El Niño, erklärt: Ein Leitfaden zum größten Wetterereignis des Jahres 2015

Im vergangenen Jahr haben Wissenschaftler einen wichtigen Bereich des Pazifischen Ozeans entlang des Äquators genau im Auge behalten. Wenn die Bedingungen hier genau richtig sind, kann sich ein El Niño bilden, der das Wettergeschehen auf der ganzen Welt verändert.

Der El Niño, der sich derzeit im Pazifik zusammenbraut, wird einer der stärksten, der je aufgezeichnet wurde. Es wird erwartet, dass dieses Phänomen noch vor Januar seinen Höhepunkt erreicht und weitreichende Auswirkungen auf den gesamten Winter und Frühling hat. Nach den bisherigen Erfahrungen könnte El Niño Kalifornien dringend benötigten Regen bringen, aber auch Dürre in Australien, zerstörerische Überschwemmungen in Peru usw. El Niño hat bereits dazu beigetragen, dass 2015 das wärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen war – und das könnte auch für 2016 gelten.

Dennoch sind El Niño-Ereignisse oft unvorhersehbar und voller Überraschungen. Im Folgenden finden Sie einen Leitfaden darüber, wie El Niño funktioniert, was wir über das Ereignis 2015 wissen und wie ein potenziell massiver El Niño das weltweite Wetter in den kommenden Monaten umkrempeln könnte.

Eine grundlegende Definition von El Niño

• El Niño ist ein Wetterphänomen, das alle zwei bis sieben Jahre unregelmäßig im östlichen tropischen Pazifik auftritt. Wenn die Passatwinde, die normalerweise von Osten nach Westen wehen, schwächer werden, steigen die Temperaturen an der Meeresoberfläche an und lösen eine Kette von atmosphärischen Auswirkungen aus.
• El Niños können stark oder schwach sein. Starke Ereignisse können die Wettermuster auf der ganzen Welt vorübergehend stören und machen bestimmte Regionen feuchter (z. B. Peru oder Kalifornien) und andere trockener (Südostasien). Einige Länder erleiden dadurch große Schäden.
• El Niños übertragen auch Wärme, die in den tieferen Schichten des Ozeans gespeichert ist, an die Oberfläche. In Verbindung mit der globalen Erwärmung kann dies zu rekordverdächtigen Hitzeperioden führen, wie 1998.
• „El Niño“ erhielt seinen Namen in den 1800er Jahren von peruanischen Fischern, die zum ersten Mal eine mysteriöse warme Strömung bemerkten, die um Weihnachten herum auftrat. Sie nannten ihn den „kleinen Jungen“ oder das „Christkind“.

Warum der diesjährige El Niño eine große Sache ist

Der letzte wirklich massive El Niño trat 1997-’98 auf und verursachte schätzungsweise 35 Milliarden Dollar an Zerstörung und 23.000 Tote auf der ganzen Welt. (Es inspirierte auch den berühmten Chris-Farley-Sketch.) Jetzt stehen wir vor einem ähnlich massiven Ereignis:

Das ist an sich schon eine Überraschung. Bereits im März gab das Climate Prediction Center der NOAA bekannt, dass sich im Pazifik ein schwacher El Niño gebildet hatte, von dem viele Experten zunächst annahmen, dass er bis zum Sommer wieder abklingen würde. Stattdessen verstärkte sich dieser El Niño weiter, und die Meerestemperaturen im östlichen tropischen Pazifik stiegen weiter an. Mitte November waren die Temperaturen in einem kritischen Teil des Ozeans, der Niño 3.4-Region, sogar noch heißer als 1997:

„Im Moment sagen wir, dass wir glauben, dass es wirklich einer der drei stärksten sein wird“, sagte Michel Jarraud, der Generalsekretär der Weltorganisation für Meteorologie, der es mit den El-Niño-Ereignissen 1997-98, 1982-83 und 1972-73 verglich. „Es könnte einer der beiden sein, das wissen wir noch nicht. Aber es ist auf jeden Fall schon ein sehr starkes Ereignis.“

Länder auf der ganzen Welt müssen sich darauf einstellen, dass dieses Ereignis in diesem Winter seinen Höhepunkt erreicht und bis zum Frühjahr andauern wird. El Niño hat in Indonesien bereits längere Dürreperioden ausgelöst und dazu geführt, dass riesige, von Menschenhand geschaffene Torfbrände außer Kontrolle gerieten und giftigen Dunst verursachten, der sich bis nach Singapur ausgebreitet hat. Die wärmeren Meerestemperaturen haben auch eine große Korallenbleiche verursacht, die Riffe auf der ganzen Welt geschädigt hat.

