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Die Landschaften der Region (Geomorphologie)

Die Natur- und Geoparkregion ist durch den kleinräumigen Wechsel verschiedener Landschaftsformen gekennzeichnet. Auf den Plateaus des Sandsteins und des Dolomits hat man eine herrliche Weitsicht. In die Plateaus haben sich Bachtäler tief eingeschnitten. An den Talhängen sind steil aufragende Felswände typisch. Häufig liegen zahlreiche größere und kleinere Gesteinsblöcke vor den Felswänden.
Flachere Hangabschnitte und leicht hügelige weitflächige Landschaften wechseln sich mit den Plateaus und den engen Tälern ab. Sie sind an das Vorkommen des Gesteins Mergel gebunden (Gesteine).
Die Landschaftsformen sind das Resultat der Oberflächenformung. Die ältesten Spuren dieser Formung sind etwa 20 Millionen Jahre alt.

Aus dem ehemaligen Meeresboden der geologischen Entwicklung ist im Lias (geologische Zeitrechnung) durch ("tektonische") Hebungsprozesse Land geworden. Durch Verwitterungsprozesse  wird das Gestein zerkleinert und so bildet sich auf den Oberflächen Lockermaterial (das sich zu einem "Boden" entwickelt). Wenn es regnet, fließt Wasser an der Oberfläche ab und es bilden sich Flüsse, die das Lockermaterial abtragen und sich so in den Untergrund einschneiden. Vom Aussehen der Landschaften, die sich direkt nach der Hebung im späten Jura und der Kreidezeit gebildet haben, wissen wir nichts.

Neben den Gesteinseigenschaften spielt bei der Oberflächenformung das Klima eine wichtige Rolle, weil Gesteine dann unterschiedlich verwittern und abgetragen werden. Im Tertiär war das Klima warm und feucht. Es bildete sich eine relativ flache Ebene mit wenig Relief, die nur wenig über dem Meeresspiegel lag (Vorgeschlagene Wege: Heffingen, Rosport). Diese flache Ebene ging über die verschiedenen Gesteinsschichten hinweg, die in der Naturparkregion wie in einer Schüssel ("Mulde") liegen. Auf dieser Ebene gab es bereits den Vorläufer unseres heutigen Flusssystems.

Die rote Linie über dem Schnitt durch die Naturparkregion zeigt die ungefähre Höhenlage der tertiären Oberfläche, die als flache Ebene ursprünglich nur wenig über dem Meeresspiegel lag und deren Reste heute in etwa 400 m Höhe zu finden sind.

Im warm-feuchten Klima dieser Zeit wurde Eisen aus dem Untergrund gelöst, vom Grundwasser transportiert und in Senken wieder als Raseneisenerz verfestigt (Vorgeschlagener Weg: Fischbach).

Reste dieser Ebene liegen heute auf den hochliegenden Plateaus in etwa 400 m Höhe. Seit etwa 20 Millionen Jahren, und verstärkt seit etwa 800.000 Jahren, hebt sich das Land wieder und das heutige Flussnetz bildete sich aus. Die Sauer, die Schwarze und die Weiße Ernz sowie ihre Nebenbäche gruben sich in die Tiefe, erodieren und schleppen Gesteinsmaterial fort und legten so die geologischen Schichten im Untergrund an den Talhängen frei.

Die Landschaftsentstehung kann an dem Modell der geologischen Schichten nachvollzogen werden:

Das Meer, in dem die Schichten gebildet wurden, zieht sich zurück und ein Fluss schneiden sich ein: im Mergel bildet er zunächst ein sehr breites Tal, weil der Mergel keine steilen Felswände bilden kann. Schneidet sich der Fluss in den unterlagernden Sandstein, entsteht dort ein schmales Tal, weil der Sandstein sehr stabil ist. Von den Wänden können sich Sandsteinblöcke lösen. Wenn der Fluss sich weiter einschneidet und die unterlagernden Mergel angescheidet, verbreitert sich das Tal schneller, weil dann ganze Sandsteinblöcke auf dem durchfeuchteten Mergel abrutschen.

Aus den im Meer abgelagerten Schichten...
... wird durch das Einschneiden eines Baches ein Tal gebildet bzw. ...
... entsteht durch das Abtragen eines ganzen Teils einer Schicht eine Schichtstufe.
 

