Die Geschichte der Donau reicht bis ins obere Miozän (vor ca. 5–10 Millionen Jahren) zurück. Zu dieser Zeit war die Alpenbildung infolge der Kollision der europäischen mit der afrikanisch-adriatischen Platte weit fortgeschritten. Nördlich des sich hebenden Gebirges hatte sich das Molassebecken (Mehr erfahren) gebildet – eine Senke, die sich mit Sedimenten aus den Alpen füllte (Mehr erfahren).
Im Gebiet des heutigen Schweizer Mittellandes und des süddeutschen Alpenvorlands kam es zu weiteren Hebungen, die die Flussläufe und deren Einzugsgebiete immer wieder veränderten. Hier entwickelten sich die Vorläufer der heutigen Systeme von Rhone, Aare, Doubs, Rhein und Donau.
Mit der Hebung des Jura-Gebirges (Mehr erfahren) (ca. 7–3 Mio. Jahre vor heute) entstand eine Barriere, die den Abfluss nach Osten umlenkte – die Urdonau entstand. Ihr Ursprung lag vermutlich im Aarmassiv (Mehr erfahren); auch die obere Rhone könnte ihr zugeflossen sein.
Der Quellfluss der Donau lag vor Millionen Jahren vermutlich in der Gegend, in der heute die Aare entspringt. So sieht es heute oberhalb des Oberaarsees in den Berner Alpen aus. In der Mitte des Fotos der Oberaarsee mit dem Oberaargletscher dahinter. Rechts von der Scharte das Oberaarhorn (3631 m) und daneben rechts (teils in Wolken) das Finsteraarhorn (4274 m). Während des oberen Miozän und im frühen Pliozän waren die Alpen bereits als Hochgebirge ausgebildet, auch wenn sich das Relief der Landschaft im Detail zu dem von heute unterschieden haben mag. Aber vermutlich gab es damals auch auf dieser Höhe noch keine Gletscher.
Bedeutende Zuflüsse waren der Alpenrhein, der damals noch zur Donau floss (Mehr erfahren), sowie die weiter nördlich im Schwarzwald entspringende „Feldberg-Donau“.
Im jüngeren Pliozän (5–2,6 Mio. Jahre) veränderten weitere Hebungen das Einzugsgebiet der Donau. Vor etwa 3,5 Mio. Jahren begann die Aare das südliche Molassebecken stärker zu erodieren. Durch die Hebung des Schwarzwalds und seines südöstlichen Vorlandes wurde ihr ursprünglich nach Nordosten gerichteter Lauf blockiert. Bei Waldshut fand sie einen neuen Abfluss nach Westen, vereinigte sich mit dem Ur-Doubs und mündete über die Rhone ins Mittelmeer – das sogenannte Aare-Sundgau-System (auch bekannt unter dem Namen Aare-Doubs).
Die Ur-Donau verlor weite Teile ihres Einzugsgebiets. Hauptzuflüsse wurden nun der Alpenrhein und die Feldberg-Donau, die zum Quellfluss der Donau wurde.
Die Donau im Pleistozän
Mit dem Beginn des Pleistozäns vor 2,6 Mio. Jahren änderte sich der Verlauf erneut: Durch die weitere Absenkung des Oberrheingrabens floss die Aare nun nach Norden zum Rhein – und damit zur Nordsee.
Während bis dahin vor allem tektonische Prozesse die Flussverläufe prägten, waren es nun – ab dem Beginn der Glazial-Interglazial-Zyklen (Mehr erfahren) – klimatisch bedingte Veränderungen. Der im Alpenvorland entstandene Rheingletscher staute vor etwa 1 Mio. Jahren westliche Zuflüsse wie die Thur. In Kaltzeiten floss das Schmelzwasser über die Wasserscheide ins Aare-Rhein-System, in Warmzeiten war der Abfluss zur Donau teils wieder möglich.
