weiterer Bedingungen). Theoretisch den Prozess als Anzapfung, verwenden aber zu­ bei Bachheim, östlich Reisel- fingen. Foto (Luftbild): Achim kann dieser an jedem Punkt zwischen dem sätzlich den Begriff „Durchbruch“. Das obere Mende (best-of-bodensee. Beginn des Abflusses (Talanfang, Quellbereich) danubische Tal (Feldberg-Donau) sei möglicher­ de), freundl. Zurverfügung- und seinem Ende wirken, jedoch nicht jenseits weise so stark mit Schotter aufgefüllt worden, stellung. (oberhalb) des Quellbereichs.7 Denkbar aller­ „dass ein Durchbruch zum tiefer gelegenen dings sind Starkregen-Ereignisse, die oberhalb rheinischen Tal erfolgen konnte“.12 Mit „Durch­ des Quellbereichs der Rhein-Wutach zahlreiche bruch“ könnte ein mögliches Initialereignis (kleinskalige) Abfluss-Ereignisse und/oder höher angedeutet sein. liegende (neue) Quellaustritte hätten initiieren Erb (1937, 316f) zog bereits in den 1930er- können; dies wird aber von keinem Bearbeiter Jahren eine katastrophische Entleerung aufge­ vorgeschlagen. Dann aber ist anzunehmen, dass stauter Eisrandseen (mit Bezug zum Feldberg- im Bereich der damaligen Wasserscheide nicht Gletscher) in Betracht; so schreibt er: „Der genügend Wasser für rückschreitendes Erodieren Gedanke liegt übrigens nahe, in dieser Kata­ zur Verfügung stand (vgl. Metz & Sauer 2012, strophe – die sich mehrfach wiederholt haben 278) und folglich die Rhein-Wutach über ihren kann (…)13 – den letzten Anstoß zu der längst Quellbereich (Talanfang) hinaus keine rück­ vorbereiteten Wutachablenkung zu sehen (…)14“. schreitende Erosion hat vornehmen können.

Zeitpunkt Überlauf, Durchbruch, Ausbruch Stratigraphisch* wird der Zeitpunkt der Ablen­ Rahm (1961, 135) zum Beispiel spricht sich kung in das Hochglazial (Oberwürm, Oberpleis­ gegen eine „Enthauptung“ (Köpfung) aus. Der tozän; Tab. 1) gestellt. Bereits Erb (1937) hatte „letzte Anstoß zur Ablenkung der Wutach“ sei das Auftreten kristalliner Schwarzwaldgerölle in „nicht durch die rückwärtsschreitende Erosion den Terrassenschottern der Unteren Wutach mit der Rhein-Wutach gegeben“ worden, sondern dem Schaffhausener Stand des Rhein-Gletschers sei ein durch Aufschüttung [und Höherlegung (entspricht Maximalstand) korreliert. Das Vorfin­ der Wasserstandslinie, MK] der Donau-Wutach den der Laacher-See-Tephra – einer wichtigen bedingtes „‚freiwilliges‘ Überlaufen“9 in ein mitteleuropäischen stratigraphischen Marke anderes Tal. Zuvor aber sei die Rhein-Wutach (Kotulla 2016) – im Relikttal der Aitrach sowie durch rückwärtsschreitende Erosion „bis nahe im Feldsee-Moor nahe des Feldsees (Feldberg) an die Donau-Wutach herangekommen“. Von zeigt an, dass die Ablenkung der Feldberg-Donau einem „Überlaufen“ gehen auch Metz & Sau- vor Ausbruch des Laacher-See-Vulkans (Alleröd, er (2012, 25) aus.10 Infolge der Aufschotterung Spätglazial) erfolgt sein muss und dass zu diesem „konnte die Feldbergdonau zunächst nur bei Zeitpunkt die Feldbergregion weitgehend eisfrei Hochwasser, später dauerhaft über eine niedrig war. liegende Wasserscheide in ein nach Süden zum Radiometrische Altersbestimmungen (hier: Rhein entwässerndes Tal fließen. Dadurch war Radiokarbonmethode15) grenzen die Ablenkung die Flussanzapfung oder besser Flussablenkung der Feldberg-Donau auf ein „zeitliches“ Fenster