Die Eigenschaften der Gesteine im Untergrund sind dabei für die Entstehung der Landschaftsformen sehr wichtig. Insbesondere die Art, wie die Gesteine zerfallen (der Prozess der Verwitterung) ist wichtig. Auch das Klima spielt dabei eine wichtige Rolle. In der heutigen Zeit und unter dem aktuellen Klima finden die Prozesse nur sehr langsam statt. Viele Formen entstanden vor allem während der Eiszeiten der letzten 2 Millionen Jahre.

Man unterscheidet zwei Arten von Gesteinen, die unterschiedlich verwittern:

  •    "harte" Gesteine sind geklüftet und wasserdurchlässig, ihre Schichten verwittern nur langsam und
  •    "weiche" Gesteine, die tonhaltig, nicht geklüftet und schlecht wasserdurchlässig sind und rasch verwittern.

 

Die „harten“ Sandsteine und Dolomit sind sehr stabil und zerfallen nur sehr langsam. Sie bilden steile Felswände, von denen Steine und Blöcke herabfallen können. Ein Felsmassiv aus Sandstein oder Dolomit ist im Abstand von einigen Metern von senkrechten Rissen (Klüften) durchzogen, die von das Massiv von oben bis unten durchziehen. Wenn ganze Wände kollabieren, dienen diese Klüfte als "Sollbruchstellen": hinter der umgefallenen Wand wird dann die nächste Kluft freigelegt, die nächste steile Felswand ist im Massiv also bereits vorbereitet. Schneidet sich ein Bach in ein solches Gestein ein, wird das Tal zunächst eng und steil. Schneidet sich der Bach weiter ein, fallen immer mehr Felsblöcke ins Tal. Sie werden vom Bach abtransportiert (wenn sie nicht zu groß sind) oder bleiben am Talrand als Hangschutt liegen, wenn sie den Bach nicht erreichen. So wird das Tal langsam breiter und die Oberkanten entfernen sich immer mehr voneinander (Vorgeschlagener Weg: Waldbillig).

Ein Bach hat sein Bett in den "harten" Dolomit gegraben. Der Dolomit bildet eine steile Wand, die Blöcke, die von der Felswand herunterfallen, werden vom Bach abtransportiert.
Am Talrand erhebt sich die steile Felswand aus "hartem" Sandstein. Von der Wand sind im Laufe der Zeit viele größere und kleinere Blöcke abgebrochen. Ein Teil wurde vom Bach wegtransportiert, ein Teil bildet als Hangschutt vor der Felswand einen flacheren Hang.

Der tonhaltige "weiche" Mergel, ebenfalls ein häufiges Gestein in der Region- und Geoparkregion, zeigt an der Oberfläche ein anderes Verhalten: er zerfällt sehr rasch und ist deshalb nicht in der Lage, steile Felswände aufzubauen. Man sieht ihn in der Natur deshalb auch nur sehr selten als Stein. Dass er den Untergrund bildet erkennt man aber an den flachen Hangformen oder an der flachwelligen Landschaft.

Zerfall eines Mergels in 8 Wochen.
Ein flacher Hang in "weichen" Mergeln.

Da sich im Untergrund "harte" und "weiche" Gesteine abwechseln, entstanden abwechselnd steile Felswände (im Sandstein oder Dolomit) und flachwellige Landschaften (in Mergeln). Diese Stufen werden "Schichtstufen" genannt, weil sie eben an die Schichten des geologischen Untergrundes gebunden sind.

Die Graphik zeigt die regelhafte Abfolge der geologischen Schichten mit ihren geomorphologischen Formen. Der Wechsel flacher und steiler Hänge führte zur Ausbildung einer Schichtstufenlandschaft (copyright: Service Géologique de l'Etat, www.geologie.lu).

