De ontwikkeling van het landschap in het Kromme Rijngebied

Uittreksel uit v Renswoude/Habermehl – Houten Castellum

vanRenswoude & DS Habermehl, J. (2017). Opgravingen te Houten-Castellum. Bewoning langs een restgeul in de IJzertijd, Romeinse tijd en Vroege Middeleeuwen: Zuidnederlandse Archeologische Rapporten 65.

(https://easy.dans.knaw.nl/ui/?wicket:bookmarkablePage=:nl.knaw.dans.easy.web.search.pages.PublicSearchResultPage&q=Opgravingen+te+Houten-Castellum.)

5.3 landschappelijk kader

 

5.3.1 landschapsgenese

Tijdens de laatste IJstijd, het Weichselien (115 000 – 10 700 jaar geleden), was de Rijn een vlechtende rivier die in brede, in oudere sedimenten ingesneden dalen, onder periglaciale omstandigheden vooral grof zand en grind afzette. Deze sedimenten behoren tot de Formatie van Kreftenheye. Deze pleistocene afzettingen liggen binnen het onderzoeksgebied op een diepte van 3.5 tot 5 m –mv.

Aan het begin van het Holoceen ontstonden onder invloed van de zeespiegelstijging vanuit deze pleistocene riviervlakte de anastomoserende en meanderende rivieren, zoals die nu in het Rivierengebied aanwezig zijn. In het Holoceen hebben de Rijn- en Maastakken zich binnen de Rijn-Maasdelta vaak verlegd (avulsies), waardoor een gecompliceerd netwerk is ontstaan van stroomgordels van verschillende ouderdom, die veelal bedekt zijn met jongere afzettingen. De fluviatiel, holocene afzettingen worden gerekend tot de Formatie van Echteld.

De holocene rivierafzettingen zijn gevormd door rivieren van verschillende typen. De indeling hiervan wordt gemaakt op basis van de vorm van de rivierloop (fig. 5.3). 64

Hoewel echt rechte rivieren in de natuur nauwelijks voorkomen, worden licht slingerende rivieren aangeduid als rechte rivieren (fig. 5.3, C). Binnen de min of meer rechte geulen heeft het water steeds de neiging om van ene oever naar de andere oever te slingeren of meanderen.  Hierbij is de stroomsnelheid het hoogst in de buitenbochten, waarbij erosie plaatsvindt. In de binnenbochten is de stroomsnelheid veel lager en hier wordt veel van het geërodeerde materiaal weer afgezet. Als gevolg van deze erosie en sedimentatie zal de loop van de rivier geleidelijk en soms in sprongen stroomafwaarts en naar buiten verschuiven. De bochten die hierbij ontstaan zijn kenmerkend voor meanderende rivieren (fig. 5.3, B). Als het verhang, debiet en de korrelgrootte van het vervoerde sediment toenemen gaat het geulenpatroon over in die van een vlechtende rivier (fig. 5.3, A). Deze worden gekenmerkt door een stelsel van vele kleine, matig brede en ondiepe geulen, die herhaaldelijk splitsen en weer samenvoegen. Vlechtende rivieren ontstaan vaak in makkelijk erodeerbaar materiaal, zoals zand,  waarin de watervoerende geulen zich makkelijk kunnen verplaatsen. Tussen de geulen liggen zand- en grindbanken die tijdens hoog water worden overstroomd. De vlechtende rivieren lijken sterk op een vierde type, de anastomoserende rivieren (fig. 5.3, D). Deze worden echter gekarakteriseerd door meerdere stabiele geulen, die weliswaar ook regelmatig splitsen en weer samenkomen, maar stabiele komgebieden omsluiten. De individuele geulen van dit type rivier hebben vaak een recht verloop, maar kunnen ook kenmerken van meanderende en vlechtende rivieren vertonen. 65

In doorsnede hebben de geulen vaak een kleine breedte/diepte verhouding en zijn de oeverwallen goed ontwikkeld. In een anastomoserend riviersysteem treden regelmatig avulsies op en komen vaak crevasses voor. 66

Veranderingen in het riviertype worden gestuurd door een reeks aan factoren. Belangrijk daarbij zijn het debiet, het verhang en de korrelgrootte van het vervoerde materiaal. Het debiet kan bijvoorbeeld veranderen als gevolg van klimaatveranderingen, avulsies of menselijk handelen (denk aan ontbossing waardoor piekafvoeren toenemen). Het verhang is voor een deel gekoppeld aan de holocene zeespiegelstijging waardoor de erosiebasis in de loop der tijd steeds hoger kwam te liggen. Maar ook de sedimentatie van de rivier zelf is hierop van invloed. Het sediment dat een rivier vervoert is namelijk in belangrijke mate afhankelijk van de stroomopwaarts gesitueerde ondergrond.  Bij sterke verandering van de ondergrond, zoals bij het doorsnijden van een fossiele zandige stroomgordel, kan de aard van het rivierverloop lokaal sterk verschillen. Ook als stroomopwaarts avulsie optreedt kan in de te groot geworden, zandige bedding, tijdelijk een ander riviertype ontstaan.

