Spuren von Kalt- und Warmzeit
Den Sand haben u. a. die Gletscher der Saale-Kaltzeit (300.000 bis 126.000 Jahre vor heute) mit ins Emsland gebracht. Als das Eis taute, formte das Schmelzwasser die Urstromtäler. Das der Ems reicht von den ostfriesischen Emsmarschen im Norden bis zu den westlichen Ausläufern des Teutoburger Waldes im Süden. Es führt vorbei an großen Flugsanddünen, ausgestreckten Hochmoorkomplexen und Stauchendmoränen. Die Emsaue war ursprünglich deutlich breiter und auch länger als heute. Vor 10.000 Jahren zu Beginn der heutigen Warmzeit war noch viel Wasser in den abschmelzenden Eismassen gebunden. So lag der Meeresspiegel rund 50 Meter tiefer als heute. Die Ems mündete etwa 70 Kilometer weiter nördlich, und zwar nicht direkt in die Nordsee, sondern in das Elbe-Urstromtal. Im südlichen Emsland hat sich die Ems durch eine höhere Fließgeschwindigkeit im Laufe der Jahrtausende tiefer in die Landschaft eingeschnitten. So entstanden Flussterrassen, die auch bei Hochwasser nicht mehr überflutet werden. Durch den immer noch steigenden Meeresspiegel nimmt die Fließgeschwindigkeit nach Norden deutlich ab. Die Flussterrassen sind daher im nördlichen Geoparkgebiet kaum noch zu erkennen. Im Einflussbereich der Gezeiten verschwinden sie sogar ganz unter den Meeresablagerungen. Durch den Bau des Dortmund-Ems-Kanals um 1900 wurde der lange Schifffahrtsweg über die Emsschleife bei Hilter deutlich verkürzt. Erst später erfolgte dann die Verkleinerung der Emsscheife selbst, wodurch der heute noch bestehende Ems-Altarm nördlich des Aussichtsturmes entstand.
