Ozean mit Gedächtnis: Der Wechsel zu einem El-Niño-ähnlichen Muster könnte laut Klimaforschern Jahrhunderte dauern

Die globale Erwärmung könnte das übliche Verhalten des Pazifiks über einen weitaus längeren Zeitraum als bisher angenommen verändern.

Darauf weist eine neue Studie hin, die von Wissenschaftlern der Universität Melbourne und des ARC-Exzellenzzentrums für das Wetter des 21. Jahrhunderts in Australien geleitet wurde. Die in der Fachzeitschrift Communications Earth & Environment veröffentlichte Arbeit untersuchte, wie sich der tropische Pazifik im Zuge der globalen Erwärmung entwickeln würde und was passieren würde, sobald die Emissionen eingestellt würden.

Die wichtigste Schlussfolgerung lautet, dass das Erreichen von Netto-Null-Emissionen zwar unerlässlich ist, aber nicht bedeutet, dass das Klimasystem sofort zu den Bedingungen zurückkehrt, die vor dem Industriezeitalter herrschten.

Der Ozean speichert die Auswirkungen der globalen Erwärmung

Einer der Schlüssel zum Verständnis dieser Ergebnisse liegt in der enormen Fähigkeit des Ozeans, Wärme zu speichern. Während die Atmosphäre und die oberflächennahen Schichten des Meeres relativ schnell auf Veränderungen der klimatischen Bedingungen reagieren können, nehmen die Tiefen des Ozeans Energie über einen Zeitraum von Hunderten oder sogar Tausenden von Jahren auf und geben sie wieder ab.

Aditya Sengupta, Forscher an der Universität Melbourne und Hauptautor der Studie, erklärte, dass dieser Unterschied in den Reaktionszeiten dazu führt, dass der Ozean eine Art Erinnerung an die Treibhausgasemissionen der Vergangenheit bewahrt.

Selbst wenn die Menschheit den Ausstoß von Kohlendioxid einstellen würde, würde die in den Tiefen gespeicherte Wärme weiterhin die Entwicklung des tropischen Pazifiks beeinflussen. Die Veränderungen der Wassertemperaturen, der Windzirkulation und der Niederschlagsverteilung könnten über Jahrhunderte hinweg bestehen bleiben.

Die Forscher betonen, dass einige dieser Veränderungen auf menschlicher Zeitskala praktisch unumkehrbar sein könnten. Je länger die Emissionen andauern, desto mehr Wärme speichert das Klimasystem und desto größer ist somit das Risiko dauerhafter Veränderungen.

Ein Pazifik, der immer mehr den Bedingungen eines El-Niño-Phänomens ähnelt

Die Studie lieferte zudem wichtige Erkenntnisse für das Verständnis der Zukunft des Phänomens El Niño-Southern Oscillation (ENSO), jenes Klimasystems, das zwischen den Phasen El Niño, La Niña und neutralen Zuständen wechselt.

Das ENOS ist einer der Hauptverursacher der meteorologischen Schwankungen von Jahr zu Jahr in zahlreichen Regionen der Welt. Seine Auswirkungen können Dürren, Überschwemmungen, Hitzewellen und Bedingungen begünstigen, die Waldbrände begünstigen, sowohl in Australien als auch in anderen Teilen der Welt.

Den analysierten Simulationen zufolge würde die globale Erwärmung dazu führen, dass sich die durchschnittlichen Bedingungen im tropischen Pazifik in Richtung eines Musters verschieben, das dem von El Niño ähnlicher ist.

Das bedeutet nicht, dass der Ozean dauerhaft unter dem Einfluss eines El-Niño-Phänomens stehen wird. Der Unterschied ist subtiler: Der übliche Kontrast zwischen den wärmeren Gewässern des westlichen Pazifiks und den relativ kälteren Gewässern des östlichen Pazifiks würde sich abschwächen.

Während einer El-Niño-Episode breiten sich die warmen Oberflächengewässer nach Osten aus, der Auftrieb kalter Gewässer nimmt ab und die Niederschlagsmuster in weiten Regionen verändern sich. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich einige dieser Merkmale nach und nach in die durchschnittlichen Bedingungen des Ozeans integrieren könnten, auch außerhalb der eigentlichen Episoden.

Dies könnte den klimatischen Kontext verändern, in dem sich die El-Niño- und La-Niña-Ereignisse entwickeln, obwohl die Studie weder bedeutet, dass beide Phänomene verschwinden werden, noch lässt sie für sich genommen Vorhersagen darüber zu, wie sich die einzelnen zukünftigen Episoden entwickeln werden.

Tausend Jahre Simulationen, um die Zukunft zu verstehen

Um diese Prozesse zu bewerten, analysierte das Wissenschaftlerteam zunächst Simulationen von neun Modellen des Erdsystems. Anschließend nutzte es das australische Modell ACCESS, um die Entwicklung des tropischen Pazifiks in den tausend Jahren nach dem Ende der Emissionen zu untersuchen, wobei verschiedene Zeitpunkte im 21. Jahrhundert als Zeitpunkt für das Erreichen dieses Zustands berücksichtigt wurden.

Die Ergebnisse zeigten, dass eine rasche Reduzierung der Emissionen die im Ozean kumulierenden Veränderungen begrenzt und das Risiko verringert, künftigen Generationen einen erheblich veränderten tropischen Pazifik zu hinterlassen.

Andrew King, Mitautor der Studie und Forscher an der Universität Melbourne, betonte, dass das Erreichen der Netto-Null zu einem früheren Zeitpunkt eindeutige Vorteile mit sich bringt, da dadurch das Ausmaß der anhaltenden Veränderungen verringert wird. Die Schlussfolgerung geht über die Notwendigkeit einer Emissionsreduzierung hinaus. Die Forscher vertreten die Ansicht, dass die Eindämmung des Klimawandels Hand in Hand mit der Planung zur Anpassung an dessen Folgen gehen muss, auch nach Erreichen der Netto-Null.

Die Herausforderung ist eine doppelte: zu verhindern, dass die Erwärmung die Veränderungen des Klimasystems weiter verschärft, und sich darauf vorzubereiten, mit jenen Veränderungen zu leben, die sich bereits über Jahrhunderte hinziehen könnten.