Alle holocene, fluviatiele afzettingen behoren tot de Formatie van Echteld.  Binnen deze formatie worden, op grond van wijze van afzetting en lithologische karakteristieken, een aantal lithogenetische eenheden onderscheiden (fig. 5.4).

 

Fig. 5.3. Houten-Castellum. Indeling van rivieren op grond van de vorm van de rivierloop (naar Berendsen 2005, fig. 20.1).

A vlechtende rivieren; B meanderende rivieren; C rechte rivieren; D anastomoserende rivieren

Fig. 5.4. Houten-Castellum. Riviersysteem met geomorfologische terminologie (naar Berendsen/Beukenkamp 1983).

A bovenaanzicht; B doorsnede.


Noot: Anastomoserende rivier
Een anastomoserende rivier bestaat uit een stabiel patroon van meerdere, onderling verbonden riviergeulen, gekenmerkt door een hoge sedimentatiesnelheid en een lage kronkelfactor, voorkomend in gebieden met bodemdaling en/of zeespiegelstijging. Zie ook: http://www.geologievannederland.nl/woordenlijst?term=rivier


De belangrijkste lithogenetische eenheden zijn beddingafzettingen, oeverafzettingen, komafzettingen en crevasseafzettingen.

De beddingafzettingen worden binnen de rivierbedding afgezet en bestaan hoofdzakelijk uit grind en zand.

Een kenmerkend element van meanderende rivieren is de kronkelwaard. Als een meanderbocht zich als gevolg van het verschil in stroomsnelheid naar buiten verplaatst zal het zand over de oude oever in de binnenbocht worden afgezet. Hierbij ontstaat een typische schuine gelaagdheid, waarbij de lagen in de richting van de migratie hellen. De waterstand in de rivier varieert door het jaar heen. Bij hoog water (fig. 5.4) zal de rivier regelmatig buiten haar oevers treden. De stroomsnelheid in de geul blijft daarbij hoog, zodat het grofste sediment in transport blijft. Buiten de oevers neemt de stroomsnelheid snel af. Hierbij vindt laterale selectie plaats op basis van de korrelgrootte van het sediment. Het grovere sediment, zoals fijn zand en zandige klei wordt dicht langs de geulen afgezet, waardoor de oeverwallen worden opgeworpen. Verder van de geul neemt de stroomsnelheid steeds verder af en als het water weer begint te zakken kan ook hier het sediment (siltige kleien) bezinken.

In de laagste delen van deze komgebieden kan het zo nat zijn dat veenvorming optreedt (Formatie van Nieuwkoop). Bij elke overstroming zal vooral de oeverwal steeds verder worden opgehoogd, zodat een rug in het landschap wordt gevormd. Dit wordt nog versterkt doordat de slappere komafzettingen sterker inklinken dan de zandige stroomgordel, zodat deze steeds hoger in het landschap komt te liggen.

Gedurende perioden waarin geen of nauwelijks sedimentatie optreedt kan zich een min of meer permanent vegetatiedek ontwikkelen, waarbij bodemvorming zal plaatsvinden. In de nattere komgebieden zullen zich aquatische bodems vormen en op de hogere oeverwallen drogere, terrestrische bodems.

Mede door chemische in- en uitspoeling, maar ook door verplaatsing van organisch materiaal ontstaan zo vegetatiehorizonten. De in het Nederlandse Rivierengebied vaak donker (blauw)grijze lagen zijn meer of minder dik onder invloed van het bodemtype, het uitgangsmateriaal, de tijdsduur en sedimentatiesnelheid. Ook in restgeulen kunnen vegetatiehorizonten ontstaan als deze periodiek droog komen te staan.


