A Duna-Rajna háború

Mint az köztudott, a Duna a Fekete-erdőben ered, a mai Németország területén. 2850 kilométer hosszú, átlagos vízhozama Budapestnél 2300 köbméter másodpercenként. A Fekete-tengert Románia és Ukrajna határán, a Duna-deltában éri el. Aki azonban ismeri Epheszoszi Herakleitosz Platónnál fennmaradt mondását:

"Hérakleitosz azt mondja valahol, hogy minden mozgásban van, és semmi sem marad változatlan, és a folyó áramlásához hasonlítva a létezőket, azt mondja, hogy nem léphetsz kétszer ugyanabba a folyóba."

gyorsan hozzáteszi: jelenleg. Nézzük másképpen: a Duna a Nyugati-Alpokban ered, a mai Svájc területén, hossza 1400 kilométer, átlagos vízhozama a bécsi torkolatánál 3-4000 köbméter másodpercenként. Furcsán hangzik? Pedig volt ilyen is.

1. kép Forrás, de vajon meddig még?

Már a Duna mostani forrása is komoly vita tárgyát képezte és képezi Baden-Württemberg tartományban. Hiszen hol ered a Duna? Létezik egy csodálatos foglalt forrás (1. kép) a Fürstenberg kastély kertjében, Donaueschingenben, ahol föld alatti csatornán indul el egy vízfolyás és ömlik a Brigach-patakba. Létezik két forráság a Breg és Brigach, melyek összefolyásától ugyancsak nevezhetjük Dunának a folyót (2. kép). És sokan - főképpen a furtwangeniek - azt mondják, hogy a Duna bizony a Breg forrásától számítandó, merthogy az a hosszabb forráság. Kicsit mindenkinek igaza van, a hagyomány szerint a kastélykerti forrás a valódi, ugyanis az csak a XIX. század elejétől ömlik a Brigachba, valóban a Breg a hosszabb forráság, ám a földrajzi-hidrológiai nézőpont a forráságak találkozását favorizálja. A vita hevessége mindenesetre megmutatja, hogy itt igen fontos dologról van szó. Szerintem fölöseges ezen a kérdésen vitatkozni, különösen annak a ténynek tudatában, hogy a Duna legfelső 100 kilométeres szakasza forráságakkal együtt "hamarosan" a Rajna valahányadik mellékpatakja lesz.

2. kép A Duna születése; a Breg és Brigach összefolyása

A Duna és Rajna vízválasztójának elhatárolása már a régebbi korok emberét is érdekelte. Claudio Magris egyszerűen Dunának elnevezett művében így ír erről:

"...1785-ös nagy művében a Duna-folyó Antiquariusa - ez Johann Herm. Dielhelm álneve - említ egy házat Abnoba hegyén (Fekete-erdő - SzVD), amelynek tetejéről az egyik eresz a Dunába, a másik a Rajnába engedi a vizet: egyébként megemlít még egy Kaltherberge nevezetű fogadót a freiburgi országút mentén, melynek tetejéről az eső két irányban folyik le, az egyik ág a Dunában, a másik a Rajnában végződik..."

A Rajna és a Duna között évmilliók óta vízgyűjtőterület-háború zajlik, amelyben a Duna rendre vereséget szenved. A napjainkban szemünk láttára zajló "csatát" a Donauversickerung névvel szokás körbeírni. Erről a jelenségről már volt szó itt a blogon, egy hosszabb bejegyzés keretében (http://dunaiszigetek.blogspot.hu/2011/08/bifurkacio-es-batukaptura.html). Ez a mostani írás időben és térben kibővített kontextusba kívánja helyezni ezt a földtörténeti pillanatfelvételt. Egyszóval érdemes azzal a bejegyzéssel kezdeni!

