Zie ook dit artikel (Engelse tekst)


De ontwikkeling van de Eemzee in kaartjes

T. Meijer,   2003 © (webtext)


OUDE KAARTEN
Oude kaarten laten zien hoe de wereld er in het verleden uit zag. Nederlandse kaarten uit de 16e en 17e eeuw zijn beroemd om hun voor die tijd nauwkeurige weergave van de kusten van de wereldzeeën. Deze kaarten werden gemaakt voor gebruik door tijdgenoten, zoals ook wij onze atlassen en wegenkaarten hebben.

Een ander soort kaart heeft als doel te laten zien hoe de wereld er in het verleden uit zag. Wij kunnen met behulp van allerlei historische gegevens een kaart maken van de wereld uit de 16e of 17e eeuw. Zo zijn er kaarten voor het onderwijs gemaakt van de Republiek der Zeven Verenigde Nederlanden, hoe Nederland er voor de grote inpolderingen in de 16e eeuw er uit zag, wat de land-zee verdeling was tijdens de Romeinse tijd toen de Zuiderzee (nu het IJsselmeer) nog niet bestond, etc. De betrouwbaarheid van dit soort kaarten is natuurlijk afhankelijk van de op dat moment bestaande kennis over de periode die de kaart in beeld brengt.

PALAEOGEOGRAFISCHE KAARTEN
Een kaart van Nederland tijdens de Romeinse tijd kan in plaats van met historische bronnen ook met behulp van geologische gegevens gemaakt worden. Door onze kennis van de ondergrond kunnen we van veel plaatsen zeggen of er tijdens de Romeinse tijd op een bepaalde plaats land of zee was. Een kaart die op deze manier gemaakt wordt, noemen we een palaeogeografische kaart. Van Nederland zijn veel palaeogeografische kaarten gemaakt die de land - zee verdeling laten zien op verschillende momenten uit de laatse tienduizend jaar (De 'Holocene' geologische periode), de tijd waarin Nederland zijn huidige vorm kreeg en mensen die vorm gingen bepalen. Dergelijke kaarten zijn eveneens afhankelijk van de op dat moment bestaande (geologische) kennis van de betreffende periode. Het is goed te beseffen dat dergelijke kaarten nooit de werkelijkheid kunnen weergeven: het zijn benaderingen van de werkelijkheid, met andere woorden: het zijn reconstructies.

HET EEMIEN
Een periode die vanaf de ontdekking door Harting in 1874 altijd een grote aantrekkingskracht op Nederlandse geologen heeft gehad is het Eemien, de vorige warme periode in het IJstijdvak van ca 120.000 jaar geleden. Er liepen voor zover bekend toen geen mensen in ons land rond, en als ze al deden, hebben ze ons geen kaarten nagelaten (we kunnen gevoegelijk aannemen dat ze ook geen kaarten konden maken). Om te weten hoe ons land er 120.000 jaar geleden uit zag, zijn we dan ook aangewezen op geologische gegevens.
Is het voor het Holoceen nog mogelijk om kaarten van elke c.a. 1000 jaar te maken, dan is dat voor het Eemien niet zo. Dat komt omdat we voor het Eemien geen dateringsmethode hebben om de ouderdom van aardlagen met een vergelijkbare nauwkeurigheid als in het Holoceen te bepalen. Kaarten van de land - zee verdeling tijdens het Eemien zijn dan ook veel onnauwkeuriger dan die voor het Holoceen. Geologen nemen al genoegen met één kaart voor het hele Eemien, en dan alleen nog de periode binnen dat tijdvak waarin de zee ons land overspoelde: een kleine 5000 jaar. Van de aardlagen die tijdens het Eemien in zee zijn afgezet zijn heel veel gegevens beschikbaar, bijna alle uit grondboringen. Vrijwel vanaf het begin van het systematische onderzoek van de Nederlandse ondergrond is dan ook geprobeerd de Nederlandse land - zee verdeling tijdens het Eemien op kaartjes zichtbaar te maken. Om dit te kunnen doen wordt gekeken waar aardlagen uit het Eemien voorkomen die in zee zijn afgezet. Omdat er niet gekeken wordt waar op welk tijdstip binnen het Eemien de zee geweest is, ontstaat een kaart van ons land tijdens het Eemien met alle plaatsen waar in die periode de zee geweest is. Afgezien van het feit dat het om een reconstructie gaat, is het dus ook een kaart van een situatie zoals die nooit bestaan heeft! Desondanks is het nuttig om zulke kaarten te maken. Het geeft toch een beeld hoe belangrijk de zee in een bepaalde periode geweest is. We kunnen er bv uit afleiden of er veel of weinig ijs uit de landijskappen gesmolten was.