JAHRGANG 25 | 1-2018 STUDIUM INTEGRALE JOURNAL | 7 ■ GEOWISSENSCHAFTEN eintiefung 70 m) für die Erosion von ca. 25 m Glossar in die Lockersedimente (bis auf Niveau II) eine Zeitspanne von 2.000-3.000 [14C-] Jahren. In der Flussanzapfung: Durchbrechen einer Fluviatil: von Flüssen verursacht. Folge – auf Basis der Altersschätzungen – hätte Wasserscheide durch rückschreitende Magnitude: hier allg. Größenordnung. Erosion eines Flusses und (dauerhafte) Rückschreitende Erosion: Mit Bezug auf sich der Fluss hauptsächlich in Kristallingestein 14 Vereinnahmung des jenseits der ur- die vorwiegend linear wirksame Tätigkeit eingetieft: um 13 m in 1.000-2.500 [ C-] Jahren sprünglichen Wasserscheide (höher-) des fließenden Wassers flussaufwärts (bis auf Niveau III), um weitere 10 m in weni­ gelegenen Flusssystems (Einzugsgebiet), gerichtete Tiefenerosion; z. B. „Wasserfälle, ger als 2.000 [14C-] Jahren (bis auf Niveau IV) z. B. aufgrund des stärkeren Gefälles; die allmählich rückwärts wandern“ (Neef und schließlich um 23 m in 2.000-3.000 [14C-] häufig mit Bildung eines Anzapfungs- 1981). Siehe auch Kotulla (2017, Abb. 2). Jahren (bis auf Niveau V).20 knies. „Am bekanntesten ist die An- Stratigraphisch: hier die Altersfolge Diese Terrassenniveaus (mit Ausnahme von zapfung der Wutach im Südosten des der Gesteinskörper (i. e. S. Schichten) Ia, Niederterrasse) allerdings können nicht in die Schwarzwaldes zum Rhein hin“ (Neef betreffend. 1981). Temporär: zeitweise auftretend. Hauptschlucht hinein verfolgt werden. Einige mutmaßliche Terrassenrelikte weist Hebestreit (1995, 38) dem Terrassenniveau II zu. Demnach zwischen etwa 11.000 und 26.000 14C-Jahren soll die Schlucht vor etwa 15.000 [14C-] Jahren vor heute (v. h.) ein.16 Während Hebestreit zur Hälfte eingetieft gewesen sein und bereits (1993) die Ablenkung über eine Extrapolation am Beginn des Holozäns (hier: ca. 11.000 [14C-] auf 15.000-20.000 [radiometrische] Jahre v. h. Jahre v. h.) die heutige Talsohle erreicht haben weiter einengt17, korrelieren Pfaffenberger & (Hebestreit 2016). Denn für Kalktuffe dicht Schiedeck (1993) die Oberkante des Schotter­ über dem Talboden hatten Bauer & Knipping körpers der Feldberg-Donau mit dem Maximal­ (1993) Alter von bis zu etwa 12.500 (korrigiert stand der Würmvereisung (bzw. kurz danach), 11.000) 14C-Jahren v. h. vermeldet. Schließlich der mit ca. 18.000 [radiometrischen] Jahren errechnet Hebestreit (2016) mittlere Eintie­ angenommen wurde. Schließlich verankert fungsgeschwindigkeiten von 11 m/1.000 [14C-] Hebestreit (1995, 2016) die Ablenkung bei Jahre (Schattenmühle) und bis 20 m/1.000 [14C-] 19.000-20.000 [radiometrischen] Jahren v. h., Jahre (Achdorf, Wutachknie). kurz vor dem Würm-Maximalstand.18 Es wird in jedem Fall davon ausgegangen, dass die Tiefenerosion noch im Pleistozän ab­ geschlossen war (Tab. 1) und auch die Talhänge Eintiefung – Dauer und schon weitgehend ihren heutigen Zustand er­ Mechanismen reicht hatten (Ricken & Einsele 1993, 16). Im Holozän erfolgte dann sogar eine Aufschotterung Tab. 1 Flussgeschichte, des Talbodens um 6-15 m.21 Demnach ist die Stratigraphie und Alters- Dauer modell. Zusammengestellt (Tiefen-)erosive Kraft der Wutach