We slaan de vele temperatuurschommelingen met hun koudedieptepunten en glacialen in de eerste paar miljoen jaar van het Pleistoceen over en gaan door naar de zwaarste temperatuurdaling die verantwoordelijk is voor de nooit eerder vertoonde komst van het landijs in onze regio.
Dit voorlaatste glaciaal (het Saalien, van ruwweg 230.000 tot 126.000 jaar geleden) was de heftigste waarbij zich een kilometers dik ijspakket vormde op het noord-Skandinavische gebergte dat als landgletsjer o.a. onze kant op zakte tot de lijn Haarlem-Düsseldorf en in ons land de stuwheuvels van de Veluwe en het gebied tussen Nijmegen en Kleve heeft gevormd.
Het Saalien is tevens het tijdperk waarin Homo sapiens ten tonele verscheen.
De stuwheuvels die ooit ten westen van de Veluwe hebben gelegen zijn deels door de zee opgeruimd of bedekt met o.a. lagen zee- en riviersediment.
De aanvoer en het afsmelten van het ijs waren langs deze lijn tijdelijk in evenwicht, waarmee de maximale uitbreiding van het landijs werd bereikt.
De gletsjers van de Alpen drongen wel diep in o.a. Duitsland binnen maar bereikten nooit onze streken en contact tussen de beide landgletsjers is er nooit geweest. De Britse gletsjers kwamen wel in contact met het Scandinavische landijs en kwamen elkaar tegen in het centrale deel van het droogliggende Noordzeegebied. Dat het landijs in ons land uit Scandinavië kwam bewezen de door de landgletsjer meegevoerde granitische zwerfkeien die karakteristiek zijn voor het Scandinavisch gebergte, o.a. de rapakivi granieten uit Øland (Zuid-Zweden).
Tijdens de koude perioden van het Pleistoceen, en dus ook in deze koudste periode het Saalien, voerden echter ook de Rijn en de Maas vooral in het voorjaar op ijsplaten grote zwerfkeien mee uit het zuiden. Zwerfstenen vallen in ons landschap op doordat ze qua grootte, samenstelling en structuur duidelijk afwijken van het omringende sedimentaire gesteente. De steensoort geeft een aanwijzing of een zwerfkei uit het noorden of uit het zuiden afkomstig is. Bijvoorbeeld roodbruine bontzandsteen en kwartsiet zijn aangevoerd door een rivier uit het zuiden.
Langs het geopad Molenhoek-Mookerheide (NL-01) en Wolfsberg-Mookerheide (NL-05) zijn bovenaan het Zevendal enkele noordelijke en zuidelijke zwerfstenen neergelegd. Een informatiepaneel geeft ter plaatse uitleg over herkomst, aard en ouderdom van deze stenen. Verder is meer informatie over de verschillende soorten noordelijke gesteenten, hun samenstelling en hun herkomst te vinden op de website www.kristallin.de en Zwerfsteenweb.
Door het binnendringende landijs later in het Pleistoceen werd het IJsseldalbekken (zie afbeelding 8) verder uitgediept en werden de stuwwallen van midden Nederland en onze regio van Nijmegen tot Krefeld gevormd (zie afbeelding 2).
De grote hoeveelheden puin die de rivieren in het niet tot nauwelijks begroeide landschap vervoerden, deed de beddingen verstoppen en er ontstond een verwilderd of vlechtend riviersysteem. Afbeelding 3 toont een voorbeeld van een dergelijk verwilderd rivierstelsel. Dit is de Resurrection River in Canada. Het geeft een indruk van hoe de gezamenlijke Maas en Rijn er destijds in ons gebied moet hebben uitgezien. Enig verschil is dat de begroeiing, zoals die zichtbaar is op de foto, bij ons ontbrak.
De Rijn kon door het dikke ijsfront niet meer in zijn oude bedding naar het noorden stromen en werd vanaf Düsseldorf naar het westen geduwd, voorlangs het ijsfront. De geschiedenis van het verloop van de Rijn en de Maas tijdens en na de ijsbedekking van Nederland is weergegeven in afbeelding 4.
De naam Saalien is afgeleid van een zijrivier van de Duitse Oder waar voor het eerst de onderzoekingen aan het riviersediment leidden tot de conclusie mede aan de hand van de fossiele inhoud dat deze waren gevormd onder zeer koude omstandigheden. Deze naam wordt alleen gebruikt voor het gebied dat onder invloed stond van het Scandinavische landijs. Voor de gebieden onder invloed van de Alpine gletsjers wordt de naam Riss gebruikt.