Und El Niño steht vielleicht erst am Anfang: In der Vergangenheit haben größere Ereignisse Australien ungewöhnlich heißes, trockenes Wetter beschert, das die Weizenerträge schmälern und die Zahl der Waldbrände erhöhen kann. In Indien kann er heißeres, trockeneres Wetter bringen, das der Landwirtschaft schadet. In Peru kann es zu heftigen Regenfällen und zerstörerischen Überschwemmungen kommen, die Häuser wegspülen und die Cholera verbreiten.

Das heißt, dass El Niño nicht nur schlecht ist. In den Vereinigten Staaten könnte er in diesem Winter den nötigen Regen bringen, um die Dürre in Kalifornien zu lindern (allerdings auch tödliche Schlammlawinen und Überschwemmungen). In der Vergangenheit hat El Niño auch für mildere US-Winter gesorgt und die atlantischen Hurrikane eingedämmt.

Ein wichtiger Vorbehalt ist jedoch, dass sich jeder El Niño ein wenig anders entwickelt – und manche haben unerwartete Auswirkungen. Emily Becker von der NOAA weist darauf hin, dass starke El-Niño-Ereignisse Kalifornien in der Regel im Winter Regen bringen (wie 1982-’83), gelegentlich aber auch nicht (wie 1965-’66):

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist, wie ein starker El Niño die Temperaturen weltweit in die Höhe treiben könnte. Die globalen Durchschnittstemperaturen steigen bereits, dank des Kohlendioxids, das wir der Atmosphäre zuführen. Nach Angaben der NASA war 2014 das wärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen. Allerdings gab es in diesem Jahr keinen El Niño – und El-Niño-Jahre sind in der Regel etwas heißer als der Durchschnitt, da die Wärme aus dem Ozean an die Oberfläche gelangt.

Die Kombination aus El Niño und steigendem CO2 trägt bereits dazu bei, dass 2015 Wärmerekorde bricht. Die große Frage ist nun, ob das auch für 2016 gilt:

Unterm Strich: Es gibt noch viele Fragezeichen darüber, wie sich das Ganze entwickeln wird. Aber El Niño könnte das größte Wetterereignis der nächsten Monate werden, mit Auswirkungen auf den ganzen Globus.

Wie El Niño wirklich funktioniert, Schritt für Schritt

Um zu verstehen, wie El Niño funktioniert, ist es hilfreich zu wissen, wie der äquatoriale Pazifik unter normalen oder „neutralen“ Bedingungen aussieht:

1) Neutrale Bedingungen im äquatorialen Pazifik

Normalerweise weist der tropische Pazifik starke Passatwinde auf, die warmes Ozeanwasser von Osten nach Westen blasen, wo es sich in der Nähe von Indonesien staut. Im Osten Südamerikas wird das kalte Wasser aus den Tiefen des Ozeans näher an die Oberfläche gezogen und kühlt die Gegend um Peru ab. Hier ein Diagramm:

Daraus ergibt sich, dass bei „neutralen“ Bedingungen der Meeresspiegel in der Nähe von Indonesien etwa einen halben Meter höher ist als in Peru. Und das Oberflächenwasser in der Nähe von Indonesien ist etwa 8°C wärmer als in Peru. Dieser Temperaturunterschied erzeugt eine Konvektionsschleife in der Atmosphäre, die wiederum die Passatwinde verstärkt.

Dies wirkt sich schließlich auf viel mehr als nur diesen Teil des Ozeans aus. Da der Pazifik so groß ist, ist dieses System eine wichtige treibende Kraft für das globale Klima. Das große, warme Wasserbecken in der Nähe von Indonesien führt dazu, dass die Luft darüber ansteigt und es in der Region zu Niederschlägen kommt. Und dieses System formt die Jetstreams, die das Wetter und die Stürme auf der ganzen Welt steuern.

So funktioniert es jedenfalls unter normalen Bedingungen. Aber die Dinge sehen etwas anders aus, wenn El Niño auftaucht.

2) Jetzt kommt El Niño

Alle paar Jahre können die vorherrschenden pazifischen Passatwinde, die von Osten nach Westen wehen, schwächer werden. (Wissenschaftler diskutieren immer noch über die genauen Gründe dafür.)

