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Ueber die Erosion im Gebiete der Reuss
Ueber die Erosion im Gebiete der Reuss Von Prof. Albert Reim.
i. Verwitterung und Erosion, unsere Aufgabe.
Wir erfahren täglich, wenn wir in die hohen Regionen steigen, dass die Berge fort und fort verwittern. Stets verändern sich ihre Formen, stets poltern die losgelösten Trümmer zur Tiefe, und wir fragen uns: Was hat dieser Zerstörungsvorgang in der Vergangenheit an unserer Gebirgswelt gethan und was wird er in der Zukunft noch verüben. Ein genaues Studium lehrt, dass die jetzigen Berggestalten in den Alpen nur noch in ihrer ganzen kettenförmigen Anordnung durch die Faltung der Erdrinde, welche sie erzeugt hat, bedingt sind, dass aber die Form des einzelnen Berges fast nur durch die Verwitterung modellirt worden ist. Je nach den Angriffspunkten, welche der Verwitterung durch die umgebenden Thalsysteme geboten waren, je nach der Lage, nach der Gesteinsbeschaffenheit, der Lage der Schiefern oder Schichten ist die bildhauerische Arbeit der Verwitterung modificirt worden und dadurch die unglaubliche Mannigfaltigkeit der Berggestalten entstanden. Die Umformung des Gebirges geschieht eigentlich durch zwei in der Art der Arbeit etwas verschiedene Vorgänge: 1 ) Die eigentliche Verwitterung lockert das Gesteinsgefüge und zertrümmert das Gestein ( chemische Einwirkung der Atmosphärilien, Temperaturwechsel, Feuchtigkeit und Frost, Pflanzenwurzeln etc. ). 2 ) Das fliessende Wasser spült die gelockerten Trümmer aus dem Gebirge hinaus und führt gleichzeitig mit dem als Feile dienenden Schutt seine eigenen Geleise immer tiefer oder breiter aus, was wir mechanische Erosion nennen. Durch die Erosion wird die Gebirgsmasse immer tiefer durchfurcht und immer wieder frisches Gestein entblösst und der Verwitterung preisgegeben. Die vom Gebirge getrennten Meissel-spähne der Verwitterung zertrümmern und zerreiben sich im Strom als Geschiebe selbst fort und fort noch mehr; sie zerreiben sich allmälig in runde Gerolle, in Sand und Schlamm, in immer kleinere Theilchen, je ferner vom Ursprungsort sie gelangen.
Aus den noch vorhandenen Besten des ursprünglichen Gebirges können wir den ursprünglichen Bau des Ganzen noch erkennen. Aehnlich wie ein Architekt aus einer Ruine von einigen Treppen, aus Bruchstücken von Säulen und aus einem halb zertrümmerten Giebelrest den einstigen griechischen Tempel ziemlich vollständig wieder herstellen kann, so können wir aus den schartig zackigen, zerrissenen Ruinen der Bergketten noch ihre ursprüngliche Massigkeit ermessen. Wir kommen dadurch zu dem Schlüsse, dass in den inneren Ketten der Alpen der Rauminhalt des jetzigen Gebirges über dem Meerniveau fast nur noch die Hälfte desjenigen beträgt, was durch die Gebirgs-stauungskräfte einst emporgehoben worden war. Ueber dem Gipfel des Tödi sind einige hundert Meter Gestein abgewittert, über dem Hausstock über 1000 m, dessgleichen über dem Finsteraarhorn, dem Monte Rosa etc. Ueber der Thallinie der Rhone im oberen Wallis, über dem Urserenthal fehlen wohl über 2000 m Gestein u. s. w. Weniger gross ist der Betrag der Abwitterung in den äusseren Alpenketten. Um Irrthum zu vermeiden, muss ich noch hervorheben, dass der Schluss, das Finsteraarhorn wäre einst über 1000 m höher gewesen, ungerechtfertigt wäre, da die Abwitterung schon bei Beginn und während der Hebungszeit gearbeitet haben muss. Die jetzige Oberfläche lag einst tief im Innern des Gebirges. Verwitterung und Erosion haben sie gestaltet, sie haben aus dem ursprünglich massigeren, plumperen, nur von einzelnen Klüften durchsetzten Bau die herrlich anstrebenden Gipfel und Gräte in ihren kühnen Gestalten herausgemeisselt und sie arbeiten fort und fort. Was wir bewundern, was wir zeichnen, worauf wir unsern Fuss setzen, was wir in unseren Karten darstellen und in unserer Vereinigung zu Alpenclubgenossen feiern, das sind die vorübergehenden Resultate der Verwitterung und Erosion, die schwindenden, brechenden, aber dennoch für uns so mächtigen Reste eines älteren, von uns nicht mehr gekannten Bauwerkes der Erdrinde.
Dass nur lange, unermüdliche Arbeit solche Re- sultate erzielen konnte, ist einleuchtend. Gewiss wecken aber solche Betrachtungen in uns den Wunsch, den gewaltigen Prozess, der die Berge modellirt, näher zu untersuchen, und namentlich, einen Massstab für die Schnelligkeit seiner Arbeit zu gewinnen. Wie viel Spänne trennt der unermüdliche Meissel jährlich vom Gebirge ab? Um wie viel verkleinert sich dadurch die Ruine? Wollten wir dieses letztere direct messen, so würden sich der unüberwindlichen Schwierigkeiten genug in den Weg stellen — die grösste läge in der kurzen den Menschen zu Gebote stehenden Beobachtungszeit. Um die Lebensfrage der Alpengipfel zu studiren, müssen wir ihre Erkletterer vielmehr ersuchen, zur Tiefe zu steigen, um hier das Gegenstück zur Gebirgsverwitterung zu beobachten. Der herunterpolternde Gebirgsschutt häuft sich zunächst vorübergehend in Schutthalden an. Diese sind nur die Umladungsplätze, an welchen die im Vorrath fabrizirten Gebirgsspähne liegen bleiben, bis sie von einem Bach oder Fluss ergriffen und weiter befördert — exportirt werden. In manchen Perioden herrscht die Verwitterung vor, so dass die Schutthalden durch Ueberproduktion von Meisselspähnen sich ausdehnen und wachsen, in andern Zeiten gewinnt die Ausfuhr derselben die Oberhand; wenn beide sich, wie es im Durchschnitt in vielen Alpenthälern der Fall ist, unter vorübergehenden Schwankungen das Gleichgewicht halten ) so beobachtet man, dass die Schuttkegel und Thalboden sich nicht wesentlich erhöhen. Alle die Modellir-spähne häufen sich schliesslich im untersten Thallauf oder an der Mündung des Flusses in ein Seebecken oder ein Meer an. Sie werden in einzelnen Fällen fast alle an einem Fleck nahe beisammen abgelagert, so dass sie dort leicht gemessen werden können. Einen sehr klaren Fall der Art bietet das Reussgebiet oberhalb der Mündung in den Vierwaldstättersee. Seit der Reusskorrektion 1851 lässt die Reuss keine Geschiebe mehr unterwegs zerstreut im Thalboden bleibend liegen, auch findet sich unterwegs kein auffassender See; sie spült fast alles Geschiebe, vollständiger als die meisten andern Flüsse, bis an ihre Mündung in den Vierwaldstättersee; sie ist noch ein Fluss im Natur- zustande, durch künstliche Verbauungen ihrer Wildbach-gebiete noch ungestört. Die Geschiebeablagerungen im Reusslauf oberhalb des Sees sind ganz vorübergehend; das nächste Hochwasser spült die Geschiebebänke wieder abwärts, sie wandern. Die Schutthalden und Schuttkegel im Sammelgebiet vergrössern sich im Allgemeinen nicht anhaltend, sondern ihre Vergrösserung ist durch die Bäche und Flüsse, die an ihrem Fusse vorbeireissen, beschränkt und wechselt mit Verkleinerung ab. Der ganze Hohlraum, welcher jetzt vom Thale eingenommen wird, musste in Form von Trümmern durch den Fluss fortgespült werden. Der Massstab für diese Ausspülung, für die Modellirung des Gebirges liegt also im Geschiebetransport des Flusses. Das Verhältniss der Flüsse zu ihren Geschieben ist leider noch wenig be- kannt. Selbst wenn wir die durchschnittliche Wassermenge und die Geschwindigkeit des Stromes kennen, können wir nicht angeben, wie viel Geschiebe er fort- zustossen vermag. Wir sind also auf die direkte Messung der Geschiebemenge angewiesen.
