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Die Entstehungsgeschichte des Katzenbachs begann vor sehr langer Zeit, denn es mussten bis zum Fliessen des Baches ja zuerst die landschaftlichen Voraussetzungen geschaffen werden. Dies soll aber Thema eines anderen Eintrages sein. Zum ersten Mal als echter Katzenbach im Sinne eines Fliessgewässers im heutigen Katzenbachtal floss das Wasser des Katzenbachs in der Zeit um etwa 33'000 Jahre vor heute. Dieses Ereignis kann auch 1000 Jahre früher oder später eingetreten sein. Mit den Möglichkeiten der OGS ist es derzeit nicht angemessen, diese Zahl weiter zu präzisieren.
Bei dieser Zeitangabe handelt es sich um jenen Zeitpunkt, als die Glatt noch durch Seebach floss, jedoch endlich einen leichteren Abfluss durch das Molassegestein bei Oberhausen gefressen hatte. Ganz allmählich floss ein immer grösserer Teil ihres Wassers über Glattbrugg ins untere Glatttal und nicht mehr durch das heutige Furttal. Als die Glatt ihren Weg nach Glattbrugg endlich gefunden hatte und ihr Wasser nicht mehr durch Seebach floss, hob die Geburtsstunde des alten Katzenbachs an. Anfänglich sammelte er das Wasser einiger kleinen Bächlein zusammen und floss im nun viel zu grossen ehemaligen Flussbett der Glatt westwärts durch das Furttal. Leider hatte er dazu nicht mehr viel Zeit, denn es nahte eine neue Eiszeit, das Spätwurm.
Nach wenigen Jahrhunderten war der erste, tatsächlich nach Westen fliessende Katzenbach am Ende. Die Eismassen des Linth-Rheingletschers überfuhren Seebach und legten den Bachlauf für 12'000 bis 13'000 Jahre still. Als die Gletscherstirn während Jahrtausenden in Würenlos stirnte und endlich das Ende des Spätwürms einsetzte, begann diese, sich zurückzuziehen. Sie tat dies anfänglich ganz langsam, dann immer schneller. Doch gab es zwischendurch auch wieder Phasen, wo sie während Jahrhunderten an Ort verharrte, ehe sie sich weiter zurückzog. Im Maximum des Spätwürms lag über Seebach ein rund 400 Meter mächtiger Eispanzer.
Während der 13'000 Jahre dauernden Vereisung Seebachs schürfte der Gletscher mit dem Gewicht seiner gewaltigen Eismassen das mittlere Glatttal aus, sodass es nun rund 10 Meter tiefer lag als zuvor. Ausserdem schürfte das Eis auch beträchtliche Mengen des Molasse-Sandsteins auf der Asp, dem Binz, dem Hohenstiglen und dem Ausserdorfhögerli sowie entlang den Käshalden weg. Als vor etwa 20'000 Jahre die Gletscherzunge in Seebach stirnte, konnte der wieder erwachte Katzenbach nicht mehr zu fliessen beginnen, da der Gletscher während dem so genannten Schlierenstadium die Gegend der heutigen Katzenseen mit viel Stirnmoränenmaterial versperrt hatte. So sammelte sich das Wasser hinter der Gletscherstirn und bildete dort einen leicht grünlich-grau schimmernden See, welchem die OGS den Namen Seebachersee vergeben hat.
Mit dem Rückzug des Gletschers wurde dieser See immer länger und reichte im Maximum vom heutigen Katzensee bis zur Gegend des Mürggeli, also auf Höhe Ausserdorfstrasse 10 oder Katzenbachstrasse 120. Als das Gletscherende diesen Punkt erreicht, begann das gestaute Wasser des Seebachersees seitlich entlang dem Gletscher über die Sperletwies und das Gebiet Sack in Richtung Glattbrugg und Oberhausen abzulaufen. Dies war allerdings nicht ein Ereignis, sondern ein Prozess, der ganz langsam erfolgte. Mit sinkendem Seespiegel wurde der See auch kürzer und reichte nicht mehr bis zu den Katzenseen. Das war die Geburtsstunde den neuen Katzenbachs von heute. Weil der Gletscher aber das Katzenbachtal mit Gletscherschutt aufgefüllt hatte, konnte der Bach nicht mehr nach Westen fliessen und begann anfänglich als kurzes Bächlein, sein Wasser in den Seebachersee zu entleeren.