seit Beginn nach Hebestreit (1993, 1995) Die Wutach soll sich in etwa 6.000 bzw. 10.000 des Holozäns quasi gleich Null. Folglich stehen und weiteren Bearbeitern32. A) Zuordnung der Sedi- [radiometrischen] Jahren auf ihr tiefstes Niveau Ablenkung und Entstehung der Wutachschlucht mente bzw. Ereignisse in eingeschnitten haben (Ricken & Einsele 1993, in direktem Zusammenhang mit dem Abschmel­ die konventionelle Klimato­ Hebestreit 2016). zen des Feldberg-Gletschers (s. Kasten), also mit stratigraphie (hier: Alpen- Gliederung), teilweise auf Pfaffenberger & Schiedeck (1993) kor­ der Verfügbarkeit und dem Abfluss größerer Basis von 14C-Alter. relieren auskartierte Terrassen im Gutach-, Wassermengen. B) Werte in Klammern Haslach- und oberen Wutachtal (Niveaus I-V) (bzw. …) beziehen sich auf Hebestreit (1995). Das mit Gletschereisrandlagen („Moränen“wällen), Altersmodell bis etwa sog. Rückzugshalten.19 Diesen waren bereits Mechanismen 50.000 14C-Jahre (vor heute = vor 1950) bezieht sich auf im Rahmen eines radiometrisch begründeten unkalibrierte 14C-Alter.33 Die Altersmodells geschätzte [14C-] Alter zugewiesen Nach Hebestreit (1995, 75) erfolgte die Ein­ Grenze Pleistozän/Holozän worden. So veranschlagen sie im Bereich der tiefung stufenweise „durch rückschreitende ist erst 2008 formal definiert worden.34 Haslach-Mündung (Kristallin-Schlucht; Gesamt­ Erosion“. So hätten Phasen gewechselt, die

Chronostra- Alter B) Lokalität Flussgeschichte Ablagerungen Glazial-Gliederung A) tigraphie (Tsd. radiom. Jahre)

Wutachschlucht Sedimentation u. Erosion (lateral) Talfüllung: 6 - 15 mPHolozän ostglazial 0 - 10

Spätglazial 10 - 14 Rhein-Wutach (RW) Tiefenerosion (WS): Konglomerate (RW): Wutachschlucht (WS) Eintiefung bis 170 m lokal mehrere m m Hochglazial 14 - 18 (bzw. 20) wür Feldberg-Donau/ Ablenkung: Feldberg-Donau während 15 - 20; ca. 18 Rhein-Wutach wird Oberlauf der Rhein-Wutach Hochglazial (bzw. 19 - 20) Ober l e i s t o z ä n

Sedimentation (primär) Hangendschotter: ca. 7m P Hochglazial 18 (bzw. 20) - 28 Feldberg-Donau (Reiself ingen) Sedimentation (primär) Liegendschotter: ca. 20 mMittelwürm 28 - 70

8 | STUDIUM INTEGRALE JOURNAL JAHRGANG 25 | 1-2018 vermutlich auch den Umfang der Erosion Staudamm in Kalifornien (Kotulla 2017) oder steuerten: klimatisch kühlere Phasen, in denen 2002 der Canyon Lake Gorge in Texas (Lamb langsamere Tiefenerosion und Terrassenbildung & Fonstad 2010, Ernst 2010). Am Überlauf­ vorherrschten, im Wechsel mit klimatisch wär­ kanal der Ricobayo-Stauanlage (Spanien) führ­ meren Phasen, in denen es mehr schnellere ten Flutungen in den Jahren 1933 bis 1936 zu Tiefenerosion und geringere Schuttzufuhr gab. fünf erheblichen Erosionsereignissen – vier der Dabei könnten „schon geringere Änderungen fünf drastischen Auskolkungen ereigneten sich der Abflussverhältnisse zur Entwicklung von während eines Tages (Anton et al. 2015).25 Bei Terrassenstufen geführt haben“, mit Bezug auf all diesen Vorkommnissen sind die Abflussraten die Niederterrassenschotter. Hebestreit (1995, bekannt: bis zu 1.000 m3/s (Ricibayo) und bis 77) räumt allerdings ein, dass „Ansatzpunkte der zu 2.000-3.000 m3/s (Oroville, Canyon Lake). rückschreitenden Erosion (Gefällsknicke)“ nicht Die „Holozän-Wutach“ war und ist zu einer zu erkennen sind.22 Tiefenerosion nicht (mehr) in der Lage (s. o.). Der höchste jemals gemessene Hochwasserab­ fluss (HHQ) betrug am 15. 