37.6Albert Heim.
Wenn im Allgemeinen, wie diess der Fall ist, die* Verwitterung und de » Geschiebetransport im ganzen Sammelgebiet der Reuss so ziemlich im Gleichgewicht stehen, so brauchen wir nur unsere Beobachtungen über eine längere Zeit auszudehnen, so dass die durch die Umladung des Schuttes -vom einen Platz zum andern und durch die Schwankungen der Wasserstände bedingten Unregelmässigkeiten verschiedener Jahre oder Jahreszeiten sich ausgleichen können. Jedenfalls nimmt durch Verwitterung und Erosion das Gebirgsvolumen des ïleussgebietes oberhalb der Reussmündung um so viel ab, als das Volumen des an der Mündung angeschwemmten Geschiebes beträgt. Die durchschnittliche jährliche Geschiebeanschwemmung an der Reussmündung im Vergleich mit der Grösse des Sammelgebietes der Geschiebe ist der Massstab für die Arbeitsleistung der vereinigten Verwitterung und Erosion — der Bergformung. Wir können nicht direkt messen, um wie viel die Berge kleiner werden, wir wollen desshalb untersuchen, wie viel Meisselspähne ein gewisses Gebiet in einer bestimmten Zeit liefert, da wo die Flüsse die Spaline eines grösseren Gebietes an einem Orte zusammengeworfen haben.
Um eine solche Arbeit ausführen zu können, wandte ich mich an das Centralcomite des Schweizer-Alpen-Glub. Es bewilligte dasselbe die zur Vermessung nothwendigen Geldmittel in bereitwilligster, verdankens-werthester Weise. Im Folgenden statte ich demselben, sowie dem gesammten S.'Ä. C, Bericht 4iber die Untersuchung ab und werde gleichzeitig den Anlass be- nützen, auf die Art aufmerksam zu machen, wie die gewonnenen Zahlen für eine klare Vorstellung über die Verwitterung und Erosion des Gebirges verwerthet werden können. Die Messungen und Berechnungen selbst führte nach unserer gemeinschaftlichen Besprechung mein Freund Herr Ingenieur Fr. Becker aus Linththal aus. Herr Oberst Siegfried, Chef des topographischen Bureau in Bern, hatte uns in verdankenswerther Weise den Tiefenmessapparat, mit welchem die Seetiefen der topographischeu Karte gemessen werden, geliehen, und Herr Bauinspektor Gisler in Altorf stellte uns das gesammte, in den Archiven von Uri befindliche Material über frühere Vermessungen und Beobachtungen an der Reuss zur Benutzung. Ausserdem verdanken wir dem Letzteren auch noch manche mündliche Mittheilung von Werth.
2. Die Reuss vor und nach der Correction, frühere Vermessungen.
Die Reuss erhöhte früher im unteren Laufe ihre Sohle. Die Seitenbäche warfen eine Uebermasse von Geschiebe hinein. Unzureichende Partialcorrectionen spannten die Gefahr höher, anstatt sie zu heben. So fanden bei vielen, selbst bei nicht gar ausserordentlichen Hochwassern Durchbrüche durch die hie und da vorhandenen Dämme und damit Ueberschwemmung und Ueberschüttung der Umgebungen mit Kies statt. In dem im Archiv zu Altorf befindlichen und von Amstäg bis zum Vierwaldstättersee reichenden Plane sind folgende Ausbrüche der Reuss aufgeführt:
Durchbruch vom « Ellbogen » unterhalb Wyler gegen Jagdmatt ( beide zwischen Silenen und Erstfelden ) ist ohne Jahreszahl mit der Bezeichnung « ehemaliger » eingetragen.
1834 Durchbruch bei der Einmündung des Kär-stelen- ( Maderaner- ) baches nach links durch den genannten Seitenbach veranlasst.
1839und 1840 Ueberschwemmung des linken Ufers bei Erstfelden. 1839 Durchbruch gegen Altorf rechts unterhalb der Mündung des Baiankenbaches ( der aus dem Gitschenthal kommt ).
1821, 1831, 1834, 1839 und 1840 Ausbruch der Reuss unterhalb der Einmündung des Bockibaches ( der vom Nordabhang des Schlossberges herkommt ) nach der rechten Seite.
1840 Ausbruch an das linke Ufer oberhalb der Einmündung des Baiankenbaches; in gleichem Jahre Ausbruch des Schächenbaches.
Oberhalb Amstäg liegt die Reuss meist in tiefer Schlucht, so dass ein Austritt an den meisten Stellen gar nicht möglich ist.
Im Jahre 1840 und 1844 wurde von Ingenieur Em. Müller ein Situationsplan des alten Reusslaufes aufgenommen und der projektirte Reusskanal in denselben eingezeichnet. Die Literatur, welche wir über die Reusskorrektion auffinden konnten, ist sehr spärlich. Sie besteht ausser dem Plane allein in dem in den Archiven aufbewahrten « .Baubeschrieb » für die Unternehmer und in einem Aufruf zur rationellen Reusskorrektion mit kurzer Beleuchtung derselben, betitelt: « Ansichten der gemeinnützigen Gesellschaft des Kantons Uri 1849 Im Mai 1851 wurde der Kanal im unteren Theile eröffnet. 1861 war er bis oberhalb Attinghausen fertig. 1868 trat das grösste Hochwasser nach der Correction ein; es war auch das einzige, welches, zwar nur im untersten Theile gegen Altorf hin, einen Dammdurchbruch an der corrigirten Reuss zu erzeugen vermochte und zu einem grossen Theile die Dämme unterhalb der Seedorferbrücke verstörte.
