Ten noorden van de grote rivieren vinden we op verschillende plekken in ons vlakke land stuwwallen: heuvels die soms meer dan honderd meter boven het landschap uitsteken. De stuwwallen zijn langgerekt van vorm en er groeien vaak bossen op, waardoor ze nog eens extra opvallen tussen de landerijen.

Vorming van een stuwwal en glaciaal bekken door landijs.

Stuwwallen zijn gevormd door gletsjertongen. Met hun immense gewicht en kracht duwden zij de bevroren bodem tientallen tot soms meer dan honderd meter omhoog. Dit gebeurde tijdens de voorlaatste ijstijd, het Saalien, ongeveer 150.000 jaar geleden. Toen wisten gletsjers helemaal vanuit Scandinavië tot halverwege ons land door te dringen. Op plaatsen waar de grond weggeduwd was bleven laagten in het landschap achter, die glaciale bekkens genoemd worden.

In Noord- en Midden-Nederland is een aantal stuwwalreeksen gevormd. De gletsjers 'gleden' als het ware voort op een dun laagje smeltwater, dat via spleten in het ijs naar beneden sijpelde. Het ijs kon gemakkelijk over de leemgrond in Noord-Nederland glijden omdat het smeltwater niet in de leem doordrong. In Midden-Nederland bereikte het ijs de grove rivierzanden. Het smeltwater onder het ijs drong hier de bodem in, met als resultaat dat het ijs langzamer ging glijden en zich de bodem ingroef. Zo duwde het ijs grote schotsen bevroren land opzij en voor zich uit tot hoge heuvels. In zandgroeves in het stuwwallengebied zijn deze schotsen terug te zien als lagen zand en klei die als dakpannen over elkaar heen geschoven zijn.

Dit landijs in Groenland geeft een idee van hoe de ijskap er in Nederland tijdens het Saalien uitgezien kan hebben.

De dikte van de Scandinavische landijsgletsjer varieerde enorm. In Scandinavië is de gletsjer misschien wel drieduizend meter dik geweest. Aan de lobben, de  uiteinden van de ijskap, was het ijs dunner en had het een dikte van tientallen tot honderden meters. Als je de hoogte van een stuwwal optelt bij de diepte van het glaciale bekken dat de gletsjer in de ondergrond heeft uitgeslepen, krijg je bij benadering de minimale dikte van het ijs op die plaats. De hoogste stuwwal, gelegen op de Veluwe, is 110 meter hoog en het diepste glaciale bekken, het IJsseldal, meer dan 125 meter diep. Dat betekent dus dat het ijs daar minimaal 235 meter dik geweest is. Eén kubieke meter ijs weegt 920 kilo; ga maar na met wat voor een gigantisch gewicht zo'n gletsjer op de aarde drukte.

Tegenwoordig zijn de stuwwallen lager dan toen ze net gevormd waren. In Noord-Nederland (in Groningen en op Texel) komt dat doordat het ijs er, na de vorming, in een later stadium overheen gegleden is en ze heeft afgeslepen. Bij de stuwwallen op de lijn Haarlem-Utrecht-Nijmegen is dit echter niet gebeurd. Wel zijn daar de toppen van de heuvels behoorlijk door vorst, wind en water afgesleten.

Stuwwallen worden vaak verward met eindmorenes. Eindmorenes zijn een soort langgerekte bergen, die eveneens uit grind en keien bestaan en door het ijs zijn opgeduwd. Morenes bestaan echter altijd uit materiaal dat door de gletsjer is aangevoerd, terwijl stuwwallen uit plaatselijk bodemmateriaal bestaan.

Een doorsnede van een stuwwal waarbij je de scheefgestelde lagen aarde goed kunt zien.

In Nederland zijn stuwwallen vrijwel alleen ten noorden van de grote rivieren te vinden. Alleen het Rijk van Nijmegen ligt ten zuiden van de Waal. Het landijs is in Nederland niet verder zuidelijk gekomen. Grofweg kwam het ijs op de lijn Haarlem-Utrecht-Nijmegen tot stilstand en smolt daar of trok zich terug toen het klimaat na het Saalien veel warmer werd. De grootste stuwwalcomplexen zijn de Utrechtse Heuvelrug (hoogste punten: de Amerongse Berg van 69,2 meter hoog, de Grebbeberg van 52 meter hoog en de Wageningse Berg van ongeveer 43 meter hoog). Verder de Veluwe, en de stuwwallen in het Rijk van Nijmegen en Arnhem (ongeveer 100 meter hoog).

De loop van de Rijn was vóór het Saalien anders: hij liep meer noordelijk. Tijdens de ijstijd werd de Rijn gedwongen meer naar het westen af te buigen omdat hij op een muur van ijs en stuwwallen stuitte. De heuvels van het Montferland (66 meter hoog) en de Elterberg (ongeveer 30 meter hoog) vormden vroeger een aaneengesloten stuwwal met de heuvels bij Kleef, Groesbeek en Nijmegen. Tienduizenden jaren geleden heeft de Rijn echter kans gezien om zijn ligging toch weer iets naar het noorden te verplaatsen. Hij brak door deze heuvelrug heen en ruimde delen ervan op. De overgebleven stuwwallen vormen nu een soort poort - de Gelderse Poort - waardoor de Rijn ons land binnenstroomt.

Stuwwal de Grebbeberg bij Rhenen.

De Grebbeberg is onze meest opvallende stuwwal. Hij is 52 meter hoog en vormt de zuidelijkste punt van de Utrechtse heuvelrug. Behalve dat hij door zijn hoogte een opvallende verschijning is, steekt hij door zijn bosbedekking nog meer af tegen de vlakke akkers. De Rijn heeft een deel van de flank afgekalfd, waardoor de zuidhelling nu zeer steil is. De zuidkant van de Grebbeberg is het eerste door de provincie Utrecht uitgeroepen aardkundig monument. Dat betekent onder andere dat er geen werkzaamheden zijn toegestaan die de vorm van de heuvel kunnen aantasten.

- Anne Martens, Naturalis