Wenn die Passatwinde schwächer werden, schwappt all das warme Wasser, das sich in der Nähe von Indonesien aufgestaut hat, durch die Schwerkraft zurück nach Osten. Außerdem beginnt die als Thermokline bekannte Unterwasserschicht zu sinken. Infolgedessen steigt weniger kaltes Wasser aus der Tiefe des Ozeans in der Nähe von Südamerika auf, so dass sich das Wasser in der Nähe von Peru zu erwärmen beginnt. Hier ein weiteres Diagramm:

Dadurch steigen die Meeresoberflächentemperaturen im Ost- und Zentralpazifik an und die Passatwinde werden noch schwächer. Außerdem folgen die Niederschläge den warmen Wassermassen auf ihrem Weg nach Osten. Aus diesem Grund ist El Niño in der Regel mit trockenerem Wetter in Ländern wie Indonesien und Australien sowie mit stärkeren Regenfällen in Ländern wie Peru (oder Kalifornien) verbunden. Der Regen bewegt sich im Wesentlichen nach Osten.

Wissenschaftler erklären offiziell einen El Niño, wenn die Meeresoberflächentemperaturen im äquatorialen Pazifik (bekannt als Niño 3.4-Region) drei Monate hintereinander um 0,5 °C über den historischen Werten liegen – und wenn sich die atmosphärischen Bedingungen und die Niederschlagsmuster entsprechend verändern.

Da der Pazifik so groß ist, kann ein El Niño große Auswirkungen auf das Wetter in der ganzen Welt haben, insbesondere in den Wintermonaten. Hier ein Blick auf die Veränderungen, die in der Vergangenheit mit El-Niño-Ereignissen einhergingen:

Typische Auswirkungen eines El Niño im Winter:

Ein starker El Niño kann zum Beispiel den Monsun im Indischen Ozean schwächen. Er kann auch dazu führen, dass sich der Jetstream vom Ostpazifik über den Süden der Vereinigten Staaten ausdehnt und Niederschläge und Stürme mit sich bringt. Vieles hängt jedoch davon ab, wie stark der El Niño tatsächlich ist – und gelegentlich gibt es Abweichungen und Ausnahmen von der Regel. Mehr dazu weiter unten.

Die Rückkehr von El Niño im Jahr 2015 – und warum Wissenschaftler von einem „Godzilla“-Ereignis sprechen

Seit Anfang 2014 haben Wissenschaftler die Entstehung dieses jüngsten El Niño erwartet. Doch als Zeichen dafür, wie schlüpfrig das System sein kann, widersetzte sich El Niño immer wieder den Vorhersagen und tauchte nicht auf.

Im März 2015 schließlich, nach mehreren Fehlstarts, waren die Wissenschaftler des NOAA-Klimavorhersagezentrums bereit, zu erklären, dass ein schwacher El Niño im Gange war. Insbesondere lagen die Meeresoberflächentemperaturen in der Niño-3.4-Region (ungefähr in der Mitte des Diagramms unten) seit September um mindestens 0,5 °C über ihrem Ausgangswert. Und, was wichtig ist, die atmosphärischen Bedingungen reagierten ihrerseits mit mehr Regen über dem zentralen Pazifik und weniger Regen über Indonesien:

Zu dieser Zeit sagten die NOAA-Prognostiker jedoch, dass dieser El Niño „schwach“ aussah, mit möglicherweise minimalen Auswirkungen auf die globalen Wettermuster, und nur eine 50- bis 60-prozentige Chance hatte, bis zum Sommer anzuhalten.

Dann, etwas unerwartet, wurde El Niño immer stärker und stärker. Und stärker. Im Oktober 2015 waren die Meeresoberflächentemperaturen in der Niño-3.4-Region um mehr als 2 °C über den Ausgangswert gestiegen, und die Wissenschaftler stellten deutliche Veränderungen in der Atmosphäre fest. Beachten Sie, wie sich das anomale warme Gebiet nach Osten bewegt hat und viel, viel wärmer ist als üblich:

Prognostiker erwarten jetzt, dass dieser El Niño seinen Höhepunkt zwischen Oktober und Januar erreichen wird, und wenn er eintritt, wird er wahrscheinlich zu den zwei oder drei stärksten jemals aufgezeichneten gehören (zusammen mit 1997-’98, 1982-’83 und 1972-’73). Einige Prognostiker haben diesen sogar als potenziellen „Godzilla“ bezeichnet.