- Die Correction beabsichtigte, durch Gradlegung des Laufes von Attinghausen bis in den See in fast genau südlich-nördlicher Richtung und durch Eindämmen des meist zu breit fliessenden Stromes in diesem Gebiete und zum Theil noch weiter gegen Amstäg hinauf dessen Stosskraft so zu vermehren, dass keine bleibende Geschiebeablagerung und dadurch keine Sohlenerhöhung mehr eintreten könne, während vorübergehende wandernde Geschiebebankbildung selbstverständlich nicht aufzuheben ist. Sie erreichte dieses Ziel vollständig. Die Reuss vertiefte sich sogar in Folge der Correction an vielen Stellen der Art, dass sie die Fundamente der ersten Correctionsdämme unterspülte und diese wieder zerstörte. Das Kanalprofil, welches bei 2,s bis 3 °/oo Gefälle oberhalb der Seedorferbrücke und 2,ia °/oo von da bis zum See eine Querschnittsfläche von 135 rjm bis zur Dammkrone hat, erwies sich 1868 als etwas zu klein für ein ganz ausserordentliches Hochwasser. Es zeigte sich dann namentlich, dass die hoch gestiegene Oberfläche des Wassers zwischen den Dämmen nicht plötzlich an der Mündung auf den Seestand herunterfallen kann, ohne starke Erosionswirkungen zu erzeugen. Die Kanalsohle, welche für Mittelwasser in der richtigen Tiefe'unter dem Seespiegel mündete, lag für ausserordentliches Hochwasser zu hoch. Die Oberfläche des Stromes, nicht nur die Sohle, will sich mit bestimmtem Gefälle zur Seefläche einstellen. So begann 1868 das Abreissen und Einstürzen der Dämme bei der Mündung und schritt rückwärts bis fast zur Seedorferbrücke, fast einen Kilometer weit hinauf. Seither ist dem Uebelstande dadurch grösstentheils abgeholfen worden, dass man das Profil des Kanals im untersten Kilometer, um die Oberfläche zu senken, um 6 m im Kanalgrunde verbreitert und die Böschung der Dämme an der Innenseite verflacht hat. Im Ganzen scheint das Profil des Kanales für ausserordentliche Hochwasser noch nicht genügend gross zu sein. 1868 sah man von Altorf aus die in der Mitte höheren Wogen des gewölbten Stromes höher als der Dammrand sich wälzen.
Die Mündung der Reuss lag in historischer, aber der Jahreszahl nach unbestimmter Zeit nahe bei Flüelen, vor der Correction hingegen mehr an der linken Thalseite als die jetzige Kanalmündung. Im Mai 1851 wurde durch Herrn K. Arbenz in der Verlängerung des Kanales gleich vor der Eröffnung desselben ein Profil des Seegrundes bis auf 6600 Fuss Uferdistanz aufgenommen ( Taf. II, Fig. 2 ). Aus der gleichen Zeit besitzen wir in den Plänen eingezeichnet den Grundriss des damaligen Ufers und einige davor gelegene Seetiefen, welche mit dem Längsprcfil des Seegrundes zusammen das ( Taf. II, Fig. 1 ) Curven-bild des damaligen Seegrundes annähernd herstellen lassen. Die Genauigkeit lässt freilich zu wünschen übrig. Diese Vermessungen, welche unsere hauptsächlichste Grundlage bilden, sind durch das « Wuhr-gericht des Bezirkes Uri » veranstaltet worden. Zwei Jahre später ( 1853 ) bestimmte man das neue Profil in der gleichen Richtung wieder und fand einen sehr stark entwickelten Schuttkegel. 200 und 400 Fuss vor dem Ende des Kanals von 1851 wurden Querprofile des neuen Seegrundes gemessen ( Taf. II, Fig. 3 und 4 ). Eine dritte Seetiefenmessung, wiederum nur in der Richtung des verlängerten Kanales, wurde 1860 ausgeführt. Die Grundlage von 1851 ist die einzige, welche trotz mancher ihr anhängenden Ungenauigkeiten hinreicht, durch einen Vergleich mit den jetzigen Oberflächenformen des Festen das Quantum der ange-spülten Geschiebe zu bemessen. Bei dem Hochwasser von 1868 ging zwar der auf dem Damm gelegene Fixpunkt der damaligen Vermessungen verloren, allein er liess sich ohne besondere Schwierigkeit von der weiter oben gelegenen Seedorferbrücke an abwärts nach den Plänen von 1851 wieder nachmessen und so neu auffinden.
In dem Zeitraum von 1851 bis 1878 war selbstverständlich die Anschwemmung von Geschieben keine gleichmässige. Am Anfang, gleich nach der Eröffnung des Kanals, war sie etwas grösser als gewöhnlich, weil derselbe sich austiefte; das Volumen dieser Austiefung beträgt indessen kaum Vio der jährlichen Geschiebemenge, wie wir sie später werden kennen lernen. 1868 blieb unterhalb der Seedorferbrücke ein Theil der Geschiebe seitlich der zerstörten Dämme liegen, anstatt bis an die Mündung zu gelangen. Es ist kaum möglich, den Betrag dieser seitlichen Bodenerhöhung genau zu bestimmen. Diese beiden Fehlerquellen für unsere beabsichtigte Messung der Anschwemmungen an der Mündung heben sich grösstentheils auf und sind absolut wie relativ genommen zu klein, um den Werth unserer Resultate wesentlich zu beeinflussen. Bei einem Fluss wie die Reuss findet fast immer Geschiebetransport statt, nur bei tiefstem Niederwasser hört er auf. Die regelmässigen Hochwasser der Reuss sind im Frühjahr lange nicht so stark, wie im August und September. Bei Hochwassern steigert der Ge-sehiebetransport sich sehr stark und ist entsprechend den ungleichen Hochwassern verschiedener Jahre in verschiedenen Jahren ungleich. Wollen wir also ein gutea Jahresmittel finden, so ist es vor Allem nothwendig, die Geschiebeanschwemmung einer längeren Zeit zu messen. Von 1851 bis 1878 messen wir das Resultat von 27 Jahren, was schon einen ganz guten Durchschnitt geben wird.
3. Form der Alluvion.
Jede Landanschwemmung an einer Flussmündung hat über der Seefläche ein bestimmtes Gefälle, sie ist ein flacher Schuttkegel. Je feiner die Geschiebe, je grösser die Wassermenge und je geringer die Reibung ( je concentrirter das Querprofil ), um so flacher ist diese Böschung. Während sie am Schächen von Bürglen bis zur Reuss noch fast 3 °/o beträgt, steht sie an der Reuss im untersten Lauf auf blos 2 bis 3 °/oo. Ganz anders verhält es sich mit der Böschung unter Wasser. Das grobe Geschiebe fällt, sobald der Fluss in den See hinausschiesst, aus dem Flusswasser hinab in das mehr oder weniger stagnirende Seewasser und häuft sich hier in derjenigen Böschung an, in welcher es überhaupt im stille stehenden Wasser aufgeschüttet werden kann. Die Geschiebeanfüllung fällt also am Ufer unter dem Wasser sofort steil ab. Je feiner das Geschiebe, desto weiter kann es von der Strömung des Flusses noch in den See hinausgespült werden, bevor es in das tiefere stagnirende Seewasser fällt und sich anhäuft. Die feinen Sand- und Schlammmassen des Stromes lagern sich dann in flacheren Schichten bis in weitere Entfernung hinaus ab. Die Böschung des Schutthaufens unter Wasser ist gleich bei der Mündung am steilsten und nimmt dann nach und nach ab ( Taf. II, Fig. 2 ). So lange ein Fluss seine Richtung nicht verändert, baut er eine längliche damm-förmige Schuttmasse in den See hinaus. Die Krone des Dammes erhöht sich, bis sie das stagnirende Wasser verdrängt hat und an die geschwächte Strömung hinaufreicht. Der Damm selbst wird in grösserer Entfernung von der Mündung, wo das Flusswasser darüber im See sich verbreitert, breiter und flacher gewölbt, wächst aber dort viel langsamer und flacht sich mit der Entfernung von der Mündung immer mehr ab ( Taf. II, Fig. 3 und 4 ). Der Strom, der über den Damm seine eigenen Schuttes frei in den See hinausfliesst, während zu beiden Seiten an der Grenze gegen das stille Seewasser Wirbelbewegungen ihn begleiten, ist in seiner Stosskraft durch das ihm entgegenstauende, träge Seewasser stark vermindert. Dadurch wird die Geschiebe- ablagerung befördert. Der Damm über dem Seegrunde wird in geringer Entfernung von der Mündung höher als hart an der Mündung, er wird dort zur Geschiebebank, die den Strom theilt und bei Niederwasser als Insel im Stromstrich in einiger Entfernung von der Mündung zu sehen ist. Damit hat seine directe Ver- längerung ihr Ende erreicht. Die Stromrichtung ist getheilt oder verschoben und neue solche Dämme bauen sich neben dem ersten an. Nur durch diese sich wiederholenden Verlegungen der Einflussrichtung gewinnt die Schuttmasse unter der Wasserfläche allmälig die Gestalt eines halbkreisförmigen Sockels oder eines weiten, im Niveau der Seefläche abgestumpften Kegels, der sich aus lauter vorn concav, schief, flach abgestutzten Radialdämmen zusammengesetzt hat.