Mit dem Einschneiden der Schmelzwasserrinnen und letzten tektonischen Bewegungen verlagerte sich der Alpenrhein dauerhaft nach Westen. Vor 450.000 Jahren versiegte der Donauzufluss endgültig. Der Alpenrhein gehörte nun fest zum Aare-Rhein-System. Die Wasserscheide zwischen Nordsee und Schwarzem Meer verschob sich weiter nach Osten; die Feldberg-Donau blieb als wichtigster Donauquellfluss bestehen.
Die Entstehung der Wutachschlucht
Eine besonders „einschneidende“ Veränderung ereignete sich vor rund 18.000 Jahren während der letzten großen Vereisung. Die Wutach, ein Nebenfluss des Hochrheins, grub sich durch rückschreitende Erosion nach Norden in Richtung der Feldberg-Donau. Dieser Prozess wurde durch das starke Gefälle der Wutach begünstigt, da der Hochrhein schon tief eingeschnitten war. Als die Erosionsfront die Wasserscheide erreichte, kam es – verstärkt durch aufgestautes Schmelzwasser – zu einem plötzlichen, möglicherweise nur Wochen oder Monate dauernden Durchbruchsereignis. Die Feldberg-Donau wurde in das Wutachtal und damit nach Süden zum Hochrhein umgeleitet. Es entstanden die fast 200 Meter tiefe Wutachschlucht und das charakteristische „Wutachknie“ bei Blumberg. Dieses Panoramafoto, aufgenommen vom Buchberg oberhalb des Wutachknies, vermittelt einen anschaulichen Eindruck der topografischen Gegebenheiten in dieser Region (Mehr erfahren).
Dieses Ereignis könnte sich bereits in Anwesenheit früher Menschen abgespielt haben (Mehr erfahren).
Heute entspringt die Donau in der Nähe von Furtwangen auf rund 1100 Metern Höhe auf einer Hochfläche des mittleren Schwarzwaldes. Hier ein bei Nacht aufgenommenes Foto von diesem abgelegenen Ort:
Heute liegt die Donauquelle nicht mehr im alpinen Hochgebirge, sondern an diesem idyllischen Ort zwischen den sanften Hügeln des mittleren Schwarzwaldes (Kolmenhof in der Nähe von Furtwangen).
Auf dem Foto, das an einer Sommernacht in nördlicher Richtung aufgenommen wurde, ist das Band der Milchstraße zu sehen, während die Andromedagalaxie als nebliger Fleck oben rechts erscheint. Diese Galaxie ist das am weitesten von der Erde entfernte Objekt, das wir mit bloßem Auge wahrnehmen können, und befindet sich etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Das bedeutet, dass das Licht, das wir heute von diesem Sternensystem sehen, ausgesendet wurde, lange bevor der Quellfluss der Donau hier an diesem idyllischen Ort im Schwarzwald lag (schauen Sie sich das Foto in größerer Auflösung an).
Zurück zur Wutach: Auch im Holozän schnitt sich die Wutach weiter in das Gestein ein – ein Prozess, der bis heute anhält. Dieser Fluss wird uns im Laufe dieses Textes visuell begleiten. Sie ist einer der wenigen noch verbliebenen Wildflüsse Deutschlands, und an ihr können wir besonders schön die lebendige Dynamik eines Fließgewässers erleben. In ihrem oberen Verlauf hat sich dieser Fluss in eine Folge unterschiedlich alter Gesteinsschichten eingegraben (Mehr erfahren).
In der Gauchachschlucht, einem Seitental der Wutach, im Frühjahr. Der wilde Wald mit den vermoosten Baumstämmen zeugt von der unbeeinflussten Entwicklung im Naturschutzgebiet.
Und die zukünftige Entwicklung?