ONTWIKKELING VAN DE KENNIS

De lagen uit het Eemien die in zee waren afgezet kon men goed herkennen aan de kenmerkende schelpenfauna. In deze lagen werden nl soorten gevonden die tot dan toe, zowel in de tegenwoordige als in de fossiele fauna, niet uit het Noordzeegebied bekend waren. In eerste instantie zijn deze lagen daardoor ook herkend als iets aparts. Als deze soorten in grondmonsters werden gevonden, dan wist men dat die laag tijdens het Eemien in zee was afgezet. Omdat schelpen in grondmonsters meestal gelijk opvallen was dit dus een betrekkelijk eenvoudig hulpmiddel voor het vaststellen van de ouderdom. Vooral aan twee soorten kende men een hoge waarde toe, die werden als zgn 'gids fossiel' beschouwd:
Een grote schelp Venerupis senescens en een klein opvallend en soms zeer veel voorkomend slakje, Bittium reticulatum. Verder was het grote aandeel Zuidelijke soorten opvallend. Soorten die nu niet in de Noordzee leven omdat ze een hogere watertemperatuur nodig hebben dan nu in die zee bereikt wordt. Er werden zelfs soorten gevonden die tegenvoordig vooral of uitsluitend in de Middellandse Zee leven.



Met onze huidige methoden kunnen we het hoge aandeel van warme mollusken soorten in mariene afzettingen uit het Eemien ook in een diagram zichtbaar maken.
Daarvoor moeten we ten eerste van elke voorkomende soort het tegenwoordige verspreidingsgebied kennen. Elke soort heeft zijn eigen verspreidingsgebied dat bepaald wordt door de eisen die het dier aan zijn milieu stelt. Een belangrijke factor is de watertemperatuur. Er zijn soorten die zeewater van tegen de nul graden goed kunnen verdragen en zich, heel belangrijk, bij deze temperatuur ook kunnen voortplanten. Andere soorten hebben daarvoor veel hogere temperaturen nodig.
Bepaalde temperatuursgrenzen blijken voor veel soorten de grenzen van het verspreidingsgebied te zijn. Op grond van dit gegeven zijn verschillende indelingen van het leven in zee gemaakt volgens 'faunaprovincies'. Ik gebruik een indeling in 6 'provincies' (tropisch, subtropisch of mediterraan, lusitanisch, laag boreaal of keltisch, (hoog)boreaal en arctisch). Tropische soorten hebben in het Noordzeegebied tijdens het IJstijdvak niet geleefd. Het Eemien is één van de weinige peioden waarin mediterrane mariene soorten het Noordzee gebied bereikt hebben.
Om nu een beeld in diagramvorm te krijgen van de temperatuurontwikkeling van de mariene faunas die in verschillende boven elkaar genomen grondmonsters uit een boring voorkomen, worden van alle op naam gebrachte soorten alle gevonden exemplaren in het monster geteld. Exemplaren van soorten uit dezelfde faunaprovincie worden vervolgens bij elkaar opgeteld. Een soortengezelschap bestaat zelden of nooit uit vertegenwoordigers van één faunaprovincie. Het aandeel exemplaren per faunaprovincie wordt nu als percentage van het totaal bepaald. Deze werkwijze wordt voor alle monsters gedaan. De gevonden percentages worden gebruikt om een diagram te maken waarin de temperatuur ontwikkeling zichtbaar is (Fig. 3, 2e kolom van links. - Beweeg met de muis over het figuur voor een nadere uitleg).
Duidelijk is te zien dat het middendeel van de boring een hoog aandeel mediterrane soorten herbergt (oranje in het linker diagram). De lagen uit dit gedeelte van de boring hebben een Eemien ouderdom. Deze ouderdom wordt overigens door ander onderzoek aan de grondmonsters bevestigd.
Door nu van alle boringen waarin deze kenmerkende fauna voorkomt de plaats op een kaart in te tekenen ontstaat een beeld van waar tijdens het Eemien de zee ooit gestaan heeft. Deze kaartjes zijn door veel geologen gemaakt. Door de kaartjes in volgorde te zetten, kunnen we niet alleen zien wat de stand van de kennis was maar ook hoe de maker zijn gegevens uitlegde.