Im Winter ist die Farbe des Vierwaldstättersee's ( und entsprechend verhalten sich fast alle Gebirgsseen ) im oberen Theil am Axen und bei Flüelen gerade so wie bei Luzern: dunkelblau-schwarz bei vollständig durchsichtigem Wasser. Zu anderer Jahreszeit aber, wenn die Flüsse vielen Schlamm führen, der grösstentheils durch die Abreibung der Geschiebe an einander und am Felsgrund, theilweise auch durch die Reibung der Gletscher auf ihrem Untergrund entstanden ist, findet man ganz andere Verhältnisse.Von Luzern aufwärts wird der See immer heller grünlich-blau. Das schwarze Düstere verliert sich, man sieht am Ufer nicht mehr so ausserordentlich tief auf den Grund des Wassers, eine leichte bläuliche Trübung, die an einen feinen blauen Rauch vor dunklem Hintergrund, oder an die Trübung erinnert, welche durch Auflösung von ganz wenig Seife in Wasser erhalten wird, gibt dem Wasser im Sonnenlicht oder von der Höhe gesehen einen wunderbaren Glanz der Farbe. Man sieht die Sonnenstrahlen am Rande eines Schattens in eine gewisse Tiefe eindringen, ähnlich wie man oft ihren Weg durch die staubige Luft eines Zimmers sehen kann. Das glänzende Hellgrünblau nimmt seeaufwärts allmälig zur Hochwasserzeit sogar einen Stich in 's Gelb-lichweisse an, und endlich erscheint dann bei Flüelen das ganze Wasser schlammig trübe und gelb. Ganz gleiche Verhältnisse fand ich auch in den norwegischen Fjorden. Während der meisten Zeit des Jahres finden wir bei Flüelen das gleichmässige, emailglänzende, hellere Grünblau und von da abwärts alle Stufen bis zum ganz klaren Dunkelschwarzblau oder Schwarzgrün. Die hellfarbige Trübung des Wassers rührt vom sus-pendirten feinen Schlamm her, der sich von oben nach unten im See äusserst langsam allmälig absetzt. Nun wäre es aber unrichtig, die Trübung des ganzen Sees der Reuss zuzuschreiben. Der Bach des Isenthales und Riemenstaldenthales, die Muotta, die Engelbergeraa und viele andere kleine Bäche tragen ebenfalls das Ihrige dazu bei. So viel aber geht aus dem Genannten mit Sicherheit hervor, dass der feinste Schlamm der Flüsse sich erst in grösserer Entfernung von der Flussmündung ganz allmälig ziemlich gleichförmig über dem Seegrund vertheilt absetzt. Dieses feinste Geschiebe, diese zu einer in einem Glas des Seewassers nicht mehr wahrnehmbaren Trübung zerriebenen Gebirgs-trümmer entgehen uns bei der Messung der Anschwemmungen an der Mündung, wo nur Kies, Sand und 25 Albert Heim.
gröberer Schlamm liegen bleiben. Die jährliche Schichte des aus dem See fern von der Mündung abgesetzten Schlammes ist jedenfalls sehr gering, doch sollten wir ihren Betrag kennen. Ich habe zu Neujahr 1879 an verschiedenen Stellen des Urnersees flache Gefässe versenkt und deren Hebschnüre gegen das Ufer gezogen und dort verankert. Um Neujahr 1880 gedenke ich dieselben wieder sorgfältig zu heben, um die Schlammschicht direct messen zu können, die sich jährlich am Grunde ablagert. Zugleich wird es von Werth sein, ihre Beschaffenheit genau zu untersuchen. Die am ganzen Seegrund sich absetzende Schlammmenge wird jedenfalls bedeutend weniger stark nach den Jahrgängen schwanken als das grobe Geschiebe, das wir an der Mündung messen, weil sein Transport viel weniger von den besonders hohen Wasserständen abhängt, und sie wird mit der Entfernung vom Delta bedeutend an Dicke abnehmen. Ich gedenke übrigens, auch diese Beobachtungen auf weitere Jahre auszudehnen. Bedenken wir ferner: 1 ) Eine grosse Menge feinen Schlammes sinkt schon mit dem Sand und Geschiebe nieder und füllt die Poren in demselben theilweise aus. 2 ) Bei der Messung des Mündungsschuttes messen wir auch die zwischen demselben gebliebenen Poren mit; dieser Fehler ersetzt zum Theil die für unsere Messung verlorene Schlammmenge. Diese Punkte rechtfertigen die Annahme, dass der fern der Mündung sich niederschlagende Schlamm bei der Reuss keine überwiegende Menge sein kann. Um sie einigermassen in Rechnung ziehen zu können, wollen wir, bis wir darüber wirkliche Messungen zur Benutzung haben, sie vorläufig auf 1k der gesammten Geschiebemenge schätzen. Es versteht sich von selbst, dass bei anderen Flüssen, namentlich nach einem längeren Flusslauf, die Schlammmenge relativ viel bedeutender ist. Die Deltagestalt wird bei Flüssen, die fast keinen Sand und kein Gerölle, sondern nur Schlamm führen ( Mississippi ), übrigens auch eine ganz andere. Kehren wir zu unsern Messungen an der Mündung der Reuss in den Urnersee zurück.
4. Anschwemmung der Reuss an der Mündung.
Mein Ingenieur, Herr Becker, fand den B. April 1878 durch Messung und Rechnung folgende Zahlen:
Cubikmeter.
Auffüllung an der Mündung 1851-1878 = 3,947,050 » durchschnittlich per Jahr.. = 146,187 Diese Zahl hat selbstverständlich in ihrer Hunderter-und ihrer Tausenderstelle keinen Werth, da die Ungenauigkeiten und Unvollständigkeiten der alten Grundlage zu gross sind. Ein Abwägen alle/ Fehlerquellen macht es wahrscheinlich, dass diese Zahl eher etwas zu klein als zu gross sein könnte. Wir können sie deshalb abrunden und als Resultat unserer Messung angeben, dass die Reuss an ihrer Mündung jährlich durchschnittlich 150,000 Cubikmeter Geschiebematerial anlagert.
