De vier Rijnen van Nederland
Oprukkend landijs en poolwinden uit de glacialen hebben het landschap in Midden- en vooral Oost-Nederland en de loop van Nederlands grootste rivier meermaals ingrijpend beïnvloed. Eigenlijk zijn er vier Rijnen geweest, waarvan je nu nog sporen in het landschap ziet.
Er zijn tientallen langdurige, koude perioden geweest in de afgelopen twee miljoen jaar. Zeker driemaal heeft er landijs in Nederland gelegen. Het ijs schoof onder zijn eigen gewicht vanaf de 4 kilometer dikke landijsmassa die boven op Scandinavië lag, naar het zuiden. Tijdens de voorlaatste ijstijd, het Saalien, ongeveer 150.000 jaar geleden, reikte het ijs tot de Sint-Jansberg bij Groesbeek. Het ijsfront bestond uit lobben van minstens 150-200 meter dik. De dikste lag in het dal van de Gelderse IJssel. De keileem onder het schuivende ijs bevindt zich daar nu op 140 meter diepte. De zware ijsmassa duwde aan de voorkant en zijwaarts het zand en grind omhoog dat de Rijn daar eerder had neergelegd. Dit werden de stuwwallen van de Veluwe, Nijmegen en Montferland. Ze hebben een hoefijzervorm met de open kant, waar het ijs vandaan kwam, naar het noorden. Binnen het hoefijzer lag de ijslob. De laagte binnen het hoefijzer heet na afsmelten van het ijs een glaciaal tongbekken. Het ijssmeltwater schuurde tijdens de zomer diepe dalen in de stuwwallen uit. Die dalen liggen nu op de flanken van de stuwwallen.
De Rijn
De ijsmassa’s hebben ook de loop van Neerlands grootste rivier diverse keren beïnvloed. Vóór het Saalien stroomde de Rijn vanaf Keulen in Duitsland in noordwestelijke richting, om bij de huidige eilanden Texel en Vlieland in de Noordzee uit te monden. De rivier volgde ongeveer de loop van de tegenwoordige Gelderse IJssel. Maar toen daar tijdens het Saalien het landijs lag, blokkeerde het ijsfront deze stroomrichting. De Rijn moest bij Mook westwaarts afbuigen en stroomde samen met de Maas door een breed dal in westelijke richting. Deze gezamenlijke bedding van Maas en Rijn heet de Niersrijn, omdat de Rijn door het dal van de tegenwoordige Niers stroomde (figuur 1). Dit dal is veel te breed voor de kleine, smalle Niers die er nu loopt. De Rijn heeft dit dal gevormd en de Niers heeft daarvan dankbaar gebruik gemaakt toen de Rijn later weer oostelijker langs Wesel en Xanten ging stromen.
Vóór het Saalien stroomde de Rijn vanaf Keulen in noordwestelijke richting en mondde ter hoogte van Texel en Vlieland uit in zee
Poolwoestijn
Het Saalien eindigde ongeveer 127.000 jaar geleden. Er brak een interglaciale periode aan, het Eemien, waarin het iets warmer was dan nu. De zeespiegel lag ongeveer 2 meter hoger dan nu, waardoor bijna heel Noord-Holland onder water kwam te liggen.
De Rijn hernam weer een deel van zijn oude loop en stroomde vanuit Duitsland via de huidige Oude IJssel langs Doetinchem; dit werd de Oudeijsselrijn. Deze mondde bij Zwolle in de Noordzee uit. De warme, interglaciale periode duurde relatief kort, ongeveer 15.000 jaar. Toen brak het veel koudere Weichselien aan, het laatste glaciaal, dat 110.000 jaar duurde. De zeespiegel lag wereldwijd ruim 120 meter lager dan nu, zo veel water was er in ijs vastgelegd. In Nederland lag er geen landijs, maar tijdens de koudste periode in het Weichselien, het Pleniglaciaal, tussen 73.000 en 20.000 jaar terug, veranderde het land in een poolwoestijn. Er heerste een periglaciaal klimaat, dat je vindt rondom een landijsmassa (zoals nu rond Antarctica en in Siberië) met permafrost. Vanwege de hevige kou was er geen begroeiing. Daardoor konden de rivieren, als ze tijdens de korte zomer smeltwater afvoerden, veel zand en grind meenemen. Af en toe raakten de beddingen daardoor verstopt. De Rijn kreeg zo een ondiepe bedding met veel evenwijdige waterlopen, een vlechtend patroon dat kenmerkend is voor een periglaciaal klimaat. In de lange, ijskoude winters lagen de waterlopen droog en tijdens sneeuwstormen kon daaruit veel zand vermengd met sneeuw verstuiven. Dat bedekte de omringende kale vlakte met een deken van zand. Dit dekzand ligt nu nog in bijna heel Oost- en Zuid-Nederland aan de oppervlakte. Slingerende stroken dekzand zijn in de Achterhoek nog zichtbaar als 2-3 meter hoge ruggen in het landschap, vooral bij Dinxperlo en Borculo.
Tijdens het Pleniglaciaal verlegde de Rijn vanaf Doetinchem ongeveer 60.000 jaar geleden zijn loop. De rivier ging langs de noordkant van Montferland naar het westen stromen. Deze voormalige loop zou je de Wehlserijn kunnen noemen. De oude bedding is in het vlakke dekzandgebied tussen het dorp Wehl en de huidige Oude IJssel nog aanwezig en vertoont een vlechtend patroon dat je na veel regenval goed kunt herkennen aan de vochtige, langgerekte stroken in het grasland. De Elderikse Kwelsloot is een mooi voorbeeld. De bodemkaart 1:50.000, blad 40 Oost, geeft dit patroon tussen Doetinchem en Laag-Keppel heel goed weer. De Wehlserijn heeft ongeveer 30.000 jaar bestaan.
Daarna brak de Rijn door de stuwwalbarrière tussen Montferland en Kleef en vormde daar de Gelderse Poort. Vanaf die tijd is de Rijn de Geldersepoortrijn.
Sinds het Saalien zijn er dus vier ‘Rijnen’ geweest (figuur 2).
Rivierduinen
Een ander zichtbaar effect van de ‘verdwenen’ Rijnen zijn de rivierduinen. Vanaf 15.000 jaar terug, in het Laatglaciaal, werd het klimaat geleidelijk warmer, waarbij er berken en dennen konden groeien. Maar er waren tussentijds ook iets koudere perioden, de Vroegste, Vroege en Late Dryastijd, waarin het landschap weer minder begroeid was. Het zand uit de bedding van onder andere de Wehlserijn ging met de zuidwestenwinden verstuiven en werd op de noordoostelijke oever van de rivier neergelegd als rivierduinen. Deze vormen nu de belangrijkste hoogteverschillen in die streek (figuur 3). Zo is 12.000 jaar terug het rivierduin van Doetinchem gevormd en daarop is de oude stad gebouwd. Aan de oude hoofdstraat, die van zuidoost naar noordwest door het stadscentrum loopt, is dat duidelijk te zien. Aan beide uiteinden gaat het wegdek een klein beetje omhoog richting het centrum.
Aan de noordkant van Doetinchem ligt een hoger rivierduin, de Kruisberg. Het verstoven rivierzand vormde hier duinen van 15-20 meter. De zandkorrels rolden aan de lijzijde omlaag. De steilste hellingen liggen dus aan de oostkant. De Kruisberg is ingeklemd door bebouwing. Het mag een klein wonder heten dat dit rivierduin zo fraai bewaard is gebleven.