Im Zentrum der Region, entlang einer SW-NE gerichteten Achse ("Weilerbacher Mulde"), finden sich die Plateaus aus Luxemburger Sandstein mit seinen tief eingeschnittenen Tälern. Sie werden nach außen durch steile Stufen begrenzt, die sich als bewaldeter Rücken hoch über den flachwelligen Landschaften aus Mergeln aus der Zeit des Keuper erhebt. Sie findet sich im Natur- und Geopark in den südöstlichen Gemeinden Bech, Rosport und Echternach. Im Nordwesten zeigt sie sich in Larochette und Nommern. Die sanft geschwungenen Flächen vor der Stufe sind besonders im Südosten und im Nordwesten der Region des Natur- und Geoparks ausgeprägt (ku-km der geologischen Karte). (vorgeschlagener Weg: Larochette, Nommern, Punkt Bech). Die Mergelflächen leiten wiederum in die Hochflächen aus Dolomit im Osten und Westen über, in die sich Täler tief eingeschnitten haben. Im Tal der Sauer im Osten der Natur- und Geoparkregion sind diese Dolomitfelswände besonders schön zu beobachten (vorgeschlagener Weg: Rosport). Die finale Schichtstufe des Dolomits findet sich nördlich der Region im Sauertal bei Diekirch/Ettelbrück bzw. im Südosten, noch jenseits des Moseltales.

In der Mergellandschaft, in der der "weiche" Mergel den Untergrund bildet, fließt Regenwasser auf dem tonhaltigen Mergel schnell ab (Vorgeschlagener Weg: Bech, Mompach) und transportiert die feinen Partikel ab. Es bilden sich zahlreiche kleine Tälchen, die der Landschaft ihr typischen Aussehen geben. Da der Mergel aber mal mehr, mal weniger Ton enthält, manchmal auch ein wenig sandig oder steinig sein kann, ist die Landschaft nicht einheitlich geformt.

Die Schichtstufe des Luxemburger Sandsteins links (bewaldet) über der flachwelligen Landschaft aus Mergeln der Keuperzeit.
Die Schichtstufen des Luxemburger Gutlandes und seiner benachbarten Gebiete (nach Kausch & Maquil, in press). Rote Linie: Grenze des Natur- und Geoparks. Das Luxemburger Gutland ist durch den Wechsel steiler Stufen und flachwelliger Landschaften gekennzeichnet. Es setzt sich im Nordwesten im Bitburger Gutland und im Südosten in der Schichtstufenlandschaft des „Pariser Becken“, dem Lothringischen Schichtstufenland, fort.
Die Schwarze Ernz hat sich tief in Schichten aus Sandstein und Mergel eingeschnitten und dabei das Plateau von Beaufort und das Plateau von Berdorf voneinander getrennt. Der obere Hangabschnitt im Sandstein ist steil und bewaldet, der untere Hangabschnitt im Mergel ist weniger steil und landwirtschaftlich genutzt.

Wenn an den Talhängen der Übergang von einer wasserdurchlässigen („harten“) Sandstein- oder Dolomitschicht zu den darunter liegenden ("weichen") Mergeln angeschnitten wird, tritt das Grundwasser an Quellen aus. Häufig kann man das beobachten, wenn ein Bach Wasser führt, der weiter oberhalb noch trocken war. In diesen Übergangsbereichen können sich auch besondere Formen bilden. Da der Mergel durch das Grundwasser aufgeweicht wird, wird er plastisch und glitschig (das kennt man vom Töpfern). Am Talhang beginnen die auf ihm stehenden Sandstein- oder Dolomit-Türme durch die Schwerkraft talwärts zu rutschen und zu kippen. Je nachdem, in welche Richtung sie kippen, bilden sich verschiedene Formen: Kippt die Oberkante eines Felsturmes von der Felswand weg oder rutscht ein Block parallel zu seiner ursprünglichen Lage, bilden sich nach oben offene Felsdurchlässe. Rutscht jedoch zuerst der Fuß des Felsturmes nach unten, bilden sich Höhlen. Wenn die Felsblöcke ganz umfallen, bleiben vor den Felswänden große Felsbrocken liegen (Vorgeschlagener Weg: Berdorf, Rosport). Die bis ins Tal gefallenen oder gerutschten Massen werden zum Teil durch die Flüsse aufgenommen und abtransportiert. Ein Teil bleibt als Hangschutt vor den Felswänden liegen (Vorgeschlagener Weg: Waldbillig).