Für die Linth, deren Sammelgebiet etwas kleiner ist, haben die Herren Ingenieure Bürkli - Ziegler in Zürich und Legier in Glarus eine jährliche Geschiebemenge an der Mündung in den Walensee von 60,000 bis 80,000 Cubikmeter gemessen. Diese letztere Zahl, welche auch verhältnissmässig zum Sammelgebiet viel kleiner als die unsrige ist, kann keinen richtigen Massstab für die natürliche Thalbildungskraft eines Stromes geben, theils weil die Linth mit ihren Zuflüssen schon zu sehr durch künstliche Verbäuungen, welche das Geschiebe im Gebirge zurückhalten, beeinflusst ist, theils weil sich mehrere ihrer Zuflüsse vorher in Seen geklärt haben.
Das bei mittlerem Wasserstande über das Ufer von 1851 hinausragende Deltaland der Heuss hat eine Fläche von 52,500 Quadratmeter.
Da das jetzige Sammelgebiet der Reuss eine horizontale Fläche von 825 Quadratkilometer hat, so war die jährliche Abspülung auf jedem Quadratkilometer des Reussgebietes durchschnittlich 182 Cubikmeter, was einem Abtrag von 1 Millimeter in 51/« Jahren, oder von 1 Meter in 5500 Jahren gleichkommt. Wenn wir die fein im See zertheilte Schlammmenge, die wir auf 1k geschätzt haben, hinzunehmen, so gestalten sich diese Zahlen wie folgt:
Durchschnittliche jährliche Abspülung auf jeden Quadratkilometer des Reussgebietes = 242 Cubikmeter.
Abtrag der Gebirgsoberfläche von lMil-limeterin 4JahrenundlMonat, vonl Meter in 4 12 5 Jahren.
Die Bedeutung dieser letztern Zahlen geht über das Gebiet der Reuss hinaus; sie geben uns überhaupt eine Vorstellung von der Intensität der Verwitterung im Hochgebirge. Es ist zu erwarten, dass Vermessungen in andern alpinen Thälern zu Zahlen führen werden, welche nicht sehr wesentlich von den angeführten abweichen.
Die jährliche Wassermenge, welche in Gestalt von Niederschlägen auf das Reussgebiet fällt, beträgt ungefähr 1,070,000,000 Cubikmeter. Derjenige Betrag derselben, welcher in der Reuss nach dem See abfliesst, wird hiervon etwa 7/io ausmachen, die übrigen a/io verdunsten unterwegs theils unmittelbar, theils durch die Pflanzen; es wäre sonach das jährliche Wasserquantum der Reuss etwa 750,000,000 Cubikmeter, welche Zahl wir an Stelle der leider bisher mangelnden directen Messungen über Wasserquantum setzen. Der Transport von 1 Cubikmeter Geschiebematerial wird, wie sich durch einfache Division dieser Zahl durch unser 200,000 ergibt, durchschnittlich durch circa 3750 Cubikmeter Wasser besorgt. Das Volumen-verhältniss von Geschiebe zu Wasser ist gleich i: 3750, das Gewichtsverhältniss ist ungefähr = 2,6: 3750 = 1: 1443.
Der Wasserstrom ist also dem Gewichte nach ungefähr 1440 Mal, dem Volumen nach ungefähr 3750 Mal stärker als der von ihm mitgerissene Geschiebestrom. Jeden Tag spült die Reuss durchschnittlich 548 Cubikmeter Geschiebe in den See — jede Stunde durchschnittlich 22 bis 23 Cubikmeter, jede Minute 0,38 Cubikmeter. Ich habe diese Zahlen, die ja Jeder selbst ausrechnen kann, hier dennoch aufgeführt, weil sie dazu beitragen, uns eine richtigere Vorstellung von dem Geschiebetransport der Gebirgsflüsse zu geben. Vervollständigen wir diese Vor- Stellung noch durch einen Vergleich: Ein gewöhnlicher Rollwagen, wie man ihn beim Eisenbahnbau zum Materialtransport gebraucht, führt in einer Ladung etwa 1 Cubikmeter Material. Die Leistung der Reuss im Transport des Gebirgsschuttes wäre gleich derjenigen eines Zuges von 23 Rollwagen, der bei Tag wie bei Nacht jede Stunde einmal beladen durch den untern Reusslauf heruntergefahren käme, oder gleich derjenigen von täglich etwa 1000 zweispännigen Fuhrwerken auf einer guten Strasse! Wahrlich eine Erdbewegung, die uns in Staunen setzt! So geht es fort, ohne Rast, Jahr für Jahr. Und dennoch ändern sich die Berggestalten wenig während der Dauer unserer Beobachtung. Schliesslich bleiben wir nach solchen Messungen und Betrachtungen unentschieden, ob wir sagen sollen: « Die Verwitterung und Erosion ist ein Vorgang, der mit staunenerregender Schnelligkeit und Gewalt an der Umformung der Gebirge arbeitet », oder sollen wir sagen: « Sie ist ein Vorgang, der fast unmerklich langsam arbeitet ». Beides ist wahr — den erstem Eindruck erlangen wir bei Betrachtung des Schutttransportes durch die Ströme, den letzteren im Anblick der viel gewaltigeren Masse des Gebirges.
5. Die Terrassen und Thalstufen und die zur Thalbildung nothwendige Zeit.
Die Geologen sind über die Entstehung der Thäler noch nicht einig. Die einen suchen das Wesentliche in einem spaltenförmigen Zerreissen der Erdrinde während der Stauung der Gebirge und überlassen der Erosion und Verwitterung nur noch die Ausarbeitung im Detail. Andere hingegen glauben, den Bewegungen der Gebirgsmassen im Allgemeinen nur einen anfänglichen, hie und da richtungsbestimmenden Einfluss zuerkennen zu dürfen, während die Auskolkung der jetzigen Thäler tief unter jede durch die Bewegung des Untergrundes erzeugte Oberflächengestaltung hinab-reiche und ein reines Produkt der Ausspülung sei. Wieder andere glauben dem Ausschleifen durch die Gletscher eine wesentliche Rolle zuschreiben zu sollen. Wir müssen von vorneherein zugeben, dass es Gebirge gibt, in welchen die Bewegungen der Rinde viel wesentlicher als in andern zur Thalbildung mitgewirkt haben. Der Verfasser dieser Zeilen glaubt die Beweise dafür gegeben zu haben, dass die Erosion für die Thäler der Alpen die weitaus überwiegende Ursache der Thalbildung war und ist. ( Wer sich für diese Fragen interessirt, findet Näheres in meinem Werke: « Untersuchungen über den Mechanismus der Gebirgsbildung im Anschluss an die geologische Monographie der Tödi-Windgällen- Gruppe », Band I, Abschnitt V. Dort habe ich auch [Seite 312 und folgende] die Gründe gegen die Spaltentheorie zusammengestellt. Die bedeutendste Arbeit der Neuzeit, welche die Erosion wieder in ihr Recht einsetzte, war Rütimeyer « Ueber Thal-und Seebildung ». Dr. Emil Tietze hat m Jahrbuch der k. k. geolog. Reichsanstalt [Wien] 1878, 3. Heft, eine sehr lehrreiche Zusammenstellung über die Bildung der Querthäler gegeben. ) Es kann hier nicht unsere Aufgabe sein, auf eine Erörterung der Fragen und Untersuchungen so tief einzugehen, dass darin eine vollständige Beweisführung enthalten wäre. Wir überlassen dies den geologischen Fachschriften und können hier uns nur die Resultate zu Nutze ziehen. G-ewiss-wird uns aber Niemand darüber tadeln, wenn wir dies-auch mit Resultaten thun, die noch nicht unbestritten sind, sobald wir dies nur offen bekennen. Lassen Sie mich also, geehrte Clubgenossen, nach dem Hinweis, auf meine anderwärts gegebenen Beweise, von meinem Standpunkte aus fortfahren.