Wir haben bereits begonnen, einige größere Auswirkungen des El Niño auf der ganzen Welt zu sehen. Die geringen Niederschläge in Indonesien in diesem Herbst haben dazu geführt, dass die von Menschen verursachten Wald- und Torfbrände außer Kontrolle geraten sind und die Region in einem dichten giftigen Dunst erstickt haben. Und die wärmeren pazifischen Gewässer haben eine ungewöhnlich aktive tropische Wirbelsturmsaison begünstigt, ein Markenzeichen von El Niño. Auf der anderen Seite hat das Ereignis jedoch auch zu einer stärkeren Windscherung im Atlantik geführt, die die Aktivität der Hurrikane dort eingeschränkt hat.

El Niño könnte Kalifornien Regen bringen – aber die Dürre nicht beenden

Wie bereits erwähnt, neigt El Niño dazu, mit Veränderungen der Wettermuster auf der ganzen Welt in Verbindung gebracht zu werden, insbesondere während des Winters auf der Nordhalbkugel. Eine verlockende Möglichkeit ist, dass ein starker El Niño mehr Regen nach Kalifornien bringt und damit die Dürre in diesem Bundesstaat lindert.

Aber auch hier ist nichts sicher. El Niño beeinflusst das Wetter in den USA nur indirekt, indem er die atmosphärische Zirkulation verändert und den nordpazifischen Jetstream verschiebt. (Eine klare Erklärung von Anthony Barnston von der Columbia University finden Sie hier.) Es handelt sich um eine komplizierte Kette von Ereignissen, und kleine Fehler an bestimmten Punkten können sich auf das Endergebnis auswirken.

Deshalb mahnt Becker, nicht in Gewissheiten zu denken, sondern in Wahrscheinlichkeiten. Hier ein Beispiel dafür, wie El Niño die Chancen für einen überdurchschnittlich feuchten Winter in Kalifornien verändern könnte (sie weist darauf hin, dass dies keine Vorhersage, sondern nur eine Illustration ist):

Mit anderen Worten, dank El Niño hat Kalifornien eine größere Chance auf einen feuchteren Winter, aber keine 100-prozentige Chance.

Außerdem, selbst wenn es regnen sollte, könnte das nicht ausreichen, um das massive Wasserdefizit, das Kalifornien in den letzten fünf Jahren aufgebaut hat, vollständig auszugleichen. Der Bundesstaat braucht wahrscheinlich Rekordniederschläge, um die Dürre zu beenden, und er braucht auch die richtige Mischung aus Regen (zum Auffüllen der Stauseen) und Schnee in den Bergen der Sierra Nevada (zum Schmelzen im Frühjahr und Sommer).

Außerdem sei gewarnt: Starker Regen nach einer Dürre kann zu Überschwemmungen und Schlammlawinen führen. Südkalifornien bekam Mitte Oktober einen Vorgeschmack darauf, als ein kurzer heftiger Regenschauer zu großen Schlammlawinen führte, in denen Hunderte von Autos eingeschlossen waren. Die Menschen müssen also vorbereitet sein.

El Niño schadet manchen Ländern und nützt anderen

Es ist nicht ganz richtig zu sagen, dass El Niño Ereignisse „schlecht“ oder „gut“ sind. Sie haben in der Regel unterschiedliche Auswirkungen auf verschiedene Regionen.

Eine aktuelle Studie der Universität Cambridge ergab, dass El-Niño-Ereignisse im Durchschnitt die Wirtschaftstätigkeit in Australien, Chile, Indonesien, Indien, Japan, Neuseeland und Südafrika beeinträchtigen. Die Gründe dafür waren vielfältig: Dürre und geringere Ernteerträge in Australien und Indien, Waldbrände in Indonesien, weniger produktive Fischerei in Peru.

Die Studie ergab aber auch, dass El Niño im Durchschnitt die Wirtschaft in Argentinien, Kanada, Mexiko und sogar in den Vereinigten Staaten ankurbelte, zumindest auf sehr kurze Sicht. Auch hier waren viele Faktoren im Spiel: El Niño brachte nicht nur Kalifornien und Texas den nötigen Regen, sondern auch weniger Tornados im Mittleren Westen der USA und weniger Hurrikane im Atlantik.