Wir haben gesehen, dass das Einzugsgebiet des Donau-Flusssystems im Laufe der Zeit immer kleiner geworden ist und sich die Wasserscheide zwischen Nordsee und Schwarzem Meer mehr und mehr nach Osten verlagert hat. Diese Entwicklung scheint nicht abgeschlossen und auch in Zukunft weiter voranzuschreiten.
Eines der Phänomene, das diese Entwicklung sichtbar werden lässt, ist die Donauversickerung bei Immendingen. Das dort der Donau verlustig gehende Wasser fließt unterirdisch durch Karstgestein zum Aachtopf, wo es als Quelle wieder an die Oberfläche tritt. Von dort fließt es als Radolfzeller Ach zum Bodensee. Das Phänomen verdeutlicht, wie der Rhein der Donau durch sein tiefer gelegenes Einzugsgebiet zunehmend Wasser abzieht – ein Prozess fortschreitender Flussanzapfung.
Außerdem kann man davon ausgehen, dass sich ein derzeit zur Wutach entwässernder Bach bei Blumberg (Mehr erfahren) – das Schleifenbächle – durch rückschreitende Erosion allmählich (durch das Aitrach-Tal) einen Weg in Richtung Nordosten zum Donautal graben wird, so dass die Donau in ferner Zukunft wahrscheinlich bei Geisingen zum Rhein hin abgelenkt werden wird (Mehr erfahren). Spätestens dann müsste für die Stadt Donaueschingen ein neuer Name gefunden werden. …
Setzt sich diese Entwicklung fort, könnte sich der Ursprung der Donau weiter nach Osten verlagern.
Der Inn – in den Alpen entspringend und bei Passau in die Donau mündend – könnte dann als längster Zufluss zum wichtigsten Quellfluss der Donau werden, gemessen von der Mündung ins Schwarze Meer (Mehr erfahren).
Das käme einer Rückkehr zu den Verhältnissen im Pliozän gleich, als die Aare-Donau ihren Ursprung ebenfalls in den Alpen hatte. Ein interessanter Gedanke.
Einen wichtigen Aspekt sollten wir hierbei nicht vergessen: Mit der Erwärmung der Erdklimas werden die meisten Gletscher der Alpen in einigen wenigen Jahrzehnten verschwunden sein (Mehr erfahren), und eine Rückkehr zu einem kühleren Klima ist auf Jahrtausende nicht absehbar (Mehr erfahren). Daher könnte es auch sein, dass die Region der Alpen als Quellregion der Donausystems ihre Bedeutung verliert. Der Klimawandel verändert die Wasserverfügbarkeit in den Alpen grundlegend: Die Gletscher schmelzen rapide, und ihr Beitrag zur Donau nimmt bereits ab.
×Das Molassebecken war zeitweise mit Meerwasser gefüllt und bildete eine Wasserverbindung zwischen der Paratethys, einem eurasischen Randmeer, das sich von der heutigen Ostalpenregion bis zum heutigen Kasachstan erstreckte , und der Tethys im Südwesten, dem Vorläufer des heutigen Mittelmeers. Das Schwarze Meer, das Kaspische Meer und der Aralsee gehören zu den Überbleibseln der Paratethys.
×Weitere Informationen zu diesem Thema, auf die ich mich beziehe:
Hausarbeit von Frank Herzer: Die Flussgeschichte der Donau, GRIN Verlag, 2010.
Diese Arbeit stellt die Geschichte der Donau kurz und prägnant in einer schönen Übersicht dar.
×Ein Gebirgszug nordwestlich des Alpenkammes und des schweizerischen Mittellandes. Gliedert sich auf in den Französischen Jura und den Schweizer Jura.
×Das größte, aus kristallinem Grundgebirge bestehende Bergmassiv der Schweizer Alpen. Es deckt Teile des heutigen Berner Oberlandes und der Glarner Alpen ab.
×Und müsste sich etwas südwestlich des heutigen Ulm mit der Donau vereinigt haben.