2. 1990 317 m3/s.26 Für die Eintiefung von bis zu 180 m ist Terrestrische Flutereignisse mit extrem großen eine hohe Magnitude der Abflussrate Abflussraten ≥( 106 m3/s, sogenannte Megaflu­ entscheidend. ten; Baker 2013, Kotulla 2014) stehen u. a. in Verbindung mit dem Zusammenbruch gewal­ Die Eintiefung in den lockeren Sedimentkör­ tiger Eismassen am Ende der Eiszeit. Es kann per der sog. Niederterrasse unter Ausbildung der davon ausgegangen werden, dass skalenmäßig Terrassenniveaus Ib-IIe zeige, so Pfaffenberger kleinere, aber dennoch größere Flutereignisse & Schiedeck (1993, 68), eine „veränderliche umso häufiger aufgetreten sind, auch bei klei­ Flussdynamik“ an, deren Ursache in kurzzeiti­ neren Eismassen wie der Deckenvereisung des gen klimatischen Schwankungen zu sehen sei. Feldberg-Gletschers (ca. 700 km2).27 Eine „starke Wasserführung der Flüsse“ hätte Es ist also durchaus denkbar, dass Abflussraten die „lineare Tiefenerosion in Hochwasserzeiten“ mit einer Magnitude von 103 bis ≥ 104 m3/s verstärkt. 23 notwendig waren, um die „ungewöhnliche“ Diese Art von Beschreibungen legt zwar Erosionsleistung der Eintiefung erbringen zu eine episodische Tiefenerosion nahe, die aber in können. Anbetracht des ausgebreiteten Zeitraumes von vielen Tausend [radiometrischen] Jahren – zuge­ spitzt: jedes Jahr eine Hochwasserzeit – letztend­ Szenarien katastrophischer Flutereignisse lich eine graduelle, allmähliche Erosion bedeutet. In Anlehnung an bereits genannte Ideen (s. o. Erb 1937) ist folgendes katastrophisches Initial­ ereignis vorstellbar: Möglicherweise ausgelöst Ablenkung und Eintiefung – eine durch eine (plötzliche) Freisetzung großer Frage der Magnitude? Schmelzwassermassen des Feldberg-Gletschers, z. B. durch eine (Teil-) Entleerung eines sub- Mit Entstehung der Wutachschlucht sind 2,5 km3 oder proglazialen temporären* Schmelzwas­ Gestein durch Tiefenerosion ausgeräumt worden, serbeckens (oder mehrerer dieser Art), erfolgt Nebentäler eingeschlossen; davon entfallen etwa eine rasche Flutung und Akkumulation großer 50-60 % auf Tonsteine, etwa 30 % auf Karbonate Wassermassen im Tal der Feldberg-Donau. Da­ und Sulfate und etwa 10 % auf kristalline Ge­ durch wird ein kritischer Schwellenwert an der steine (Hebestreit 1995, 81). Westphal (1989, (flachen?) Wasserscheide südwestlich Blumberg 189)24 bezeichnet die Erosionsleistung als „un­ überschritten. Möglicherweise durch Überlauf gewöhnlich“. Und weiter: Die Wutachschlucht (sowie Druck und Unterspülung) bricht der habe sich bis 180 Meter tief in den alten Talboden natürliche Damm (Dammbruch). der Feldberg-Donau eingerissen [kursiv, MK], die Mit dem schlagartigen (Fluss-)Ausbruch Aufschotterung mitgerechnet. stürzen nicht nur die Wassermassen des Ober­ Hohe (fluviatile) Erosionsleistungen kön­ laufs der Feldberg-Donau (samt nachfolgender nen offensichtlich nur durch Wasserströme mit Schmelzwasser) und in Teilen ihres Unterlaufs höheren Abfluss-Magnituden* erreicht werden. (heutige Aitrach-Relikttal) zum tiefsten Punkt Das zeigen z. B. Ausnahme-Vorkommnisse von (Richtung Tal der Rhein-Wutach), auch Material Flutereignissen in Verbindung mit dem Betrieb des Untergrundes (Kristallinschotter, Ton- und von größeren Stauanlagen. Bei unterschiedlichen Kalksteine) am und seitlich des Ausbruchspunk­ Gegebenheiten sind durch massive Erosion des tes werden aufgrund der ansteigenden hydrody­ harten Felsuntergrundes binnen Tagen neue namischen Energie zunehmend aufgenommen. Canyons entstanden: Kürzlich am Oroville- Die so mit Sediment beladenen schießenden

