Warum dieser Monster-El-Niño so stark ist: Die Wissenschaft hinter einem frühen Rekordbrecher

Ein El Niño, der noch Monate von seinem Höhepunkt entfernt ist, hat bereits eine Serie von Rekorden gebrochen – eine ungewöhnliche Situation für ein Klimamuster, das seine größte Intensität normalerweise für das Ende des Kalenderjahres aufspart. New Scientist berichtet, dass dieses Ereignis bereits weit vor seinem erwarteten Maximum die Rekordbücher neu schreibt und dass zwei Hauptfaktoren erklären, wie es so mächtig wurde.

Diese Einordnung lohnt sich, denn sie trennt zwei verschiedene Fragen. Die erste ist, was ein El Niño ist und wie er Energie ansammelt. Die zweite ist, warum dieses besondere Ereignis seinem Zeitplan davongeeilt ist. Die Antworten überschneiden sich, sind aber nicht dasselbe.

Eine Warmphase, die spät ihren Höhepunkt erreicht

El Niño ist die Warmphase der El Niño-Southern Oscillation, kurz ENSO, eines gekoppelten Wechselspiels zwischen dem tropischen Pazifischen Ozean und der Atmosphäre darüber. Unter neutralen Bedingungen wehen die Passatwinde von Ost nach West über den äquatorialen Pazifik und stauen warmes Oberflächenwasser im Westen nahe Indonesien und Australien auf, während kaltes, nährstoffreiches Wasser entlang der Küste Südamerikas aufquillt.

Wenn diese Winde nachlassen, kippt das Gleichgewicht. Warmes Wasser breitet sich nach Osten aus, die Zone mit den stärksten tropischen Niederschlägen wandert mit, und die Atmosphäre organisiert sich über das gesamte Becken hinweg neu – und durch atmosphärische Wellen weit darüber hinaus. Das Muster braucht normalerweise Monate, um sich aufzubauen, und erreicht typischerweise im Spätherbst oder Frühwinter der Nordhalbkugel seinen Höhepunkt. Das aktuelle Ereignis liegt noch unter diesem Höhepunkt, und genau das macht seine frühe Rekordserie so bemerkenswert: Die stärkste Phase könnte noch bevorstehen.

Wie ein El Niño Kraft sammelt

Die Bjerknes-Rückkopplung

Im Herzen jedes El Niño steht eine selbstverstärkende Schleife, benannt nach dem Meteorologen Jacob Bjerknes. Abgeschwächte Passatwinde lassen warmes Oberflächenwasser nach Osten gleiten. Wärmeres Wasser treibt stärkere Konvektion und heftigere Regenfälle an. Diese Konvektion wiederum organisiert die atmosphärische Zirkulation so um, dass die Passatwinde weiter geschwächt werden. Jeder Durchlauf durch die Schleife verstärkt die Anomalie.

Da es sich um positive Rückkopplung handelt, muss sie irgendetwas stoppen. In der Praxis kommen die Grenzen vom endlichen Wärmevorrat des Ozeans im äquatorialen Band und vom Jahreszeitenzyklus, der sich schließlich wieder durchsetzt und beginnt, die Anomalie abzubauen.

Westwindschübe und Kelvin-Wellen

El Niño baut sich nicht in einer glatten, stetigen Kurve auf. Er ruckelt. Kurzlebige Schübe von Westwinden über dem westlichen Pazifik schieben warmes Oberflächenwasser nach Osten und erzeugen abwärts gerichtete äquatoriale Kelvin-Wellen – Energieimpulse, die entlang der Thermokline nach Osten wandern, der Grenze zwischen wärmerem oberem Wasser und kälterem Wasser darunter.

Wenn diese Wellen vorbeiziehen, vertiefen sie die Thermokline im östlichen Pazifik. Eine tiefere Thermokline bedeutet, dass das Auftriebswasser wärmeres Wasser statt kaltes nach oben bringt, sodass die Kaltzunge, die normalerweise an der südamerikanischen Küste anliegt, schwächer wird. Wenn sich Windschübe über eine Saison hinweg wiederholen, füllen sie das Ereignis immer wieder auf, wie Brennstoff, der einem Feuer zugeführt wird.

Unterirdische Wärme: der Treibstofftank des Ozeans

Oberflächenwärme kann nur bestehen bleiben, wenn darunter Wärme gespeichert ist. Die Tiefe der Thermokline und das Volumen warmen Wassers im oberen äquatorialen Pazifik wirken als Reservoir, das eine grobe Obergrenze dafür setzt, wie intensiv ein Ereignis werden kann. Ozeanbeobachtungssysteme und Modelle, die diese unterirdische Wärme verfolgen, sind bei der Vorhersage starker El Niños im Allgemeinen besser als solche, die nur die Oberfläche betrachten.

Mehrere Zutaten treten typischerweise auf, wenn ein El Niño eskaliert:

• Passatwinde, die nachlassen und manchmal die Richtung umkehren
• Wiederholte Westwindschübe, die den Ozean weiter aus dem Gleichgewicht bringen
• Äquatoriale Kelvin-Wellen, die die Thermokline vertiefen und kalten Auftrieb unterdrücken
• Ein tiefes Reservoir unterirdischer Wärme, das bereit ist, an die Oberfläche geholt zu werden
• Intrasaisonale Wetterphänomene wie die Madden-Julian-Oszillation, die solche Windschübe auslösen oder aufrechterhalten können

Die zwei Faktoren hinter einem Extremereignis

New Scientist führt die außergewöhnliche Stärke dieses Ereignisses auf zwei Hauptfaktoren zurück. Allgemein lassen sich Erklärungen für jeden übermäßig starken El Niño in zwei Familien einteilen. Die erste betrifft den Zustand des Ozeans zu Beginn: wie viel Wärme sich im äquatorialen Pazifik angesammelt hatte, wie tief die Thermokline lag und wie sich die Passatwinde in den vorangegangenen Monaten verhalten hatten.