×Der Beginn des Quartärs vor etwa 2,6 Millionen Jahren markiert den Start einer klimatisch kalten Phase der Erdgeschichte, die durch regelmäßige Wechsel zwischen Kaltzeiten (Glazialen) und Warmzeiten (Interglazialen) gekennzeichnet ist. In diesem Zeitraum setzte eine verstärkte Eisbildung insbesondere in der Arktis ein. Seither traten längere Glaziale und kürzere Interglaziale zyklisch auf. Ausgelöst wurden diese Glazial-Interglazial-Zyklen durch ein insgesamt kühleres Klima, in dem sich periodische Veränderungen der Erdbahnparameter – die sogenannten Milanković-Zyklen – verstärkt auf die globale Temperatur auswirkten und somit Eiszeiten und ihre Abschwächung begünstigten.
×Beim Betrachten des Bildes lässt sich nachvollziehen, wie sich das Quellgebiet der oberen Donau im Lauf von Millionen Jahren stetig nach Norden verlagerte. Ursprünglich – wie weiter oben beschrieben – entsprang die Urdonau auf dem Gebiet der heutigen Schweiz. Im Panorama sehen wir links im Hintergrund die Berner Alpen, hinter denen das heutige obere Rhonetal liegt.
Im Laufe der Zeit verschob sich der Ursprung der Donau allmählich nach Norden bis in den Südschwarzwald, der im Vordergrund des Fotos zu sehen ist. Rechts im Hintergrund erkennt man den schneebedeckten Doppelgipfel des Feldbergs – Ursprung der pleistozänen „Feldberg-Donau“.
Vor etwa 18.000 Jahren wurde diese Donauquelle bei einem vermutlich plötzlichen, dammbruchartigen Ereignis nach Süden in das Wutachtal umgelenkt – das Wutachknie entstand. Das Quellgebiet der Donau verschob sich daraufhin weiter nordwärts (außerhalb des rechten Bildrands) in die Gegend um Furtwangen.
Im Vordergrund des Bildes ist deutlich das obere Wutachtal zu erkennen. Ganz rechts liegt das Dorf Achdorf, unterhalb des Buchbergs, wo das Tal einen markanten 90-Grad-Knick macht – das namensgebende Wutachknie. Von dort aus verläuft das Wutachtal nach Süden in Richtung Hochrhein und Schweizer Grenze. Links im Vordergrund folgt das Tal weiter flussabwärts der Hochfläche, in die es sich eingeschnitten hat.
Auf dem Bild ist übrigens auch das nicht ganz so häufig auftretende Phänomen der Luftspiegelungen zu beobachten, über die ich in folgendem Artikel im Detail geschrieben habe:
×Es gibt zwar keine archäologischen Befunde oder gar Überlieferungen, die eine solche Annahme beweisen. Allerdings sind die Höhlen und Fundstätten in der Umgebung, wie die Schwäbische Alb, bekannt für ihre prähistorischen Artefakte, die auf die Anwesenheit von Menschen in dieser Region während der Zeit der letzten großen Vereisung hinweisen. So wurden in der Schwäbischen Alb künstlerischen Artefakte aus dem Jungpaläolithikum gefunden, unter anderem die berühmte, 35.000 bis 40.000 Jahre alte „Venus vom Hohlefels“.
×Im oberen Verlauf der Wutach treten Gneise und Granite zutage, die im Paläozoikum (älter als 255 Millionen Jahre) verortet werden, während weiter flussabwärts Sedimentschichten des unteren Jura (180 Millionen Jahre alt) aufgeschlossen sind.
×Das liegt in unmittelbarer Nähe des Aussichtspunktes, an dem das in einer früheren Fußnote besprochene Panoramafoto aufgenommen wurde:
×Frank Herzer: Die Flussgeschichte der Donau, GRIN Verlag, 2010, S. 17.