Hier ist eine Tabelle mit den geschätzten wirtschaftlichen Auswirkungen auf eine breite Auswahl von Ländern:

Auch hier gilt: Jeder große El Niño ist anders und hat seine eigenen Besonderheiten. Betrachten Sie diese Tabelle also eher als einen groben Leitfaden denn als Evangelium.

Es gibt hier auch zwei wichtige Wendungen. Wie Michel Jarraud von der WMO auf seiner Pressekonferenz im Oktober betonte, haben viele Länder aus der Vergangenheit gelernt und Maßnahmen zum Schutz vor den Auswirkungen von El Niño ergriffen. (Mexiko zum Beispiel war gut auf einen rekordverdächtigen Pazifik-Hurrikan vorbereitet, der den Staat im vergangenen Monat heimsuchte.)

Umgekehrt spielt sich dieser El Niño auch vor dem Hintergrund rekordverdächtig warmer Meerestemperaturen ab, so dass er unvorhersehbare Auswirkungen haben könnte. „Unser wissenschaftliches Verständnis von El Niño hat sich in den letzten Jahren stark verbessert. Dieses Ereignis spielt sich jedoch auf unbekanntem Terrain ab“, sagte Jarraud. „Dieses natürliche El-Niño-Ereignis und der vom Menschen verursachte Klimawandel können sich gegenseitig beeinflussen und verändern, wie wir es noch nie zuvor erlebt haben.“

El Niño trägt dazu bei, dass 2015 ein heißes Rekordjahr wird. Was ist mit 2016?

Dank der globalen Erwärmung ist die durchschnittliche Oberflächentemperatur der Erde im Laufe der Zeit gestiegen. Aber es gibt große Schwankungen von Jahr zu Jahr. El-Niño-Jahre sind in der Regel etwas heißer als der Durchschnitt. La-Niña-Jahre (in denen die Passatwinde eher stärker als schwächer werden) sind in der Regel etwas kühler als der Durchschnitt. Etwa so:

Was ist hier los? Da der Mensch immer mehr Treibhausgase in die Atmosphäre bläst, staut sich immer mehr Wärme auf der Erdoberfläche. Aber mehr als 90 Prozent dieser zusätzlichen Wärme wird von den Ozeanen absorbiert. Daher können subtile Wechselwirkungen zwischen dem Ozean und der Atmosphäre einen großen Unterschied für die Oberflächentemperaturen ausmachen.

Wenn die Bedingungen im Pazifik neutral sind, wird mehr von dieser Wärme unter der Meeresoberfläche eingeschlossen. Wenn sich ein starkes El Niño bildet, wird mehr von dieser Wärme an die Oberfläche geleitet. Deshalb erreichten die durchschnittlichen Oberflächentemperaturen der Erde 1998 neue Höchstwerte: Es gab eine Kombination aus globaler Erwärmung und einem extrem starken El Niño.

Bemerkenswert an 2014 ist, dass es wahrscheinlich auch ohne ein El-Niño-Ereignis das wärmste Jahr in den Aufzeichnungen war – ein Zeichen dafür, dass die Erde insgesamt immer wärmer wird. In der Zwischenzeit ist im Grunde garantiert, dass 2015 noch heißer wird als 2014.

Wenn jetzt noch ein Monster-El-Niño hinzukommt, könnten die Rekorde gebrochen werden. Im Januar erklärte Gavin Schmidt von der NASA auf einer Pressekonferenz, dass die Temperaturen in der Regel etwa drei Monate nach einem El-Niño-Ereignis ihren Höhepunkt erreichen. Da die Prognostiker davon ausgehen, dass der aktuelle El Niño bis zum nächsten Frühjahr andauern wird, ist es durchaus möglich, dass auch 2016 neue Höchstwerte erreicht werden. Wir werden abwarten müssen.

Weitere Informationen:

• Der ENSO-Blog der NOAA ist eine hervorragende Informationsquelle für aktuelle Informationen über El Niño. Auch Weather Underground veröffentlicht regelmäßig aufschlussreiche Updates.
• Es lohnt sich auch, diesen Artikel von Eric Guilyardi von der University of Reading über die Herausforderungen zu lesen, die sich den Meteorologen bei der Modellierung von ENSO stellen, dem System des Pazifischen Ozeans, von dem El Niño ein Teil ist. „Solange wir nicht mehr wissen, müssen wir uns wohl damit abfinden, dass ENSO in absehbarer Zukunft nicht zuverlässiger als ein paar Monate im Voraus vorhergesagt werden kann“, schreibt er.