Restgeulen

Een restgeul is een lineaire depressie in het landschap, recht of gebogen, die ontstaat bij het wegvallen van wateraanvoer na avulsie (geulverlegging) of bijvoorbeeld na het afsnijden van een meanderbocht (fig. 5.4). Ze worden doorgaans opgevuld met silt, klei en veen. Na het wegvallen van de wateraanvoer kan nog geruime tijd water blijven staan in de restgeul en aanvoer van water en sediment plaatsvinden tijdens extreem hoge waterstanden. Wat dit betekent voor de in de restgeul aanwezige archeologische vondsten en welke processen hierin een rol spelen is uitgebreid beschreven tijdens eerder uitgevoerd onderzoek aan een restgeul in Geldermalsen-Hondsgemet. 67


Reactivering van restgeulen

Reactivering is een belangrijk concept in de Nederlandse Rijn-Maas-delta. Als geheel of gedeeltelijk ver-landde (rest)geulen – of delen daarvan – opnieuw watervoerend worden en daarbij bedding- en oeverafzettingen afzetten is sprake van reactivering. Oudere sedimenten kunnen daarbij (gedeeltelijk) geërodeerd worden, maar vaak wordt er ook sediment over afgezet. Soms zijn deze reactiveringen te herkennen in de opbouw van de oeverwallen.  Als de periode voldoende lang is tussen de actieve fasen kunnen de oeverafzettingen gescheiden zijn door komafzettingen of door herkenbare bodemvorming. Vaak wordt in dergelijke gevallen gesproken van meerdere fasen van activiteit van een stroomgordel.

Reactivering kan ook op kleinere schaal en voor een beperkte periode plaatsvinden. Vaak wordt dan gesproken van een tijdelijke reactivering. Hierbij kunnen ook (nieuwe) geulen worden uitgesleten. Vaak vindt dit plaats tijdens één periode van hoogwater vanuit een nabijgelegen rivier, waarbij de watervoerende restgeulen gaan mee stromen. Soms is de nieuw ontstane geul echter actief gedurende meerdere opeenvolgende perioden van hoogwater, zodat sprake is van een tijdelijke reactivering.


Crevasses

Als een rivier tijdens hoogwater buiten haar oevers treedt, zullen als eerste de laagste delen van de oeverwal worden overstroomd. Hierbij wordt sediment de kom in getransporteerd en de afzettingen die hierbij ontstaan worden crevasseafzettingen genoemd. De verschijningsvorm van deze afzettingen is sterk verschillend en afhankelijk van de ontwikkelingsfase van de crevasse. Hierbij worden drie fasen of types onderscheiden. 68)

In de eerste fase (stage1) wordt een waaiervormig dek van sediment (de ‘splay’) afgezet vanuit het punt waar de oeverwal wordt overstroomd. In dit dek kunnen ondiepe, snel verleggende geulen ontstaan in een vlechtend patroon, die doodlopen in de kom. Bij een verdere ontwikkeling (stage 2) snijden de geulen zich dieper in, ontstaan kleine oeverwallen en vormen de meer stabiele geulen een anastomoserend patroon.

In stage 3 is sprake van individuele geulen met bedding- en oeverafzettingen, met een anastomoserend of meanderend patroon. Meestal lopen de geulen dood in de kom, maar in sommige gevallen groeien crevassegeulen uit tot hoofdgeulen die zich stroomafwaarts weer aansluiten bij de bestaande geul. In dergelijke gevallen is sprake van een avulsie of stroomgordelverlegging.

Crevassevorming treedt vooral op aan de begin- en eindfase van de ontwikkeling van een stroomgordel. (69)

In de beginfase zijn de oeverwallen nog niet zo goed ontwikkeld, waardoor de rivier tijdens hoogwater al snel buiten haar oevers zal treden.  In de eindfase daarentegen zijn de oeverwallen goed ontwikkeld en hoog opgeworpen. Tijden hoogwater is het verval met de kom dan zo hoog dat de oeverwallen regelmatig zullen doorbreken en materiaal ver de kom in zal worden getransporteerd.

Fig. 5.5. Houten-Castellum. Meandergordels in de omgeving van het plangebied, met in blauw de begrenzing van terrein 16 (naar Cohen et al. 2012).

Linschoten systeem: 70 Honswijk; 78 Jutphaas; 202 Zouwe. Utrechtse systeem: 74 Houten; 85 Kromme Rijn; 181 Werkhoven.

Fig. 5.6. Houten-Castellum. Uitsnede van de paleogeografische kaart van de Rijn-Maasdelta (naar Cohen et al. 2012).

 


65 idem.