1. ábra Kaptúra

A bejegyzésben leggyakrabban használt fogalom a kaptúra lesz, ezért fontos tisztázni, mit is ért a geográfia tudománya ezalatt. A másik nevén folyólefejeződés (angolul: stream capture) egy eróziós jelenséget takar. Amikor egy mélyebben fekvő folyóvölgy oldalazó, vagy hátráló erózióval elér egy másik, magasabban fekvő folyóvölgyet, akkor belátható, hogy a magasabban fekvő vízfolyás a nagyobb esés irányába fog elmozdulni (1. ábra). Maga a folyólefejeződés akkor következik be, amikor pl. egy extrém nagy árhullám átcsap az elvékonyodott völgyperemen és a víztömeg pontosan úgy mint egy árvízvédelmi töltés átszakadásakor átzúdul a mélyebben fekvő völgybe. A mélyebben fekvő, hátravágódó folyó gazdagabb lesz az elhódított szakasz vízhozamával, így a munkavégző képessége is megnő, amivel a hódítást, új völgyét gyorsan véglegessé teheti. Folyólefejezésre Magyarországon is van "tankönyvi" példa: A Zala felső folyása régebben a Marcal folyóhoz tartozott. Amikor a rövidke Zala folyó hátravágódva elérte a Marcal völgyét kialakult az ún. Türjei kaptúra és ezzel a Zala mai vízhálózata.
A kaptúrának létezik egy speciális változata, az ún. batükaptúra, amikor a szomszédos völgy nem a felszínen csapolja meg a másik folyóvölgyet, hanem egy föld alatti rendszeren keresztül. Ez a barlangi vízfolyás idővel felnyílhat, átalakulva egy "rendes" felszíni folyóvá. 
A Duna felső szakasza a földtörténeti korokban sorozatos kaptúrákkal alakult olyanná, amilyennek ma ismerjük. Ha a Rajna és Duna közötti vetélkedést háborúként jellemezzük, akkor ezek a kaptúrák jelentik a fegyverszüneteket, amikor a frontvonalak egy időre megszilárdulnak. A Duna története során három komolyabb területveszteséget könyvelhetett el, ez nagyjából 35000-45000 négyzetkilométernyi vízgyűjtő területet érint. Hozzá jön még az elvesztett területről származó vízhozam, amely annak idején létrehozta a Duna ősfolyamvölgyeit. És a vetélkedésnek még koránt sincs vége.

2. ábra a Rajna hátravágódása (kissé elavult korszakolással)

Történetünket a jégkorszakokat (pleisztocén) közvetlenül megelőző pliocén korban kezdjük. Ez a kor 5,332 millió évvel ezelőtt kezdődött és tartott 2,588 millió évvel ezelőttig. A pliocén legismertebb földtörténeti jelensége a Gibraltári-szoros záródása miatt a Földközi-tenger kiszáradása (ún. messinai sókrízis) volt. Az Alpok kiemelkedése ekkor még javában zajlik, északi előteréből lassan húzódik vissza egy tengeröböl, a megnövekedett hordalékszállítású alpesi patakoknak köszönhetően. A feltöltött tengeröböl tengelyében mind keletebbre építi deltáját egy új folyó, 

A bővízű Aare-Duna

3. ábra Az Aare-Duna vízrendszere

A pliocén kori Duna forrása valahol a valaisi (wallisi) alpokban lehetett, ott ahol ma a Rhône ered. Egészen a Genfi-tóig a mai Rhône mederben folyt, majd észak felé kanyarodott az Aare folyó völgyébe Ezért nevezzük ezt az ős-Dunát Aare-Dunának (3. ábra). A mai vízhálózat senkit ne zavarjon meg, a Genfi-, Konstanzi és a többi tó medreit majd csak a jégkorszak gleccserei fogják kivájni évmilliók múlva. A névadó Aare egy 295 km hosszú folyó Svájcban, átlagos vízhozama 560 m³/sec, a legnagyobb mért vízhozama 2656 m³/sec volt, ami körülbelül megegyezik a Duna magyarországi vízhozamával. 1940 méter magasan ered az Unteraar-gleccser olvadékvizeiből.  Mivel a Rajna a pliocénben még Elzász és Baden-Württemberg határán eredt, az Aare-Duna akadálytalanul haladhatott északkelet felé, ahol hamarosan elérte a Duna mai felső szakaszát. Azonban a Rhône+Aare csupán az egyik legnagyobb forráság volt ekkoriban. A  Graubünden kantonban két forráságból eredő Felső-Rajna ugyancsak a Dunába ömlött, torkolata Ulm városa mellett volt. Ez azt jelentette, hogy a pliocénben, a mai értékekkel számolva Ulmnál a Duna vízhozama már bőven meghaladta az 1500 m³/sec értéket. Az Aare-Duna ekkoriban észak felől is több vizet kapott, a vízgyűjtőhöz tartozott az ős-Majna és az ős-Neckar is. Utóbbi kettő vízhozamát nehéz megbecsülni, de az Altmühl-völgy méretei jól érzékeltetik azt az Aare-Duna által szállított hatalmas vízmennyiséget, ami rohamléptekkel töltötte fel Bécs irányába a sekény tengeröblöt.