NB: beweeg met de muis over de kaartjes.


Fig. 4 - Het eerste kaartje komt uit het 'Eindverslag van de Rijks Opsporing van Delfstoffen' onder redactie van Van Waterschoot van der Gracht uit 1918. Het is nog gebaseerd op betrekkelijk weinig gegevens van boringen in Noordholland en de Gelderse Vallei bij Amersfoort.
Fig. 5 - Het tweede kaartje lijkt daar nog erg veel op maar nu is de Eemzee ook in het westelijke deel van Zuid Holland en Zeeland getekend. Dat is niet verwonderlijk want de maker heeft een proefschrift geschreven over deze gebieden en hij kwam daar in veel boringen kenmerkende schelpen uit het Eemien tegen. Overigens komt het kaartje uit een schoolboek: Geologie van Nederland, 'Leerboek ten dienste bij het onderwijs aan middelbare scholen, gymnasia, volksuniversiteiten en voor zelfstudie' (Toen wel!).


Fig. 6 - Het boorprogramma van de Rijks Geologische Dienst leverde zeer veel nieuwe gegevens op over de ondergrond. Steenhuis heeft veel van de boringen beschreven, dwz hij beschreef de samenstelling van de grond uit de monsters die van een boring bewaard waren. Zijn beschrijvingen waren gedetailleerd en behoren tot de beste die gemaakt zijn. Hij besteedde ook aandacht aan de fossielinhoud van de monsters die voornamelijk uit schelpen bestaat. Hij was daardoor goed op de hoogte waar schelpen uit het Eemien werden gevonden en zijn op schelpen gebaseerde kaartje vormt de basis voor alle volgende pogingen.
Zijn beschrijvingen bevinden zich nog in de archieven van het NITG (=TNO - Nederlands Instituut van Toegepaste Geowetenschappen, de opvolger van de Rijks Geologische Dienst). De monsters zelf zijn gedeeltelijk weggegooid. Echter, een deel wat om één of andere reden belangrijk of interessant gevonden werd, is bewaard en bevindt zich in het monster archief van het NITG waarin vele honderdduizenden monsters zijn opgeslagen.
Fig. 7 - Dit kaartje komt uit het proefschrift van C.O. van Regteren Altena waarin hij de herkomst nagaat van de fossiele schelpen die op onze stranden aanspoelen. Van Regteren Altena geeft Steenhuis als bron op voor zijn kaartje. We zien dat de zee nu ook de zuidpunt van Texel bedekt.