JAHRGANG 25 | 1-2018 STUDIUM INTEGRALE JOURNAL | 9 ■ GEOWISSENSCHAFTEN

Eichberg Blumberg Buchberg

Abb. 5 Relikttal der Feld­ Flutwasser beginnen den Untergrund bis zum oberen Wutachtal ist sowohl die Korrelation mit berg-Donau zwischen den sog. Rückzugsständen fraglich („Aufwärts- Eichberg (links, 914 m ü. M.) Talbeginn der Rhein-Wutach tiefgründig zu und Buchberg (rechts, erodieren – und schließlich auch die Talsohle Korrelation“) als auch mit der Hauptschlucht 880 m ü. M.), dazwischen am der Rhein-Wutach. bis zum Wutachknie („Abwärts-Korrelation“) Talboden der Ort Blumberg (700 m ü. M.). Die Lokalität Des Weiteren ist vorstellbar, dass sich tempo­ und darüber hinaus zu den Wutachflühen. Die wird auch als „Blumberger räre Schmelzwasserseen mehrmals gebildet haben verschiedenen, z. T. schematischen Querschnitte Pforte“ bezeichnet. Zwischen und (plötzliche) Freisetzungen großer Schmelz­ des oberen Wutachtals (z. B. Pfaffenberger & dem Hain (im Mittelgrund) und dem Bergrücken des wassermassen sich wiederholt ereigneten. Schiedeck 1993, 71) können auch so gelesen Buchbergs liegt das tiefe und interpretiert werden, dass es lediglich zwei Tal der Wutach „verborgen“. (Foto: M. Kotulla) (Haupteinschneide-) Ereignisse (Niveaus Ia-Ie Die Indizienlage sowie Niveaus IIa-V) gab. Die teilweise kasten- förmigen Talquerschnitte und geringe Talbreiten Für eine allmähliche Eintiefung werden keine (z. B. Wutachflühen) deuten ebenfalls auf höher- Indizien genannt; vielmehr leitet sich das „Epi­ energetische, vertikale Erosion hin. sodisch-Graduelle“ aus dem (radiometrischen) 4.Unterlauf der Wutach. Gibt es Indizien für zeitlichen Rahmen und einer entsprechenden bedeutende Erosions- und/oder Sedimentations­ zeitlichen Segmentierung ab (s. o. Pfaffenberger ereignisse? Erste Ablagerungen des erodierten & Schiedeck 1993). Untergrundes treten im Unterlauf der Wutach Für höher-energetische Flutereignisse gibt es südlich Grimmelshofen auf (etwa 7,5 Talkilo­ (vorläufig) einige wenige Indizien bzw. Phäno­ meter südlich Achdorf). Der Sedimentkörper mene, die als solche interpretiert werden können. besteht im unteren Teil aus Konglomeraten mit 1. Verbreitungsgebiet des Feldberg-Gletschers. hohem Kristallinanteil, Komponenten, die erst Gibt es Indizien für Schmelzwasserbecken? Eine mit bzw. nach der Ablenkung der Feldberg- Identifizierung bzw. Rekonstruktion von (tem­ Donau in das Tal der Rhein-Wutach transportiert porären) Becken ist bisher nicht vorgenommen werden konnten. Sie liegen unmittelbar anste­ worden; es ist möglich, dass sich Reliktstrukturen henden Kalksteinen des Unteren Muschelkalks erhalten haben, sofern die Beckenränder nicht auf. Nach Hebestreit (1995, 54) muss der Abla­ durch Eis gebildet wurden. gerung dieser