Az Alpokban eredő Rajnai-Duna

4. ábra A Rajna-Duna vízrendszere

A Pliocén Pleisztocén határon több változás történt a terület vízrajzában. Először is a hátravágódó Rhône elhódította az Aare-Duna felső szakaszát, kialakítva ezzel a mai völgyét. Később ebben a völgyben mozgott a hatalmas Rhône-gleccer, amely a Genfi-tó medencéjét vájta ki. A Duna elvesztette az Aare folyót is, amely ugyancsak Földközi-tenger felé vette az irányt, átkerülvén a Rhône-vízgyűjtőbe. Az akkor még alacsonyabb Jura-hegységen keresztülvágódó Doubs szerezte meg ezt a folyót, nagyban megnövelve ezzel a Rhône vízhozamát. A Rajna lassan-de-bizosan közelített a Svájci-medence felé (4. ábra).

A jégkorszakok hajnalán lezajlott változások miatt az Alpokban eredő Felső-Rajna vált a Duna fő forráságává. Ulm és Ehingen között érte el a Dunát, miközben durvaszemcsés alpi hordalékával töltötte fel a hegylábfelszínt. Ma már nehéz elképzelni ezt a torkolatot, ugyanis a jégkorszak alaposan átrajzolta a tájat azóta. Közben a Rajna, mely a miocén korig csupán 450 kilométer hosszú volt, és a Westerwald hegységben eredt, bezökkenő árkában folyamatosan vágódott hátra a Duna-vízgyűjtő irányában. A pliocén korban már a Vogézek lejtőin kell keresnük forrását, fokozatosan vonzotta magához a Moselt a Majnát és a Neckart. Az erősen süllyedő Rajna-árok először az Aare folyót szerezte meg egy kaptúrával a Doubs-tól, majd mintegy fél millió éve elérte a kialakuló Konstanzi-tónál a Rajna-Dunát, és megszerezte az egész alpi szakaszát. Ez volt az a pillanat, amikor a Duna többé nem az Alpokban eredt, hanem forrása egy éppen tektonikailag kiemelkedő középhegységbe a Fekete-erdőbe tevődött át. Ez a kaptúra már érzékelhetően csökkentette a Duna vízhozamát.

A Rajna az Aare-t és az alpi forráságait megszerezve megduplázta szállított vize mennyiségét. Basel városánál napjainkban 1037 m³/sec víz halad át, ami egykor a Duna vízhozamát növelte. Ezek az átlagos vízhozamok nem használhatók a földtörténeti korokra, hiszen csupán az elmúlt száz év adatait tartalmazzák.

A legutolsó kaptúra: Feldberg-Duna

5. ábra a Wutach-vízrendszer

Miután a Duna elvesztette szinte az egész nyugat-alpi vízgyűjtőjét, forrása átkerült a Fekete-erdőbe, annak is a legmagasabb pontja, a Feldberg csúcs (1493 m) közelébe. Innen ered a Feldberg-Duna elnevezés. A pleisztocén kor eljegesedései idején a Fekete-erdő csúcsairól több gleccser is indult a völgyek irányába. A gleccserek emlékét máig őrzik a magasabb régió tavai. A glaciálisok idején ezek a gleccserek táplálták a Dunát. Miután ezek a jégárak elolvadtak a Feldsee nevű tóba került át a Duna forrása.  Ma már bonyolultabb a nevezéktan: Feld-tóból a Seebach patakon, a Titi-tavon, a Gutach (Jó-patak), majd a Haslach patakon keresztül érünk el manapság a Rajna-mellékpatak Wutach (Dühös-patak) völgyébe, mely 70000 éve a würm eljegesedés idején dél felől hátravágódva elérte a Duna völgyét (5. ábra). A Wutach Waldshutnál ömlik a Rajnába, 38 kilométeres hosszán 225 méter szintkülönbséget tesz meg. Hogy megértsük ez miért fontos: a Duna jelenleg nyugati irányban ezt a 225 méteres esést 490 kilométer alatt teszi meg. A nagyarányú esésnövekedés következtében egy szurdokvölgy alakult ki az egykori Duna mederben (3. kép). Itt a puha mészkőbe vágódó patak közel függőleges mészkőszirtek között kanyarog. A Wutach patak és a Rajna gazdagabb lett a Duna felső szakaszának teljes, körülbelül 5-10 m³/sec átlagos vízhozamával, a kaptúra alatt megmaradt Duna-völgyben ma az Aitrach patak folyik, a völgy méreteihez képest nagyon kis vízhozammal.