66 Makaske  1998.

67 Boreel/Van Zijverden 2009, 77-78.

68 Smith et al. 1989.

69 Makaske  1998,  220-224;  Van  Dinter/Van  Zijverden  2002, 7-8.

70 Cohen et al.2012.

71 Berendsen 1982, 163.

72 Cohen et al. 2012.

73 Idem.

 


5.3.2 regionaal landschappelijke ontwikkeling

Twee riviersystemen zijn in belangrijke mate verantwoordelijk voor de geologische en geomorfologische opbouw van het onderzoeksgebied (fig. 5.5 en fig. 5.6).

In het Laat Neolithicum stroomden de rivieren van de Honswijkse, Zouwese en Jutphase stroomgordels door het tegenwoordige Kromme-Rijngebied, waarin zich het plangebied bevindt. Deze drie rivieren behoren tot het Linschoten riviersysteem.

Iets jonger is het Utrechtse riviersysteem, waarvan de Werkhovense, Houtense en Kromme Rijn de belangrijkste stroomgordels zijn en dat het Linschoten systeem grotendeels oversnijdt.

De Houtense stroomgordel kent een begindatering van ca. 2200 voor Chr. (Laat Neolithicum) en houdt op met actief sedimenteren rond 800 voor Chr. (Vroege IJzertijd). 70

Tijdens deze actieve fase van de stroomgordel heeft de rivier deels afgewaterd op de Jutphase stroomgordel. Laatstgenoemde stroomgordel takt net ten noorden van het onderzoeksgebied van de Houtense stroomgordel af.

De eindfase van de Houtense stroomgordel is minder eenduidig dan de hierboven aangegeven datering veronderstelt. De genoemde einddatering is namelijk gebaseerd op een 14C-datering van een stuk hout (2590 ± 70 14C-BP (GrN-18107)) uit een zandige laag in een restgeul nabij het stroomafwaarts gelegen Vechten.  Tegelijkertijd laat een datering van venige klei ten oosten van de  Houtense  stroomgordel  –  nabij  Weerdenburg  –  zien  dat  rond  deze  periode  een  laatste  fase  van  sedimentatie  aanving  (2680  ±  50  14C-BP  (GrN-8713)).  Verondersteld wordt dat deze sedimentatie plaatsvond vanuit de dan actieve geul waarin tegenwoordig de sloot Oosterlaak ligt (zie ook fig. 5.1). 71

Bovendien is de datering van de avulsie, waarbij stroomopwaarts de Kromme Rijn ontstond, minder eenduidig dan door Berendsen werd aangenomen. 72

Cohen et al. laten zien dat de drie dateringen, op basis waarvan Berendsen de beginfase van deze stroomgordel in de Midden Bronstijd dateerde, waarschijnlijk te oud zijn en betrekking hebben op andere stroomgordels. Zij veronderstellen dat de Kromme Rijn pas ontstond rond 2500 14C-BP, wat goed aansluit op de datering van de Houtense restgeul nabij Vechten.

De afvoer van de Houtense stroomgordel wordt geleidelijk overgenomen door de Kromme Rijn. Volgens Cohen et al. is  het  patroon  van  restgeulen  in  de  Houtense  stroomgordel  indicatief  voor  een  geleidelijke vermindering van afvoer door de avulsie. 73

De regelmatige reactiveringen van de restgeul op de vindplaats Houten-Castellum hebben bijgedragen aan dit beeld. De  afstand  tussen  de  Kromme  Rijn  en  de  Houtense  stroomgordel  hebben  ervoor  gezorgd  dat  de  Kromme  Rijn  weinig  sediment  kon  afzetten  over  de  Houtense  stroomgordel.  Bovendien vormde de tussenliggende Werkhovense stroomgordel een barrière. De vele restgeulen bleven daarom lang openliggen en sommige voerden nog water tot in de Romeinse tijd.

Terwijl de in de vroeg-Romeinse tijd ontstane rivier de Lek een groot deel van de afvoer overneemt, blijft er in de restgeulen van de Houtense stroomgordel sedimentatie plaatsvinden. In de Middeleeuwen zijn deze geulen echter zover dichtgeslibd of verland dat ze enkel nog als depressie in het landschap herkenbaar zijn (fig. 5.7; vergelijk met fig. 5.1 uit de geciteerde publicatie waarvan dit een extract is).

Door deze nattere laagtes werden sloten gegraven, die nog steeds te traceren zijn. Ook de ca. 1.5 km brede Houtense stroomrug is nog steeds als verhoging in het landschap herkenbaar.