Konglomerate eine Erosionsphase 2. Tal der Feldberg-Donau. Gibt es Indizien für vorausgegangen sein, die „entweder die ältere (Hoch-) Wasserstände der Feldberg-Donau? Es würmzeitliche Talfüllung entfernt oder aber ist möglich, dass Wasserstandsmarken gebildet die Talbasis sogar noch kurz vor der Kiesakku­ wurden; bisher aber gibt es keine Hinweise mulation geringfügig vertieft“ hat. Ein initiales dafür. Ihre Überlieferung allerdings ist fraglich; Flutereignis (s. o.) könnte diese Erosion bewirkt Hangrutschen und Bodenfliesen haben die haben und mit Nachlassen der hydrodynami­ Talflanken nachweislich in größerem Umfang schen Energie Sande und Kiese abgelagert haben. verändert. Weiter südlich kommen weitere einzelne 3. Wutachschlucht. Gibt es Indizien für bedeu­ Schotterkörper mit Kristallingesteinen vor; tende Erosionsereignisse? Ausgehend von der sie lassen sich nicht unterscheiden. Im Mün­ Terrassengliederung im Haslach-, Gutach- und dungsbereich, südlich Wutöschingen, treten

10 | STUDIUM INTEGRALE JOURNAL JAHRGANG 25 | 1-2018 in den Niederterrassen-Niveaus „über- und Literatur nebeneinander“ Schotterkörper mit Kristallin­ gesteinen auf; ihre Verzahnungen „spiegeln eine Anton L, Mather AE, Stokes M, Munoz-Martin A & De Vincente G (2015) Exceptional river gorge formation komplizierte Flussdynamik wider“ (Hebestreit from unexceptional floods. Nature Communications6 , 1995, 69). Möglicherweise handelt es sich dort doi:10.1038/ncomms8963. um Umlagerungen. Für beide Bereiche kann Ahnert F (2015) Einführung in die Geomorphologie. 5. gelten, dass lediglich ein Sedimentationsereignis Auflage, Stuttgart. Bauer M & Knipping M (1993) 14C-Daten und paläobota­ überliefert ist. Dies müsste anhand weiterer nische Befunde von Kalktuffvorkommen: Rückschlüsse Analysen überprüft werden. Die Überlieferung auf das Mindestalter der Wutachschlucht. In: Einsele G nur eines Sedimentationsereignisses würde für & Ricken W (Hrsg.) Eintiefungsgeschichte und Stoff­ austrag im Wutachgebiet (SW-Deutschland). Tübinger ein hauptsächliches Flutereignis mit hoher Ma­ Geowiss. Arbeiten, Reihe C, 15, 74–84. gnitude sprechen. Cloos H (1947) Gespräch mit der Erde. München. Erb L (1937) Der Zeitpunkt der Wutachablenkung und die Parallelisierung der würmeiszeitlichen Stadien des Schwarzwalds mit denen des Rheingletschers. Zusammenfassung und Mittl. Bad. Landesver. F. Naturk. u. Naturschutz, NF 3, 314–319. Schlussfolgerung Ernst M (2010) Bildung eines Canyons in nur 3 Tagen. Stud. Integr. J. 17, 88–92. Die Ablenkung der Feldberg-Donau und die Geyer M & Gwinner MP (2011) Geologie von Baden- Entstehung der Wutachschlucht stehen zeitlich Württemberg. Herausgegeben von: Geyer M, Nitsch E & Simon T. 5. völlig neu bearbeitete Auflage, Stuttgart. und genetisch in direktem Zusammenhang mit Hebestreit C (1993) Sedimentations- und Subrosionspro­ dem Abschmelzen des Feldberg-Gletschers. zesse in einem würmzeitlichen Kieskörper der Donau- Als Mechanismus zur Erbringung der Wutach: Implikationen für Klima und Permafrost. In: hauptsächlichen Erosionsleistung werden eini­ Einsele G & Ricken W (Hrsg.) Eintiefungsgeschichte und Stoffaustrag im Wutachgebiet (SW-Deutschland). ge wenige höher-energetische Flutereignisse Tübinger