Fig. 8 - Tesch verandert niet veel aan het kaartje van Steenhuis, wel laat hij de kleine eilandjes weg die Steenhuis ter plaatse van de IJsselmeerdijk voor de Friese kust tekende. Merk op dat de Geldersche Vallei te ver naar het Zuiden is doorgetrokken! Een foutje van de tekenaar?
Fig. 9 - In de publicatie waarin het vorige kaartje verscheen, gaf Tesch ook dit kaartje. Het geeft de uitbreiding van de zee over ons land weer in de warme periode die aan het Eemien vooraf ging. Er is duidelijk geworden dat zich in Friesland onder de lagen uit het Eemien nog een pakket met lagen bevindt die zijn afgezet in zee. Deze lagen vond hij vooral in boringen in de omgeving van Noordbergum. Hier bevond zich een waterwingebied en om dat water te winnen waren veel boringen nodig waaruit later het water kon worden opgepompt. De schelpenfauna is veel armer dan die uit de Eemien lagen en soorten uit Zuidelijke streken ontbreken. Tussen beide laagpaketten bevinden zich fossielloze zanden die mogelijk in een koude periode door rivieren zijn afgezet. Tesch rekende de oudere mariene lagen tot het zgn Needien. Dit is de Nederlandse naam van een periode uit het IJstijdvak waarvan rivier afzettingen werden gevonden in groeves bij Neede (Gelderland) waarin klei gewonnen werd voor de baksteen industrie. Tesch was van mening dat de oudere mariene afzettingen in Friesland even oud waren en baseerde zijn mening op de karakteristieke zoetwaterslakjes die op beide plaatsen werden gevonden.
Op het kaartje staat ook een gebied in Zuid Holland en Zeeland ingetekend. Op grond van diepteligging en fossielinhoud was Tesch van mening dat de mariene lagen uit dit gebied even oud waren als de oudere mariene lagen in Friesland. De lagen zijn dus door dezelfde zee afgezet wat dan ook op dit kaartje tot uitdrukking komt.
De naam Needien voor deze warme periode ('interglaciaal') is later vervangen door de internationaal gebruikte naam 'Holsteinien'. De zee staat bekend als de 'Holsteinien zee'.


Fig. 10 - Dittmer geeft de verspreiding van de mariene Eemlagen in Noordwest Duitsland en Nederland. Voor Nederland gebruikt hij het kaartje van Tesch. Interessant vanwege de smalle zeer diep landinwaards komende, trechtervormige riviermondingen die lijken op die van het Hunzedal in Nederland. Het verschil is dat er op het Hunzedal geen grote rivier afwatert: het is dus geen estuarium maar een ondergelopen langgerekte laagte.
Fig. 11 - Hoewel zijn kaartje in principe op Tesch (1939) gebaseerd is (let op het ontbreken van de kleine eilandjes) geeft Brouwer aan dat hij twijfelt aan de conclusies van Tesch (Fig. 8 en 9). Het proefschrift van Brouwer uit 1948 gaat over het pollen onderzoek (pollen = stuifmeel) van lagen uit het Onder- en Midden Pleistoceen van Noord-Nederland. Daarbij bevinden zich ook boringen bij Noordbergum. Uit het kaartje blijkt dat hij niet zeker is of het Zuid-Westelijke mariene gebied nu bij het Holsteinien (aangegeven met de rode kustlijn) of bij het Eemien hoort. Veel latere auteurs kiezen voor het laatste maar twijfel blijft sindsdien aanwezig. Het Zuid-Westelijke gebied staat sinds de geologische kartering van Zeeland ook bekend als de 'Afzetting van Schouwen'.
In het kaartje zit een tekenfout: de Zuidelijke kustlijn van het eiland van Texel ligt ten Noorden en niet ten Zuiden van Wieringen. Het hoog van Wieringen ligt bij Brouwer tijdens het Eemien kennelijk onder water!


Fig. 12 - Van der Heide grijpt terug op Steenhuis (zie de eilandjes) en Tesch (zie de Afzetting van Schouwen), evenals tijdgenoten als Burck (1951), Pannekoek (1956) en Spaink (1958) maar vindt dat er geen redenen zijn om het zgn 'Texel Hoog' als eiland te beschouwen. Hij tekent dit dan ook als een schiereiland. Opvallend is dat hij in de huidige erosiegeul tussen Noordholland en Texel, het Marsdiep, de zee ook tijdens het Eemien aanwezig laat zijn. Daar zijn echter geen aanwijzingen voor en het wordt door niemand overgenomen.
Door de inpoldering van de Noordoostpolder in het IJsselmeer is dit gebied beter toegankelijk voor het maken van grondboringen. Dit heeft een wijziging van de kustlijn in dit gebied tot gevolg. De geologische kartering in Zeeland en Zeeuws Vlaanderen heeft veel nieuwe gegevens over de 'Afzetting van Schouwen' opgeleverd. Die wordt nu tot aan de landsgrens getekend. Dat betekent natuurlijk niet dat de zee daar precies ophield maar wel de Nederlandse kartering. Het gebied sluit aan bij soortgelijke afzettingen in Vlaanderen. Ze staan daar bekend als de mariene afzettingen van de Vlaamse Vallei of Vallei van Gent. Van der Heide beschouwt de 'Afzetting van Schouwen' als de mariene afzettingen van het Eemien buiten het door het landijs (van de voorafgaande ijstijd) beïnvloedde deel van Nederland.
Fig. 13 - Het kaartje uit Bosch et al. is het voorlopig laatste. Door de voortgaande kartering zijn vele details in het voorgaande beeld aangebracht. Met name in Noord-Nederland is dat goed zichtbaar. Let oa op de eilandjes van Steenhuis, die nu als onderdeel van het vasteland worden beschouwd. De 'Afzetting van Schouwen' is in Zeeuws Vlaanderen verder naar het Oosten toe inmiddels ook aangetroffen, twijfel over de ouderdom is hier nog steeds aanwezig.