Bei der Thalbildung durch Erosion erkennen wir stets drei Stadien, es sind dieselben: 1 ) Einschneiden, 2 ) Verbreitern, 3 ) Ausfüllen des Thalgrundes. Der Fluss bestimmt stets nur vertikal und horizontal die Gestalt und Lage der Sohle des Thales, die Verwitterung hingegen den Bau der Gehänge, die gegen die Sohle hin unter bestimmten, von der Felsart abhängigen Böschungen abbrechen. Während wir im oberen Flusslauf das erste, im mittleren das zweite, im unteren das dritte Stadium beim einfachen Thale finden, zeigen die Thäler der Gebirge meistens einen mehi-maligen. Wechsel der Stadien, besonders der Stadien Nr. 1 und 2. Jeder Alpenwanderer kennt diese Erscheinungen. Schlagintweit hat sie zuerst als allgemein bei den Alpenthälern hervorgehoben. Wir steigen im Thal allmälig steiler an, dieses wird enger, der Bach reissender, er löst sich in einen wilden Sturzbacb, tobend in tiefer Schlucht, auf — da plötzlich ändert sich die Landschaft, wir gelangen auf einen flachen Thalboden, über den der Bach ruhig oft in schlangenförmigen Win- düngen fliesst; wir könnten dort nicht die wilde Landschaft thalabwärts ahnen, wir glauben im tiefsten Niveau zu stehen. So wechselt der Thalcharakter im gleichen Thale mehrmals ab.
Eine genaue Vergleichung der verschiedenen höheren Thalstufen in den Seitenthälern eines Gebirgsstromes und im Hauptthal selbst ergab mir das überraschende und sehr klare Resultat, dass in diesen zu einem innerhalb des Gebirges liegenden engeren Flusssystem gehörigen Thälern sich die Thalstufen stets im gleichen oder ganz ähnlichen Niveau wiederholen, wie sehr auch die Gesteinsart und deren Lagerung in diesen verschiedenen Thälern wechselt. Ferner zeigte sich, dass die grösseren Terrassen an den Gehängen, die nicht durch ungleiche Verwitterung aus der verschiedenen Beschaffenheit des Felsens erklärt werden können, sich genau in die gleichen Niveaux einreihen, wie die Thalstufen. Es erscheinen somit alle Thalstufen und Terrassen eines Gebirgsflusssystems als die Reste eines früher zusammenhängenden Thalbodensystems, während thalabwärts durch periodisch neu belebte Erosion neue tiefere Thalbodensysteme ausgespült worden sind und allmälig rückwärts in 's Gebirge sich einschneidend die alten früheren Thalboden zu schwindenden Resten — den Terrassen an den Thalflanken und den Thalstufen im hinteren Winkel der Thäler — verdrängen. Die Neubelebung hing wahrscheinlich mit erneuter Hebung des Gebirges und dadurch bewirkter Gefällsvermehrung zusammen. Ein weiterer Beweis dafür, dass die Thalstufen ein Stück Erosionsgeschichte sind, liegt in ihrer Abhängigkeit vom Flussgebiete. Wir beobachten in den verschiedenen durch Wasserscheiden getrennten Flussgebieten verschiedene Thalstufen und Ter-rassen-Niveaux, obschon Gestein und innerer Bau des Gebirges oft beiderseits der Wasserscheide ganz gleich sind. In der Tödigruppe, wo Linth-, Reuss- und Rheingebiet sich treffen, finden wir folgende Terrassen und Thalstufenhöhen ( in der Rubrik a ist die Höhe der alten Thalbodenreste in Meter über Meer, in der Rubrik b die Höhe der je zwischen zwei solchen gelegenen Steilabstürze [Stromschnellen etc.], also die Terrassenabstände in Metern enthalten ).
Reussgebiet. a.b.
450 bis 550 350 600 » 700 450 1000 » 1200 350 1300 » 1600 500 1900 » 2000 Linthgebiet. a.b.
600 bis 800 450 1000 » 1300 750 1800 » 2000 550 2400 » 2500 450 2800 * 3000 Rheingebiet.
a.b.
700 bis 1000 550 1300 » 1500 450 1800 » 1900 200 2000. » 2100 350 2400 Die Höhe der Terrassen richtet sich nach dem Flusssystem, nicht nach Gestein und innerem Gebirgsbau. Die alten Terrassenabstände wechseln mit dem Flussgebiete. Die Reste der alten höheren Thalbodensysteme zeigen thalauswärts ein ganz sanftes Gefälle, welches ähnlich ist demjenigen, das überhaupt Thalboden vom 2. Stadium ( verbreiterte ) bei Gebirgsflüssen annehmen. Das Gefälle der tiefsten jüngsten Thalsohle ist von Amstäg bis Erstfeld ein ganz normales, unter Erstfeld aber wird es aussergewöhnlich klein. Wir treten dort auf den flachen Schuttkegel der Reuss, Erstfeld liegt an der Grenze des Mittellaufes und des Ablagerungsgebietes. Die Correction der Reuss hat der Erhöhung des Thalgrundes von Erstfeld bis zum See vorläufig wieder ein Ende gemacht.
Die Verhältnisse der Terrassen und Thalboden des Reussgebietes sind auf unseren Tafeln dargestellt. In der Karte sind alle Thalstufen und Terrassen, die zu einem Systeme gehören und einst zusammenhingen, mit der gleichen Farbe bezeichnet. Taf. I, Fig. 1 und 2 stellen Querprofile, Taf. II, Fig. 5 ein Längs- profil durch die Thalbodensysteme des Reussgebietes dar. Anstatt hier eine viel Raum erfordernde Aufzählung der Terrassen und Thalstufen unseres Gebietes zu geben, ersuche ich meine Leser, dieselben auf der Karte zu studiren und sich von diesem Beschreiber, der trefflicher als viele Worte ist, die verschiedenen Thäler vorführen zu lassen. Ich habe nur noch beizufügen, dass selbstverständlich die tiefern Thalstufen und Terrassen meistens noch viel ausgeprägter erhalten geblieben, die höheren hie und da durch spätere Abschrägungen verwischt sind. So haben z.B. die Gletscherschliffe und der Moränenschutt die äussere Gestalt der Terrassen bei Gurtnellen und zum Theil am Schattdorferberg zerstört, während sie an den meisten andern Orten, besonders in geschützteren Seitenthälern, in ihrer vollen Schärfe zu beobachten sind. Viel deutlicher als auf der Karte in 1: 100000 können wir Terrassen und Thalstufen aus den Curvenblättern in 1: 50000 lesen.
Die verschieden alten Thalbodensysteme sind die verschiedenen Niveaux, in denen der Fluss sich bewegte; die höchsten sind die ältesten, die tiefsten die jüngsten. Vergleichen wir den Thalhohlraum zwischen zwei Thalbodensystemen mit der jetzigen Reussan-schwemmung von 200000 Cubikmeter per Jahr, so gewinnen wir eine ziemlich gute Vorstellung über die Zeiten, welche, den jetzigen ähnliche klimatische Verhältnisse vorausgesetzt, zur Ausspülung des Reussthal-systemes nothwendig waren.