3. kép A Wutach-szurdok (kép: black-forest-travel.com)

A sors iróniája, hogy a Wutach vízgyűjtő területét nyugaton ugyancsak kaptúrával egy másik  Rajna mellékpatak csapolta meg.

A Duna és a Rajna vízgyűjtőért vívott háborújában ez a három kaptúrát dokumentálták a legjobban. Az északi, balparti mellékfolyók kaptúrái már kevésbé ismertek. Az ős-Neckar, az ős-Fulda és az ős-Majna egyes szakaszai egykor ugyancsak a Duna mellékfolyói voltak. Nagyon valószínű, hogy e három kaptúra mellett több más, kisebb folyólefejeződés is lezajlott, ezek nyomozása azonban  méretük miatt sokkal nehezebb.

Magyar szempontból

A Duna ősi forráságainak, azok vízhozamának, hordalékviszonyának ismerete különösen fontos a magyar geológia számára. Hajlamosak vagyunk ugyanis úgy tekinteni a jelen állapotra, mintha mindig is így lett volna. Mint látjuk nem így van, a Duna vízhozama a glaciális-interglaciális olvadás-intenzitásban jelentkező ingadozások mellett a kaptúrák miatt is jelentősen csökkent. A pliocénra kiédesedő Pannon-tenger feltöltésének oroszlánrészét a Duna vállalta. Nem mindegy azonban milyen ütemben. A Dunántúl aljzatában megtalálható folyóvízi üledék (homok és kavics) között nyilván találnánk nyugat-alpi eredetű szemcséket. Az üledékek vizsgálata pontosíthatná az Aare-Duna és az Rajna-Duna kaptúrájának időpontját.

A jelen és a jövő

6. ábra A Donauversickerung által érintett terület

Áttekintve a Duna forrásának áthelyeződéseit, vízgyűjtőjének, vízhozamának drasztikus csökkenéseit látható, hogy a jelenlegi helyzet földtörténeti szempontból korántsem állandó. Sajnos a Duna a már említett Donauversickerung-jelenség következtében további területveszteséget lesz kénytelen elszenvedni a következő néhány ezer évben (6. ábra). A Sváb-Alb mészkőtöbjében rejtőző barlangrendszerben elszivárgó Duna megállítására ideig-órági lehet megoldást találni (betömni, kibetonozni a repedéseket), de jó tudni, hogy ez egy visszafordíthatatlan folyamat. A jelenleg Immendingen és Fridingen városkák között alakuló batükaptúra révén a Duna felső szakasza Fridingenig a jövőben már a Rajna vízgyűjtőjéhez fog tartozni. Vajon a jövőbeli Duna hol fog eredni? A mostani forrástól "lejjebb" mintegy 100 kilométerrel, valahol a Sváb-Alb középhegység egyik mellékvölgyében. A Rajna tehát egy újabb "ütközetet" nyer majd meg ebben a két millió éve tartó "háborúban".
Mivel jár majd mindez? Először is át kell majd írni a földrajz tankönyveket, hiszen a Duna forrása a Sváb-Alb középhegységben lesz. Donaueschingen turistalátványossága a múlté lesz, a forrásnak új büszke tulajdonosa lesz. A dunai folyamkilométer táblákat nem kell majd áthelyezni, hiszen azokat a torkolattól számítják. Kismértékben csökkenni fog a vízhozam, ez azonban függeni fog majd az akkori éghajlattól, és feltehetően csak a felső szakaszon fogja éreztetni a hatását, és ahogy haladunk a torkolat felé, egyre kevésbé. A Rajna vízhozama ugyanekkora mértékben fog megnövekedni, ez kismértékben növeli az erózió veszélyét. És hogyan változik a Duna hossza? Ez a legbonyolultabb kérdés. A felső szakaszról hiányozni fog körülbelül 100 kilométer, ám ha figyelembe vesszük, hogy jelenleg a Duna évente öt méterrel növeli deltáját a Fekete-tenger rovására, nincsen okunk aggodalomra. Ez azonban már a Fekete-tenger-Duna vetélkedés története. De erről majd egy másik bejegyzésben lesz szó.