NASCHRIFT OVER DE AFZETTING VAN SCHOUWEN
Over de problematiek van de ouderdom van de 'Afzetting van Schouwen' heb ik enkele stukken geschreven die daarmee te maken hebben. In bepaalde delen van deze afzetting komt de zoetwaterschelp Corbicula fluminalis voor. Vroeger werd deze soort als karakteristiek voor het Eemien beschouwd. Uit nieuw onderzoek blijkt dat dat niet zo is: de soort sterft in onze streken al voor het Eemien uit. Dat betekent dat die delen van de Afzetting van Schouwen ouder dan Eemien moeten zijn. In Zeeuws Vlaanderen wordt sporadisch het zoetwaterslakje Theodoxus danubialis in deze afzetting aangetroffen. Dat is een tweede aanwijzing voor een Midden Pleistocene ouderdom. Het artikel over Corbicula staat HIER online. , dat van Theodoxus HIER.
Veel nieuw inzicht is verworven met aminozuur racemisatie onderzoek. Daarover is HIER een korte mededeling te vinden.
LITERATUUR VERWIJZINGEN - Niet compleet!
1918: Waterschoot van der Gracht, W.A.J.M. van, Eindverslag over de onderzoekingen en uitkomsten van den Dienst der Rijksopsporing van delfstoffen in Nederland, 1903-1916. - Amsterdam, 664 pp.
1920: Sleen, W.G.N. van der, Geologie van Nederland. Leerboek ter gebruike bij het onderwijs aan middelbare scholen, gymnasia, volksuniversiteiten en voor zelfstudie. - Nijgh & Van Ditmar' Uitgevers-Mij, Rotterdam, 119 pp.
1922: Linstow, O. von, Die Verbreitung der tertiären und diluvialen Meere in Deutschland. - Abhandlungen der Preußischen Geologischen Landesanstalt, N.F.87: 1-243
1923: Steenhuis, J.F., De geologie van de Zuiderzee. - Flora en Fauna der Zuiderzee, ******
1933: Steenhuis, J.F., De kustlijn der Eemzee op Nederlandsch gebied. - Handelingen XXIVe Nederlands Natuur- en Geneeskundig Congres, 2 pp.
Hierin geen kaartje. Eerdere pogingen worden genoemd (W.A.J.M. van Waterschoot van der Gracht, 1918; W.G.N. van der Sleen, 1920; O. von Linstow, 1922; J.F. Steenhuis, 1922; en F.J. Faber 1926).
De aanleiding voor het maken van een kaart (door Steenhuis) is een verzoek van R. Schuiling t.b.v. een nieuwe druk van "Handboek der Aardrijkskunde van Nederland"