Geowiss. Arbeiten, Reihe C, 15, 45–57. vorgeschlagen. Einige Indizien weisen in diese Hebestreit C (1995) Zur jungpleistozänen und holozänen Richtung. Allmähliche, niedrig-energetische Entwicklung der Wutach (SW-Deutschland). Tübinger (graduelle) Erosion – auch unter Einbeziehung Geowiss. Arbeiten, Reihe C, 25. von Hochwasserzeiten (vgl. heutige Wutach) – ist Hebestreit C (2016) Wutachregion. Wiebelsheim. Kotulla M (2014) Megafluten. Stud. Integr. J. 21, 4–11. kein wirksamer Mechanismus für eine gravieren­ Kotulla M (2016) Der explosive Ausbruch des Laacher- de Tiefenerosion des erforderlichen Umfangs.28 See-Vulkans. Stud. Integr. J. 23, 111–116. Als Initialereignis und mögliches Hauptereignis Kotulla M (2017) Neuer Canyon am Oroville-Staudamm wird ein katastrophischer (Fluss-) Ausbruch der – Ausgebrochener Wasserstrom verursacht schnelle Feldberg-Donau angenommen. Im Vergleich Erosion. Stud. Integr. J. 24, 45-48. Lamb MP & Fonstad MA (2010) Rapid formation of a zu bekannten Flutereignissen wird vermutet, modern bedrock canyon by a single flood event. Nature dass die reine Eintiefung der Wutachschlucht in Geoscience 3, 477–481. Summe nur einige Wochen dauerte. Liehl E (1988) Morphologie des Wutachgebietes. In: Liehl Neue Erkenntnisse sind aus der Verwendung E (Hg.) Die Wutach. Nachdruck von 1971, Freiburg, 1–30. hochauflösender Laserscans der Geländeoberflä­ Metz B & Sauer H (2012) Geomorphologie und Land­ che (Digitales Geländemodell, DGM; LiDAR29; schaftsentwicklung. In: Regierungspräsidium Freiburg ohne Vegetation)30 sowie hydraulischen Über­ (Hg.) Der Feldberg. Subalpine Insel im Schwarzwald. legungen und Modellrechnungen zu erwarten. Ostfildern, 14–62. Neef E (1981) Das Gesicht der Erde. Nachschlagewerk der physischen Geographie, mit einem ABC. 5., überarbei­ tete Auflage, Frankfurt/M. Dank Pfaffenberger C & Schiedek T (1993) Zeitmarken der Dr. Reinhard Junker und Dr. Martin Ernst dan­ Wutach-Eintiefung: fluviale Terrassen und ihre Kor­ relation mit würmzeitlichen Vereisungsphasen des ke ich für die Durchsicht des Manuskripts und Südschwarzwaldes. In: Einsele G & Ricken W (Hrsg.) wertvolle Hinweise, Frank Meyer für die Erstel­ Eintiefungsgeschichte und Stoffaustrag im Wutachgebiet lung der Grafiken. Mein Dank gilt insbesondere (SW-Deutschland). Tübinger Geowiss. Arbeiten, Reihe C, 15, 66–73. Herrn Achim Mende für die Zurverfügungstel­ Ricken W & Einsele G (1993) Entstehung der Wutach­ lung der Luftbilder; nur diese Perspektive erlaubt schlucht: Übersicht der Prozeßabfolgen. In: Einsele G einen großräumigen Einblick in die Schlucht. & Ricken W (Hrsg.) Eintiefungsgeschichte und Stoff­ Die Studiengemeinschaft Wort und Wissen führt austrag im Wutachgebiet (SW-Deutschland). Tübinger Geowiss. Arbeiten, Reihe C, 15, 16–44. seit vielen Jahren in der Wutachschlucht Wande­ rungen und Exkursionen durch; diese sind auch für die kommenden Jahre geplant (http://www. Anschrift des Verfassers: wort-und-wissen.de/exkursionen.html). Durch Michael Kotulla, SG Wort und Wissen, die Teilnahme an den Exkursionen ist mein In­ Rosenbergweg 29, 72270 Baiersbronn; teresse an der Entstehung der Wutachschlucht E-Mail: [email protected] geweckt worden.

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