Wie El Niño funktioniert – und warum Super-Ereignisse härter treffen

Ein Muster, das im Pazifik entsteht

Alle paar Jahre erwärmt sich ein riesiges Gebiet des tropischen Pazifik über seine übliche Temperatur hinaus und löst eine Kettenreaktion aus, die die Wettermuster auf jedem bewohnten Kontinent verändert. Wissenschaftler nennen dieses Phänomen El Niño – Spanisch für "der kleine Junge" – und zusammen mit seinem kalten Gegenstück La Niña bildet es die stärkste jährliche Klimaschwankung der Erde: die El Niño-Southern Oscillation (ENSO).

Das Verständnis der Funktionsweise von El Niño ist von entscheidender Bedeutung, da seine Auswirkungen weit über den Ozean hinausreichen. Er kann die globalen Temperaturen in die Höhe treiben, Dürren und Überschwemmungen in Tausenden von Kilometern Entfernung auslösen und die Nahrungsmittelversorgung von Hunderten Millionen Menschen gefährden.

Wie El Niño entsteht

Unter normalen Bedingungen wehen starke Passatwinde von Ost nach West über den äquatorialen Pazifik. Diese Winde schieben sonnenwarmes Oberflächenwasser in Richtung Südostasien und Australien und stauen es im westlichen Pazifik auf. Gleichzeitig steigt kühleres, nährstoffreiches Wasser entlang der Küste Südamerikas auf – ein Prozess, der als Upwelling bezeichnet wird.

Ein El-Niño-Ereignis beginnt, wenn sich diese Passatwinde abschwächen oder umkehren. Ohne die Winde, die es nach Westen schieben, schwappt warmes Wasser zurück in den zentralen und östlichen Pazifik. Dies vertieft die Thermokline – die Grenze zwischen warmem Oberflächenwasser und dem kalten Tiefseeozean – und unterdrückt das Aufsteigen vor der Küste Südamerikas.

Was das System so stark macht, ist eine sich selbst verstärkende Schleife, die als Bjerknes-Rückkopplung bekannt ist. Wärmeres Wasser im östlichen Pazifik erwärmt die darüber liegende Luft, was die Passatwinde weiter schwächt, wodurch sich noch mehr warmes Wasser nach Osten ausbreiten kann. Ozean und Atmosphäre stacheln sich gegenseitig an, bis der Zyklus seinen Höhepunkt erreicht und in der Regel 9 bis 12 Monate dauert, bevor sich die Bedingungen wieder ändern.

Globale Wetterstörungen

Durch die Umverteilung von Wärme über das grösste Ozeanbecken der Erde verschiebt El Niño die Position und Stärke der Jetstreams, was weltweit Nebenwirkungen hat:

• Die südlichen Vereinigten Staaten neigen zu feuchteren, kühleren Wintern, während die nördliche Region wärmer und trockener bleibt.
• Südostasien und Australien erleben typischerweise Dürreperioden, was das Waldbrandrisiko erhöht und die Wasserversorgung belastet.
• Ostafrika erhält oft zwischen Oktober und Dezember überdurchschnittliche Niederschläge, was das Risiko von Überschwemmungen und Erdrutschen erhöht.
• Südafrika und Indien sind während ihrer wichtigsten Anbausaisonen mit geringeren Monsunregen konfrontiert.
• Die Westküste Südamerikas erlebt starke Regenfälle und Überschwemmungen, während das Amazonasbecken austrocknet.

El Niño unterdrückt auch die Entstehung von Atlantik-Hurrikanen, indem er die Windscherung über dem Becken erhöht, während er die Taifunaktivität im zentralen Pazifik verstärkt.

Was einen "Super"-El Niño ausmacht

Nicht alle El-Niño-Ereignisse sind gleich. Inoffiziell verwenden Meteorologen den Begriff "Super-El Niño", wenn die Meeresoberflächentemperaturen in der Schlüsselregion Niño 3.4 2 °C über dem Durchschnitt liegen. Nur drei Ereignisse in der modernen Aufzeichnung haben diese Schwelle überschritten: 1982–83, 1997–98 und 2015–16.

Das Ereignis von 1997–98 wird oft als das zerstörerischste bezeichnet, das schätzungsweise 35 Milliarden Dollar Schaden und 23.000 Todesfälle weltweit verursachte. Das Ereignis von 2015–16 übertraf es in Bezug auf die Ozeantemperaturen leicht und trug dazu bei, die globalen Durchschnittstemperaturen auf Rekordhöhen zu treiben.

Während Super-Ereignissen verstärken sich die Standardauswirkungen, dauern länger und reichen weiter. Dürren verschärfen sich, Überschwemmungen verschlimmern sich und Korallenbleiche-Ereignisse können ganze Riffsysteme verwüsten.

Warum es für die Ernährungssicherheit wichtig ist

Die Störung der Niederschlags- und Temperaturmuster durch El Niño bedroht direkt die Landwirtschaft. Laut einer in Nature Communications veröffentlichten Studie kann El Niño die globalen Maiserträge um bis zu 4 % reduzieren und gleichzeitig die Sojabohnenproduktion leicht ankurbeln. Die UN-Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation schätzt, dass El Niño die Ernteerträge auf etwa 25 % der globalen Anbauflächen beeinträchtigt, wobei Kleinbauern in tropischen Entwicklungsländern die grösste Last tragen.

Grosse Agrarexporteure – Brasilien, Indien, Indonesien und Australien – sind besonders gefährdet. Reduzierte Ernten von Reis, Weizen, Kaffee und Palmöl können die globalen Rohstoffpreise in die Höhe treiben und die Nahrungsmittelinflation weit entfernt von den betroffenen Regionen anheizen.

Vorhersage, was als Nächstes kommt

Wissenschaftler überwachen ENSO mithilfe eines Netzwerks von Ozeanbojen, Satelliten und Computermodellen. Die Vorhersage hat sich seit den 1980er Jahren dramatisch verbessert, aber eine anhaltende Herausforderung bleibt bestehen: die sogenannte "Frühlingsvorhersagbarkeitsbarriere", die die zwischen März und Mai herausgegebenen Vorhersagen weniger zuverlässig macht. Sobald sich ein El Niño bis Mitte des Jahres etabliert hat, können Modelle seine Entwicklung jedoch mit angemessener Sicherheit bis zum folgenden Winter verfolgen.

Der Klimawandel fügt eine weitere Ebene der Unsicherheit hinzu. Während Forscher darüber diskutieren, ob die Erwärmung El-Niño-Ereignisse häufiger machen wird, gibt es zunehmend Beweise dafür, dass zukünftige Ereignisse intensiver sein könnten, verstärkt durch höhere Ausgangstemperaturen der Ozeane. In einer Welt, die bereits Fieber hat, treibt jeder El Niño das Thermometer ein wenig höher – was das Verständnis dieses uralten Klimazyklus dringender denn je macht.