Ist der Mergel unter dem Dolomit oder Sandstein angeschnitten, verbreitern sich die Täler schneller als wenn das Tal nur in "hartem" Gestein ausgebildet ist, weil die Felsblöcke auf den aufgeweichten Mergeln zu Tal rutschen. Ein Großteil des Materials wird heute durch die Flüsse bis in die Nordsee transportiert.

Kippen von Felsen (Dolomit auf Mergel, Alkummer bei Rosport)
Gleiten von Felsen (Sandstein auf Mergel, Räiberhiel bei Berdorf)

Eine besondere Form der Entwicklung der Täler kann man bei Echternach beobachten. Hier wird der Hügel Thull von einem großen Tal umschlossen, das heute von sehr kleinen Bächen durchflossen wird. Das Tal wurde nicht von diesen Bächen geschaffen, sondern ist eine ehemaliger Sauerschleife. Früher floss also die Sauer um den Thull herum. Dabei hat sie im "harten" Dolomit im Osten ein enges Tal geschaffen, in den "weichen" Mergeln im Westen aber ein sehr breites Tal. Am Ende der letzten Eiszeit haben Erosionsprozesse (ein Mäander-Durchbruch) dazu geführt, dass die Sauer nicht mehr um den Thull herum fließt, sondern an ihm vorbei.

Der heutige Sauerlauf und der alte Sauerlauf bis zum Ende der letzten Eiszeit. Bis zu dieser Zeit floss die Sauer um den Hügel Thull herum.

Insbesondere im Luxemburger Sandstein findet man beeindruckende Verwitterungsformen und -strukturen unterschiedlicher Größe. Die Wabenverwitterung fällt besonders auf. Durch das teilweise Herauslösen des kalkigen Bindemittels durch Wasser wird ein Teil des Gesteins wieder zu Sand. Der lose Sand kann dann wegrieseln, während harte, kalkhaltige Bereiche stehen bleiben. So entstehen die bizarren, wabenförmigen Strukturen. An anderer Stelle  kann man beobachten, dass die kalkhaltigeren Schichten des Sandsteins weniger schnell zerfallen als die weniger kalkhaltigen Schichten. Die kalkhaltigeren Schichten erheben sich als Leisten zwischen den weniger kalkhaltigen Schichten. Oft haben sie das Aussehen von Zahnreihen. Durch das Auflösen des kalkigen Bindemittels entstehen und erweitern sich auch kleine Hohlräume, Risse und Klüfte, bis der Stein vollständig verwittert ist.

Am äußersten nordwestlichen Rand des Sandsteinvorkommens des Natur- und Geoparks ist der „Champignon“ erhalten. Die unterschiedliche Erosionswiderständigkeit des Sockels und des Hutes geben dem Felsen die Form eines Pilzes (Vorgeschlagene Wege: Nommern, Larochette).

Beispiele für Verwitterungsformen unterschiedlicher Größe im Luxemburger Sandsteins in der Region des Natur- und Geoparks:

Wabenverwitterung
kalkhaltigere Schichten, die durch die Verwitterung gerauspräpariert wurden
der Champignon, ein Erosionsrest des Luxemburger Sandsteins
 

Eine typische Kleinform der Region sind Mardellen. Dabei handelt es sich um kleine abflusslose Senken, die häufig mit Wasser gefüllt sind. Sie entstehen, wenn Gips- oder Dolomitlinsen, die sich im Mergel befinden, im Untergrund aufgelöst werden. In der Folge sinkt die darüber liegende Bodenoberfläche ab und füllt sich zeitweilig mit Regenwasser (Vorgeschlagener Weg: Mompach).

Eine Mardelle im Hierberbësch

Links zu den auf dieser Seite vorgeschlagenen Wegen

Gemeinde Heffingen: H1

Gemeinde Rosport: R8

Gemeinde Fischbach: F1

Gemeinde Waldbillig: Schiessentümpel am Müllerthal Trail 2 und 3

Gemeinde Larochette: AP1

Gemeinde Nommern: Champignon

Gemeinde Bech: Müllerthal Trail Extra Tour C

Gemeinde Mompach: Naturwaldreservat Hierberbësch (2)

Gemeinde Berdorf: Wanterbaach-Siweschloeff (2)