Der Seebachersee seinerseits entleerte sich zu einem grossen Teil, aber nicht vollends, denn im Gebiet der heutigen neuapostolischen Kirche befand sich der so genannte Katzenbachdurchbruch oder Falkenriegel, benannt nach dem früheren Restaurant Falken. Dieser riegelte das Katzenbachtal ein wenig ab, sodass ein drei Meter tiefer See zurückblieb, welcher nicht ablaufen konnte. Ursache dieses Riegels war ein Ã?berbleibsel von steinhartem Kalkmergel. So blieb ein Restsee übrig, der etwa 1 km lang war und bis hinter das Riedenholz reichte. Er bekam von der OGS den Namen Buchwiesensee zugeteilt. Der Katzenbach floss nun vom Katzensee bis zum Riedenholz als Bächlein und mündete in den Buchwiesensees und ab Falken floss er wieder im grossen Bogen aus dem Buchwiesensee ungefähr im heutigen Bachbett bis in die Gegend der Bahnlinien im Schärenmoos.
Hier floss der Bach in den Oberhausersee, ebenfalls ein Gletscherstirnsee, welcher sich hinter der bis nach Dübendorf zurückgezogenen Gletscherstirn bildete. Der Oberhausersee bestand einige tausend Jahre, wurde jedoch Jahr für Jahr ein bisschen kleiner, weil die Glatt sich bei Oberhausen ins Gestein frass und ihren früheren Lauf, den sie vor dem Gletschervorstoss gerade noch bilden konnte, wieder frei erodierte. Als sie das geschafft hatte, lief der Oberhausersee gänzlich aus und der Katzenbach floss seither gleich neben dem Leutschenbach in die Glatt. Das war etwa vor 19'700 bis 15'000 Jahren.
Da zu jener Zeit nochmals eine kühlere Zeit anbrach, stiess der Gletscher nochmals vor und erreichte wieder Dübendorf und Wallisellen. Wegen dem kühlen Klima in dieser Zeit waren die Sommer sehr kurz und kühl und die Vegetation entsprechend kärglich, sodass die Bäche rundherum ihren Lauf als reine Kiesbäche suchten und jeden Tag einen etwas geänderten Lauf aufwiesen. Man nennt solche Bäche Zopfmusterbäche. Dabei verfrachteten sie bei jedem Regenwetter die vom Gletscher zurück gelassenen Lehm- und Schotterschichten von den Abhängen des Käfer- und des Zürichbergs in die Ebene herunter. Mit diesem Feinsand bildete der Katzenbach im Gebiet Sperlet, Sandacker und Oberhauserriet ein kleines Bachdelta, welches immer höher wurde.
Als es etwa drei Meter über dem Lauf der Glatt lag, konnte der Bach in ruhigeren Zeiten nicht mehr bis an sein Delta vordringen und suchte sich einen seitlichen Abfluss, den er im Gebiet Grubenholz fand und so seinen heutigen Lauf im unteren Teil des Schärenmoos bildete. Das führte dazu, dass der Katzenbach nun nicht mehr in die Glatt, sondern neu in den Leutschenbach entwässerte. Das dürfte vor etwa 10'000 bis 8'000 Jahren eingetreten sein.
Ergänzend muss noch erwähnt werden, dass der kleine Katzensee früher zwei Zuflüsse hatte, die sich kurz vor der Einmündung vereinigten. Diese Bäche hiessen ebenfalls Katzenbäche. Sie flossen also in den Katzensee und gemeinsam wieder aus ihm heraus. Auch der grosse Katzensee hatte zwei Zuflüsse, den Hänsiriedbach und den Seeholzbach. Zwischen 1913 und 1919 wurde der Katzenbach schrittweise begradigt. Den Ausfluss aus dem Katzensee verschloss man und benützte das Bachbett des zufliessenden Katzenbachs als neuen Ausfluss, welchen man noch etwas abteufte und zur Furt führte, die nun zum neuen Ausfluss aus dem Katzensee wurde. Die beiden alten zuführenden Katzenbäche hat man eingedolt. Sie entwässern heute in die Furt. Den Hänsiriedbach gibt es noch. Der Seeholzbach ist eingetrocknet.