Die Messung und Berechnung der Thalhohlräume von einer Stufe zur andern ist nicht schwierig, aber Ueber die Erosion im Gebiete der Beuss.
eine sehr zeitraubende, langwierige Arbeit. Ingenieur F. Becker hat dieselbe mit aller Sorgfalt für das Reussgebiet auf Grundlage meiner Eintragungen in der Karte durchgeführt und ist dabei zu folgenden Zahlen gekommen:
Höhe der Thal bodensysteme Dazwischen gelegener Thalhohlraum in Cubik- über JVLeer in Metern Kilometern E1900 bis 2200 m ) IV163,8252 D = 1400 « 1600 m III = 40,0597 C = 900 « 1200 m B = 600 « 300 m II = 21,5340 A = 437 « Ö36 m I = 4,7137 Summirung:
I
+ II
+ III 4-
[y — 230,15 I
+ II
= 66,31 I
4- II
26,24 Dass regelmässig den höheren Thalbodensystemen die grösseren Thalhohlräume angehören, ist erklärlich, weil von ihrem Niveau aus das Gebirge schon am längsten entblösst und der Zerstörung Preis gegeben ist, und sie schon am weitesten, ausgedehntesten in 's Gebirge hinein vorgedrungen sind, während die späteren tieferen Niveaux im Allgemeinen noch nicht Zeit fanden, die alten unbekümmert stets fortarbeitenden gebirgeinwärts einzuholen.
Wenden wir unseren Massstab an, so erhalten wir als die zur Ausspülung der Thalhohlräume wenigstens nothwendige Zeit in abgerundeten Zahlen:
Für I23 Jahrtausende.
II108 « III 200 « IV820 « I 4- II131 III + III ...331 I -j- II -j- III -f- IV. 1151 Hiezu ist zu bemerken, dass die einzelnen Zeiten der einzelnen Thalhohlraumstufen nicht als solche von Werth sein können. Es ist nicht zuerst das oberste Thalbodensystem in 820 Jahrtausenden fertig ausgespült worden, worauf dann während 200 Jahrtausenden die Ausbildung dès zunächst tieferen Niveau erfolgte; vielmehr arbeiteten sich die älteren Niveaux jeweilen selbstständig noch fort und fort in das Gebirge hinein und lieferten Schutt, während die späteren im unteren Thaltheil bereits begonnen haben. Die Geschiebe, welche die Eeuss auch heute in den See spült, stammen nicht nur aus der untersten Thal-hohlraumstufe, sondern auch aus allen älteren höheren. Die Verwitterung, die Ausspülung arbeiten gleichzeitig in allen bisher entblössten Niveaux fort. Die wirkliche Bildungszeit der tieferen Thaltheile war also jedenfalls viel länger, als dies unsere daneben geschriebenen Zahlen angeben, während die Ausbildungszeit der höheren Theils nicht in gleichem Grade von der berechneten Zahl abweicht. Was uns von Werth ist, das sind also nicht die Zahlen der einzelnen Stufen, sondern unser Massstab von 200,000 Cubikmetern Ausspülung per Jahr kann nur auf den ganzen Thalhohlraum, auf die Summe der einzelnen Stufen Anwendung finden.
Das höchste deutlich im Zusammenhang verfolgbare Thalbodensystem des Reussgebietes ist dasjenige von 1900-2200 m Meerhöhe. Höher finden wir allzu unzusammenhängende Reste, die Kämme und Gipfel aber gehen noch viel höher und deuten an, dass die ursprüngliche Gebirgsmasse ebenfalls noch höher reichte. Becker berechnete den Inhalt des noch vorhandenen über das Thalbodensystem von 1900-2200 m ragenden Gebirges auf 125 Kubikkilometer. Das Volumen der ganzen Gebirgsmasse über dem Niveau des Vierwaldstättersees im Reussgebiet beträgt 1241 Kubikkilometer, die Gesammt-thalhohlräume bis hinauf zur mittleren Höhe der über die oberste Terasse hinaufragenden Wasserscheidkämnie, welche 2848 m beträgt, steigen auf 754 Kubikkilometer.
Unsern Zeitmassstab dürfen wir aber nicht mehr über diesen Raum anwenden, da wir nur bis zum obersten Terrassensystem den Beweis haben, dass Erosion das Thal gehöhlt hat — von dem noch höher gelegenen Thalraum wissen wir nicht, welchen Antheil an seiner Ausbildung Zerreissungen der Erdrinde bei der Gebirgsstauung und welchen Antheil die Erosion genommen hat.
Es muss hervorgehoben werden, dass während und unmittelbar nach einer Hebungsperiode der Fluss bei erneutem Gefälle zuweilen mit erneuter Kraft arbeitet, dass seine Arbeit in Perioden reichlicherer Niederschläge und ferner in solchen spärlicherer Vegetation eine noch viel raschere werden konnte. Die Zeiten, in welchen die Ausspülung der tiefen Alpenthäler stattgefunden hat, sind diejenigen, welche seit Beginn der Alpenhebung bis jetzt abgeflossen sind. Für die Alpen bezeichnet dies etwa den Zeitraum vom Beginn der Tertiärformation bis zur Gegenwart oder wenigstens zwei geologische Perioden. Diejenigen Geologen, welche « ich die inneren Ketten schon in der Jurazeit oder noch früher gehoben denken, können sich diese Arbeit des Wassers auf noch viel längere Zeit vertheilt vorstellen. Auf allerlei andere Grundlagen ( Kohlenbildung, Kalkabsätze, Thiergenerationen etc. ) hat man das Alter einzelner Formationen meistens auf über 1,000,000 Jahre, oft auf mehrere Millionen berechnet. Croll Tjommt auf noch bedeutendere Zahlen. Aus unseren obigen Werthen geht deutlich hervor, dass die Arbeit des fliessenden Wassers unter den jetzigen ähnlichen Bedingungen reichlich energisch genug ist, um in der Zeit, während welcher die Thäler sich bildeten ( gleich der Zeit seit dem Beginn der Hebung ), allein ohne jede Mitwirkung anderer unbekannter Kräfte diese Arbeit zu Stande zu bringen.
Doch halt! Es ist Zeit, abzubrechen, sonst verlieren wir uns in Zahlen, mit denen wir doch keine klare Vorstellung mehr verbinden, und welche selbst keine Sicherheit mehr haben. Halten wir an denjenigen Ziahlen fest, für welche wir noch eine klare Vorstellung haben können:
Stellen wir uns an den Rand der schönen Terrasse am Schilt beim Dorfe Bristen, blicken wir von da tief hinunter auf die Dächer von Amsteg und hinaus gegen den herrlichen See! Wenn die Reuss jeweilen ihre ganze Kraft der Ausspülung einer tieferen Thalstufe allein widmen könnte, so hätte sie nur 23 Jahrtausende Zeit bedurft, um die vor unseren Blicken liegende breite und lange thalabwärts sich dehnende Thalaushöhlung, die unter dem Niveau unserer Füsse steht, auszugraben! « Nur » sage ich, denn der Raum dieses Thales ist gross — die Ortschaften, die darin sthehen, verschwinden wie Stäubchen in einer weiten Felsenhalle. Sie nützt ihre Zeit gut aus, die starke Keuss!
