Wie El Niño durch die Erwärmung des Pazifiks das Wetter weltweit zu stören droht

Der Ozean beherbergt ein komplexes Unterwassersystem, das zur Regulierung des „Thermostats“ unseres Planeten beiträgt. Tief unter der Oberfläche treffen Strömungen und Wassermassen aufeinander und transportieren Wärme und Nährstoffe über Tausende von Meilen. Wenn sich die Temperatur dieser Schichten verändert, kann dies eine Kettenreaktion auslösen, die die Wetterverhältnisse weltweit verändert.

Der äquatoriale Pazifik fungiert als wichtigstes Wärmespeicher der Erde, da er intensiver Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist. Unter normalen Bedingungen treiben die Passatwinde warmes Wasser in Richtung Asien und Ozeanien, wodurch sich die Wärme im westlichen Pazifik konzentriert, während gleichzeitig ein stetiger Nährstofffluss entlang der Küsten Amerikas aufrechterhalten wird.

Die warme Phase beginnt, wenn die Passatwinde nachlassen oder ihre Richtung ändern. Ohne diesen Antrieb fließt die riesige Warmwassermasse nach Osten und reicht dabei bis in eine Tiefe von 200 Metern, bevor sie die Küsten Amerikas erreicht, wobei sie unterwegs die thermische Struktur des Ozeans verändert.

Wie sich El Niño auf die Atmosphäre auswirkt

Diese Erwärmung der Ozeane verändert unmittelbar die globale atmosphärische Zirkulation. Durch die massive Verdunstung aus ungewöhnlich warmen Gewässern werden enorme Energiemengen freigesetzt, was zu einer Verlagerung der Jetstreams und zu Störungen der Niederschlagsmuster weltweit führt.

Weltweit können die wetterbedingten Auswirkungen der warmen ENSO-Phase verheerend sein. Während einige Regionen unter anhaltender Dürre, Waldbränden und extremen Hitzewellen leiden, sind andere von sintflutartigen Regenfällen, schweren Stürmen und historischen Überschwemmungen betroffen, die ganze Gemeinden bedrohen können.

Risiken für marine Ökosysteme und abrupte Veränderungen in den Ozeankreisläufen

Im Ozean belastet das Vordringen von warmem Wasser die marinen Ökosysteme durch die Bildung von Kelvin-Wellen. Dieser Warmwasserimpuls drückt die kalte Tiefenschicht, die sogenannte Thermokline, nach unten und verhindert so den Aufstieg nährstoffreichen Wassers, das für die Arten an den Küsten lebenswichtig ist.

Eine Störung dieses lebenswichtigen Kreislaufs kann zum Zusammenbruch der marinen Nahrungskette führen. Ein Mangel an Nahrung kann dazu führen, dass Fische, Seevögel und Meeressäugetiere in großer Zahl abwandern oder sterben, was zudem die Fischerei beeinträchtigt und der lokalen Wirtschaft einen schweren Schlag versetzt.

Eine übermäßige Erwärmung der Ozeane kann zudem zu schweren Korallenbleichen führen. Extrem warmes Wasser setzt die Riffe einer weitreichenden Belastung aus, bedroht die marine Artenvielfalt und schwächt den natürlichen Schutz, den die Riffe den Küsten bieten.

Beobachtung des ENSO

Um diese Veränderungen zu verfolgen, wurde ein globales Netzwerk aus mehr als 4.000 In-situ-Messgeräten in den Ozeanen eingerichtet. Bojen, Treibgeräte und Argo-Floats tauchen kontinuierlich bis in Tiefen von bis zu 300 Metern ab, um Veränderungen der Temperatur und des Salzgehalts in Echtzeit zu messen.

An der Oberfläche ergänzen Wettersatelliten diese Beobachtungen, indem sie die Infrarotstrahlung der Meeresoberfläche messen. Mit Hilfe dieser Instrumente lassen sich Gebiete mit ungewöhnlich warmem Wasser erfassen und der durch die thermische Ausdehnung des Meerwassers verursachte Anstieg des Meeresspiegels verfolgen.

Offizielle Institutionen wie die Weltorganisation für Meteorologie (WMO), meteorologische Dienste und Behörden weltweit sowie die National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) bestätigen das Auftreten von El Niño, wenn die Anomalie der Meeresoberflächentemperatur in der Region „Niño 3.4“ drei Monate in Folge um mehr als 0,5 °C über dem Durchschnitt liegt.

Das Verständnis und die Beobachtung dieses gewaltigen Wärmekraftwerks sind entscheidend für die Vorhersage künftiger Wetter- und Klimakatastrophen.