1933: Steenhuis, J.F., De kustlijn der Eemzee op Nederlandsch gebied. - De Ingenieur, 41(22): 194-195.
1933: Faber, F.J., Geologie van Nederland. - 's-Gravenhage, G. Naeff, 438 pp. (2e geheel herziene druk).
1937: Regteren Altena, C.O. van, Bijdrage tot de kennis der subfossiele en recente Mollusken, die op de Nederlandsche stranden aanspoelen, en hunner verspreiding. - Nieuwe Verh. Bat. Gen. proefonderv. Wijsbeg., 2e Reeks, 10(3): 1-184.
1939: Tesch, P., De mariene inschakeling in de "Hoogterrasafzettingen" in het Westen en Noorden van Nederland. - Geologie en Mijnbouw, 1(1): 9-13.
1941: Dittmer, E., Das nordfriesische Eem. Ein Beitrag zur Geschichte der junginterglazialen Nordsee. - Kieler Meeresforschungen, 1941: 169-199.
1941: Steenhuis, J.F., Het verloop van de kustlijn van de Eemzee in Groningen. - Jaarverslag Geologische Stichting, p. 65.
1942: Tesch, P., De Noordzee van historisch-geologisch standpunt. - Mededelingen Rijks Geologische Dienst, A.9: 1-23.
1948: Brouwer, A., Pollenanalytisch en geologisch onderzoek van het Onder- en Midden Pleistoceen van Noord-Nederland. - Proefschrift, Rijksuniversiteit Leiden. - Leidse Geologische Mededelingen, XIV(2): 259-346.
1948: Faber, F.J., Geologie van Nederland. I. Algemeene geologie & II. Historische geologie. - Gorinchem, Noorduijn en Zoon, 448 pp. (3e druk).
1951: Burck, H.D.M., Het continentale Riss-Würm interglaciaal. - Geologie en Mijnbouw, 13(9): 290-293.
1954: Brelie, G. v.d., Transgression und Moorbildung im letzten Interglazial. - Mitteilungen aus dem Geologischen Staatsinstitut in Hamburg, 23: 111-118.
["Kustlijn volgens Dechend 1951, Dittmer 1941 en 1951, Gripp 1944, Tesch 1939"].
1956: Pannekoek, A.J. (ed.), Geologische geschiedenis van Nederland. - 154 pp.
1956: Brouwer, A., Pleistocene Transgressions in the Rhine Delta. - Quaternaria, III: 83-...
1958: Spaink, G., De Nederlandse Eemlagen, I: Algemeen overzicht. - Wetenschappelijke Mededelingen K.N.N.V., 29: 44 p.
1960: Faber, F.J., Geologie van Nederland. IV. Aanvullende hoofdstukken. - Gorinchem, Noorduijn en Zoon, 607 pp.
1962: Vlerk, I.M. van der, & Ph.H. Kuenen, Geheimschrift der Aarde. - De Haan, Zeist (7e druk), 372 pp.
1965: Heide, S. van der, Problems of the marine Eemian in Europe. - Report VIth Int. Congress on Quaternary, Warsaw 1961. Vol.I: Commission on the Quaternary shorelines: 167-173.
1965: Paepe, R., On the presence of Tapes senescens in some borings of the coastal plain and the Flemish Valley of Belgium. - Bulletin du Société belge de Géologie, de Paléontologie et d'Hydrologie, LXXIV: 249-253.
["Volgens E. Dittmer, P. Tesch, J. van Voorthuysen, G. Demoor, and R. Paepe"].
1975: Doppert, J.W.Ch., G.H.J. Ruegg, C.J. van Staalduinen, W.H. Zagwijn & J.G. Zandstra, Formaties van het Kwartair en Boven Tertiair in Nederland. In: Zagwijn, W.H., & C.J. van Staalduinen (eds.), 1975. Toelichtingen bij geologische overzichtskaarten van Nederland. 11-56. (Haarlem).
1975: Zagwijn, W.H., De palaeogeografische ontwikkeling van Nederland in de laatste drie miljoen jaar. - Geografisch Tijdschrift Koninklijk Nederlands Aardrijkskundig Genootschap, 9(3): 181-201.
1979: Staalduinen, C.J. van, et al., The geology of the Netherlands. - Mededelingen Rijks Geologische Dienst, 31(2): 49 pp.
1985: Zagwijn, W.H., D.J. Beets, M. van den Berg, H.M. van Montfrans & P. van Rooyen, Geologie. - Atlas van Nederland, 13: 23 pp.
2000: Bosch, J.H.A., P. Cleveringa & T. Meijer, The Eemian stage in the Netherlands: history, character and new research. - Geologie & Mijnbouw / Netherlands Journal of Geosciences, 79(2/3): 135-145.