6. Der Urnersee.
Die Seen schienen lange Zeit ein Beweis zu sein, dass die Thäler Spalten und nicht Ausspülungen seien. Allein heute stehen wir auf einem anderen Standpunkte: Viele Flussläufe und der Anfang der meisten Thalbildungen ist älter als die Stauung des Untergrundes zum Gebirge. Die Bewegungen des Untergrundes'fallen als sekundäre Erscheinungen, als Störungen der Erosion in gewissen Perioden in deren Gang ein, allein die Erosion als die nimmer ruhende gewinnt allmälig meistens wieder die Oberhand, Die Stauung der Alpenketten ist eine Bewegung, welche an und für sich ungleichförmig ist und sich durch lange Zeiträume hindurch gezogen hat. Ein grosser Theil des Reussthaies war schon ausgespült, als in den äusseren Ketten bei Goldau abermals Hebungen eintraten — etwas rascher vielleicht, als der Fluss die neue Barriere durchzusägen vermochte, er wurde zurückgestaut. Dadurch entstand ein See — und dieser floss nun an der nächst tiefen Stelle bei Luzern über. Der alte Reusslauf, der über Goldau gieng und in 26 welchem Lowerzer- und Zugersee liegen, ist abgeschnitten und die Reuss westlich in ein anderes altes Stammthal, das vom Brünig über den Alpnachersee führt, abgelenkt worden. Heute betrachten wir den Untergrund des Urnersee's als ein überschwemmtes Stück alten Thalbodens, der im 2. oder 3. Stadium der Thalbildung sich befand.
Die alte Spaltentheorie der Thäler verlängerte in Gedanken die Wände zu beiden Seiten des Urnersee's und schätzte darnach dessen Tiefen auf über 2000 m. Im Volke lebt ebenfalls fest eingewurzelt der Glaube an die unergründliche Tiefe der steilufrigen Seen. Spricht man von einem recht kleinen See, so hört man fast überall die ganz verkehrte Behauptung: « Dafür ist er aber um so tiefer! » Selbst Zahlen werden genannt, die in 's Unglaubliche gehen. Vom Urnersee erzählte man mir allen Ernstes, er sei genau so viele Fuss tief, als der Frohnalpstock sich über seinen Spiegel erhebe, und Zahlen von 3000-5000 Fuss wurden angeführt, bei welchen man noch keinen Grund gefunden habe. Um ein Kabel von Flüelen nach Bauen zu legen, ist die Tiefe des Grundes auf jener Linie durch Herrn Kantonsingenieur Mohr in Luzern vermessen worden. Die grösste Tiefe, die er fand, beträgt 195 m, allein diese Messungen fallen nicht in die Mitte, sondern ganz nahe an 's Ufer, und helfen uns somit für unsern Zweck nicht. Kein Spaltentheoretiker hat sich an die Messung gewagt.
Früh Morgens den 29. Dezember 1875 bei ganz windstiller klarer Luft stiess unser grosser Nauen von Brunnen in den damals winterlich stahlgrau spiegelnden See hinaus. In der Mitte des Schiffes stand der treffliche Tiefenmessapparat, den der Kanton Zürich einst zur Vermessung des Zürichsee's hatte anfertigen lassen. Es ist mit demselben möglich, in zwei Stunden etwa 12 ganz genaue Messungen mit Contrôle auszuführen. Unsere Schiffer waren treffliche Leute, die es verstunden, auch ohne mathematische Hülfsmittel mit staunenswerther Genauigkeit in vorgezeichneter Richtung in einer geraden Linie gleichmässig schnell zu fahren und während der Tiefenmessung das Schiff genau am Flecke stille zu halten. Wir begannen damit, ein Querprofil durch den See zu messen. Unser Anfangspunkt war der « Fleder-mauseggen » genannte Felsvorsprung etwa 500m südlich vom Grütli, unser Endpunkt ein Versuchsstollen der Gotthardbahn etwa 300 m nördlich vom ersten grossen Tunnel der Axenstrasse nördlich von Sissikon. 65 m vom westlichen Ufer entfernt liessen wir unser Senkloth zum ersten Mal in die Tiefe. Als es auf den Grund aufschlug, waren 203 m unserer Seidenschnur abgewickelt. Etwa 125 m vom Ufer wurde die zweite Tiefenmessung vorgenommen. Bei 204 m hatten wir wiederum den Boden. 255 m vom Ufer betrug die Tiefe 205 m. In der Mitte des Sees, der hier 1560 m breit ist, war sie 204 m; 160 m vom östlichen Ufer entfernt 197 m und endlich noch 35ra näher am Ufer 102 m.% Die Wände zu beiden Seiten fallen also so steil, wie wir sie über dem Wasser sehen, bis in eine Tiefe von fast genau 200 m ab und dann breitet sich in dieser Tiefe von einem Ufer zum andern ein wunderbar ebener, horizontaler Seegrund aus ( Taf. I, Fig. 2 u. 3 ). Unsere Messungen ergaben ferner, dass sehr oft der Felshang nicht durch Schutthalden an seinem Fusse bekleidet ist, sondern mit dem Seegrund eine scharfe, unvermittelte einspringende Kante bildet. Seeaufwärts fanden wir eine ganz allmälige langsame Abnahme der Tiefe, also eine Böschung des Untergrundes, wie sie einem alten Thalboden entspricht. In der Mitte zwischen Tellsplatte und Bauen massen wir z.B. 192 m, vor dem grossen Axen, wo nach der übereinstimmenden Aussage aller Uferbewohner der See am allerunergründlichsten sein sollte, noch 172 m; abwärts war eine Erhöhung des Grundes durch die Anschwemmungen der Muotta erst bei etwa 2000 m Annäherung an deren Mündung bemerkbar. Die Wand, welche von Sonnenberg-Seelisberg gegen den See abfällt, ist also mehr als doppelt so hoch, wie der See tief ist; an den breiteren Stellen ist er mehr als zwölf Mal so breit wie tief, die ganze Wassermasse des Urnersee's liegt wie eine dünne Schicht im flachen Thale umgeben von Bergen, gegen deren Höhe die Tiefe des Sees fast verschwindet ( der Gütschen z.B. überragt den Seespiegel um lO1^ Seetiefen ). Vergleiche die Profile Taf. I, Fig. 2, 3 und 4. Es versteht sich von selbst, dass meine Messungen nicht die späteren genauen Kurvenaufnahmen, welche gemacht werden sollen, ersetzen können, doch waren sie für mich nothwendig und gewiss Vielen willkommen, da die Seevermessungen durch das eidgenössische topographische Bureau viel langsamer vorschreiten müssen, als wir zuerst hoffen durften, und der Vierwaldstättersee noch gar nicht in Angriff genommen sein soll. Die Messungen der Ingenieure des topographischen Bureau haben für den Genfersee, Thunersee, Brienzersee, Walen- see, ganz ähnlich wie die meinigen im Urnersee, einen flachen, thalbodenförmigen Seeuntergrund nachgewiesen.
Der See füllt sich allmälig mit Geschiebe wieder aus. Da der Urnersee von Flüelen bis zum Mythenstein ungefähr 4 Kubikkilometer Inhalt hat, so werden die Anschwemmungen durch die Reuss denselben in etwa 20 Jahrtausenden ausgefüllt haben, so dass dann das obere Ende des Sees nahe bei Brunnen stehen wird. Die Bäche von Isen- und Riemenstaldenthal werden die Ausfüllung nach beschleunigen.
Wie die Tiefe des See's unbedeutend ist im Vergleich zur Tiefe seines Thales, so ist er selbst eine vorübergehende, fast zufällige Erscheinung in der langen Entstehungsgeschichte des ganzen Reussthaies.