×Die Betrachtung hängt auch davon ab, wie man letztlich definiert, was der wichtigste Quellfluss eines Flusssystems ist. Hydrologisch kann man dafür folgende Kriterien verwenden: Wichtigster Quellfluss ist derjenige, dessen Ursprung am weitesten von der Flussmündung entfernt ist. Man kann aber auch den wichtigsten Quellfluss als denjenigen definieren, der die größte Wassermenge führt. Außerdem gehen die Benennungen von Flüssen auch auf Zeiten zurück, in denen es noch keine genaue Karten gab, d.h. man hat hier auch historische Aspekte zu berücksichtigen.
×Siehe Zekollari, H., Huss, M., and Farinotti, D.: Modelling the future evolution of glaciers in the European Alps under the EURO-CORDEX RCM ensemble, The Cryosphere, 13, 1125–1146, https://doi.org/10.5194/tc-13-1125-2019, 2019.
Abhängig vom angewandten RCP-Szenario schätzen die Wissenschaftler:
„a glacier volume loss of about 65 %–80 % between the early 21st century and 2100 under a moderate warming (RCP2.6 and RCP4.5) and an almost complete disappearance of glaciers under warmer conditions (RCP8.5).“
RCPs (Representative Concentration Pathways) beschreiben mögliche Entwicklungen der Treibhausgaskonzentrationen in der Atmosphäre bis 2100 und darüber hinaus. Sie geben den zusätzlichen Strahlungsantrieb (in W/m²) an, der durch menschliche Emissionen entsteht, und bestimmen so das Ausmaß der globalen Erwärmung.
Der Strahlungsantrieb (radiative forcing), ein Maß für die Änderung der Energiebilanz der Erde, bedingt durch Faktoren wie veränderte Sonneneinstrahlung (aufgrund der Milanković-Zyklen und veränderter Sonnenaktivität), Aerosole, Oberflächenreflexion (Albedo) oder Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre.
Im Vergleich zum vorindustriellen Zeitraum (für den Zeitraum von 1750 bis 2022) beträgt der von Menschen durch Erhöhung der Treibhausgaskonzentration verursachte Strahlungsantrieb 2.72 W/m². Zum Vergleich beträgt der durch veränderte Sonneneinstrahlung im selben Zeitraum verursachte Strahlungsantrieb 0.06 W/m².
Seit dem 6. Sachstandsbericht (AR6) des Weltklimarats (IPCC) basieren die Klimaszenarien auf sogenannten SSP-RCP-Kombinationen.
Die SSPs („Shared Socio-economic Pathways“) beschreiben mögliche gesellschaftliche und wirtschaftliche Entwicklungen in der Zukunft – etwa in Bezug auf Bevölkerungswachstum, Technologie oder Politik. Die RCPs („Representative Concentration Pathways“) geben weiterhin an, wie stark die Erdatmosphäre durch Treibhausgase aufgeheizt wird (sogenannter Strahlungsantrieb).
Die neuen Szenarien kombinieren also Zukunftsbilder der Gesellschaft (SSPs) mit den dazu passenden Emissions- und Klimawirkungen (RCPs).
×Hier werden Messungen der Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre und Rekonstruktionen der globalen Temperatur der letzten 20.000 Jahre Prognosen für die kommenden 10.000 Jahre gegenübergestellt. Die Prognosen sind für verschiedene Emissions-Szenarien (RCPs, siehe weiter unten) modelliert:
Clark, P., Shakun, J., Marcott, S. et al. Consequences of twenty-first-century policy for multi-millennial climate and sea-level change. Nature Clim Change 6, 360–369 (2016). https://doi.org/10.1038/nclimate2923 (Paywall).
Darin fassen die Wissenschaftler wie folgt zusammen:
„Temperatures will remain elevated above Holocene conditions for more than 10,000 years, with gradual recovery reflecting the long timescales involved in the removal of emitted CO2 by mid term (thousands of years) carbonate dissolution and by long-term (tens of thousands of years and longer) seafloor deposition of the products of silicate weathering as calcium carbonate.“