Tijdens de glacialen heerste er een koud en soms zeer droog klimaat in Nederland. De bodem was tot enkele tientallen meters diep permanent bevroren (permafrost). Alleen het bovenste laagje ontdooide in de zomer tot een natte brij die door smelt- en regenwater zich langs hellingen verplaatste en zelfs dalen kon uitslijten. Water kon niet in de ondergrond doordringen vanwege de permafrost. Bodemvorming trad nauwelijks op, daarvoor zijn o.a. chemische processen nodig die alleen bij hogere temperaturen voorkomen.
In de meest koude perioden, tijdens de glacialen in het Midden- en Laat-Pleistoceen, was er in Nederland zelfs sprake van een poolwoestijn. Er was vrijwel geen begroeiing meer aanwezig, waardoor de wind vrij spel had en veel dekzand en löss o.a. afkomstig uit de droogliggende Noordzeebodem kon aanvoeren en ook afzetten. Op het hoogtepunt van het Saale glaciaal was zo veel zeewater in ijs op het land omgezet dat de zeespiegel ongeveer 120 meter lager stond dan nu. De Noordzeebodem lag droog en landdieren zoals de mammoet wandelden van het vaste land van Europa naar Engeland, vissers en baggeraars halen nog steeds mammoetbotten op van de Noordzeebodem, de Doggersbank is een bekende knekelplek. De Thames, Maas en Schelde waren in die tijd zijrivieren van de Rijn. Aan het einde van het Saalien stopte de ijsaanvoer uit Scandinavië en ontstonden grote oppervlakten niet meer bewegend doodijs die langzaam gingen afsmelten.
Afbeelding 4: Rijn en Maas sinds het Saalien
A: tijdens het Saalien
Tussen Kleve en de Eltenberg/Montferland bestond de stuwwal in het Saalien uit één aaneengesloten heuvelrug. Het ijsfront (donkerblauw) en deze heuvelrug dwongen de Rijn (rode stippellijn) vanaf Düsseldorf in een meer westelijke loop; het huidige Niersdal. Bij Gennep kwamen de Rijn en de Maas (blauwe stippellijn) samen en vormden één rivier. Door de enorme hoeveelheden water die de Rijn aanvoerde werd het stroomdal van de huidige Niers sterk verbreed en uitgediept. Daarom is dit dal, waar de Niers nu als een klein riviertje doorstroomt, op sommige plaatsen zo breed.
B: tijdens het Eemien
De voorlaatste ijstijd liep ongeveer 130.000 jaar geleden ten einde. Het werd langzaam warmer en het landijs smolt. Een interglaciaal, een periode tussen twee ijstijden, brak aan. Deze periode duurde ongeveer 15.000 jaar. In die tijd hernam de Rijn vanaf Düsseldorf zijn oorspronkelijke loop, doordat de oude Rijnbedding dieper kwam te liggen dan het vlakke Niersdal. Maar tussen Kleve en de Eltenberg was die Rijnbedding geblokkeerd door de daar liggende stuwwalrug. Het Rijnwater vloeide daardoor af in noordelijke richting naar het IJsseldal (rode stippellijn). Van het Rijn/Maas stelsel bleef alleen de Maas (blauwe stippellijn) over.
C: tijdens het Eemien (vervolg)
In de periode van het Eemien, de ongeveer 15.000 jaar durende warmere periode tussen de voorlaatste en de laatste ijstijd, kwam het IJsseldal door zand- en grindafzettingen steeds hoger te liggen. Hierdoor nam de afvoer van het Rijnwater door het IJsseldal af. Een steeds groter deel stroomde via het dal van de Oude IJssel (lange rode stippellijn) in de richting van de Betuwe. Een deel van de oostelijke Veluwe-stuwwal tussen Arnhem en Dieren werd hierdoor in die tijd weggespoeld.
D: sinds het Weichselien
Pas in en na de laatste ijstijd, het Weichselien, 115.000 tot 11.000 jaar geleden, slaagde de Rijn erin de stuwwal tussen Kleve en Eltenberg te doorbreken en geheel weg te spoelen. De Gelderse Poort ontstond en de Rijn (rode stippellijn) hervond zijn huidige loop waarbij de noordrand van de stuwwal gedeeltelijk werd weggespoeld. Daardoor ontstonden de steile hellingen bij Kleve en Ubbergen.