Die zweite betrifft die Beharrlichkeit der Atmosphäre. Eine warme Ozeananomalie braucht atmosphärische Verstärkung, um zu einem Monster heranzuwachsen. Wenn Windschübe, Konvektion und intrasaisonale Aktivität immer wieder zusammenkommen, erhält der Ozean immer wieder Anstöße in dieselbe Richtung. Wenn beide Faktorengruppen ausgerichtet sind – ein gut gefüllter Ozean und eine Atmosphäre, die das Signal immer weiter verstärkt statt dämpft –, kann ein El Niño selbst großzügige Prognosen überholen.

Es lohnt sich auch festzuhalten, dass Stärke auf verschiedene Weise gemessen wird. Absolute Meeresoberflächentemperaturen und Anomalien, die gegen eine gleitende, sich erwärmende Basis berechnet werden, können dasselbe Ereignis unterschiedlich einordnen. Diese Nuance ist wichtig, wenn man diesen El Niño mit historischen Giganten vergleicht, und sie ist ein Grund, warum Schlagzeilen über Rekorde sorgfältig gelesen werden sollten.

Was starke Ereignisse verändern

Die Folgen eines mächtigen El Niño reichen weit über die Tropen hinaus. Stärkere Niederschläge verlagern sich typischerweise in den östlichen Pazifik und an die Westküste Südamerikas, was das Hochwasserrisiko in Peru und Ecuador erhöht, während Indonesien und Teile Australiens zu Dürre und erhöhter Feuergefahr neigen. Warmes Wasser stresst Korallenriffe und löst manchmal Massenbleichen aus.

• Verschiebungen der tropischen Niederschläge, die landwirtschaftliche Aussichten neu prägen
• Unterdrückte Hurrikanaktivität im Atlantik neben verstärkter Aktivität im östlichen Pazifik
• Korallenbleiche in Riffen, die längerer Hitze ausgesetzt sind
• Ein vorübergehender Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur, oft am deutlichsten im Jahr nach dem Höhepunkt
• Folgewirkungen für Fischerei, Wasserkraft, Energiebedarf und Rohstoffpreise

Das Vorhersageproblem

Vorhersager beobachten eine bestimmte Reihe von Signalen: den unterirdischen Wärmeinhalt des Ozeans, das Verhalten der Passatwinde, Bewölkung und Konvektion über dem westlichen Pazifik sowie die Streuung der Vorhersagen über große Ensembles von Klimamodellen. Vorhersagen, die mitten im Jahr erstellt werden, sind bekanntermaßen schwierig – eine Phase, die oft als Vorhersagebarriere bezeichnet wird, weil das gekoppelte System besonders empfindlich auf kleine Störungen reagiert.

Sobald sich dieses Fenster schließt, verbessert sich die Zuversicht im Allgemeinen. Das bedeutet, dass die Entwicklung dieses Ereignisses klarer werden sollte, wenn es sich seinem saisonalen Höhepunkt nähert – und da es bereits Monate zu früh Rekorde aufstellt, könnte das schließliche Maximum noch alles bisher Beobachtete übertreffen. Ebenso könnte das System auf ein Plateau gelangen, wenn die verstärkenden Winde nachlassen.

Das größere Bild

ENSO ist eine natürliche Oszillation, und starke Ereignisse gab es lange, bevor industrielle Emissionen begannen, die Atmosphäre zu verändern. Doch jeder El Niño entfaltet sich heute auf einer sich erwärmenden Basis, und der Hintergrundwärmeinhalt des Ozeans ist über Jahrzehnte gestiegen. Ein wärmerer, stärker aufgeladener Ozean liefert mehr Brennstoff für die oben beschriebenen Rückkopplungen, was ein plausibler Grund dafür ist, dass Extremereignisse folgenschwerer werden könnten, selbst wenn sich ihre Häufigkeit nicht dramatisch ändert.

Die Zuordnung eines einzelnen El Niño zum Klimawandel bleibt eine Forschungsfrage statt einer geklärten Antwort; die ehrliche Position ist, dass natürliche Variabilität und langfristige Erwärmung zusammenwirken. Was nicht infrage steht, ist der Wert der Überwachung. Wasserwirtschaft, Landwirte, Versicherer, Netzbetreiber und Katastrophenschutzbehörden planen alle anhand von ENSO-Vorhersagen, und je früher ein Signal wie dieses auftaucht, desto mehr Zeit bleibt ihnen zur Vorbereitung.

Vorerst handelt es sich um die Geschichte eines Musters, das seinem Zeitplan voraus ist – und einer wissenschaftlichen Gemeinschaft, die genau beobachtet, ob die kommenden Monate das Rekordtempo bestätigen oder verlangsamen.

Dieser Artikel basiert auf einer Berichterstattung von New Scientist. Lesen Sie den Originalartikel.