Jak działa El Niño – i dlaczego superzjawiska uderzają mocniej

Wzorzec zrodzony na Pacyfiku

Co kilka lat rozległy obszar tropikalnego Oceanu Spokojnego nagrzewa się powyżej swojej zwykłej temperatury, wywołując reakcję łańcuchową, która zmienia wzorce pogodowe na każdym zamieszkałym kontynencie. Naukowcy nazywają to zjawisko El Niño – po hiszpańsku „chłopczyk” – a wraz z jego zimnym odpowiednikiem La Niña tworzy ono najpotężniejsze na Ziemi wahania klimatyczne z roku na rok: Oscylację Południową El Niño (ENSO).

Zrozumienie, jak działa El Niño, jest niezbędne, ponieważ jego skutki rozchodzą się daleko poza ocean. Może powodować gwałtowny wzrost globalnych temperatur, wywoływać susze i powodzie oddalone o tysiące kilometrów oraz zagrażać dostawom żywności dla setek milionów ludzi.

Jak rozwija się El Niño

W normalnych warunkach silne pasaty wieją ze wschodu na zachód przez równikowy Pacyfik. Wiatry te spychają ogrzaną słońcem wodę powierzchniową w kierunku Azji Południowo-Wschodniej i Australii, gromadząc ją w zachodniej części Pacyfiku. Tymczasem chłodniejsza, bogata w składniki odżywcze woda wypływa wzdłuż wybrzeża Ameryki Południowej – proces zwany upwellingiem.

Zjawisko El Niño rozpoczyna się, gdy te pasaty słabną lub zmieniają kierunek. Bez wiatrów spychających ją na zachód, ciepła woda przelewa się z powrotem w kierunku środkowej i wschodniej części Pacyfiku. To pogłębia termoklinę – granicę między ciepłą wodą powierzchniową a zimnym głębokim oceanem – tłumiąc upwelling u wybrzeży Ameryki Południowej.

To, co czyni ten system tak potężnym, to samonapędzająca się pętla znana jako sprzężenie zwrotne Bjerknesa. Cieplejsze wody wschodniego Pacyfiku ogrzewają powietrze nad nimi, co dodatkowo osłabia pasaty, co pozwala jeszcze większej ilości ciepłej wody rozprzestrzeniać się na wschód. Ocean i atmosfera wzajemnie się nakręcają, aż cykl osiągnie szczyt, zwykle trwający od 9 do 12 miesięcy, zanim warunki powrócą do normy.

Globalne zakłócenia pogody

Przez redystrybucję ciepła w największej na świecie niecce oceanicznej, El Niño przesuwa położenie i siłę prądów strumieniowych, powodując skutki uboczne na całym świecie:

• Południowe Stany Zjednoczone zwykle doświadczają bardziej mokrych, chłodniejszych zim, podczas gdy północna strefa pozostaje cieplejsza i bardziej sucha.
• Azja Południowo-Wschodnia i Australia zazwyczaj doświadczają suszy, co zwiększa ryzyko pożarów i obciąża zasoby wody.
• Afryka Wschodnia często otrzymuje powyżej średniej opady deszczu między październikiem a grudniem, co zwiększa ryzyko powodzi i osuwisk.
• Afryka Południowa i Indie borykają się ze zmniejszonymi opadami monsunowymi podczas głównych sezonów wegetacyjnych.
• Zachodnie wybrzeże Ameryki Południowej doświadcza ulewnych deszczy i powodzi, podczas gdy dorzecze Amazonki wysycha.

El Niño tłumi również powstawanie huraganów atlantyckich, zwiększając uskok wiatru nad basenem, jednocześnie wzmacniając aktywność tajfunów w środkowej części Pacyfiku.

Co czyni El Niño „super”

Nie wszystkie zjawiska El Niño są sobie równe. Nieformalnie prognostycy używają terminu „super El Niño”, gdy temperatura powierzchni morza w kluczowym regionie Niño 3.4 przekracza 2°C powyżej średniej. Tylko trzy zjawiska we współczesnej historii przekroczyły ten próg: 1982–83, 1997–98 i 2015–16.

Zjawisko z lat 1997–98 jest często wymieniane jako najbardziej niszczycielskie, powodując szacunkowe straty w wysokości 35 miliardów dolarów i 23 000 zgonów na całym świecie. Zjawisko z lat 2015–16 nieznacznie je przewyższyło pod względem temperatury oceanu i pomogło podnieść globalne średnie temperatury do rekordowych poziomów.

Podczas superzjawisk standardowe skutki nasilają się, trwają dłużej i sięgają dalej. Susze się pogłębiają, powodzie pogarszają, a zjawiska blaknięcia koralowców mogą zdewastować całe systemy rafowe.

Dlaczego ma to znaczenie dla bezpieczeństwa żywnościowego

Zakłócenia opadów i temperatur przez El Niño bezpośrednio zagrażają rolnictwu. Według badań opublikowanych w Nature Communications, El Niño może zmniejszyć globalne plony kukurydzy nawet o 4%, jednocześnie nieznacznie zwiększając produkcję soi. Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa szacuje, że El Niño wpływa na plony upraw na około 25% globalnych gruntów ornych, przy czym najcięższe brzemię ponoszą drobni rolnicy w tropikalnych krajach rozwijających się.

Główni eksporterzy rolni – Brazylia, Indie, Indonezja i Australia – są szczególnie narażeni. Zmniejszone zbiory ryżu, pszenicy, kawy i oleju palmowego mogą podnieść globalne ceny towarów, napędzając inflację żywnościową daleko od dotkniętych regionów.

Przewidywanie tego, co nastąpi

Naukowcy monitorują ENSO za pomocą sieci boi oceanicznych, satelitów i modeli komputerowych. Prognozowanie znacznie się poprawiło od lat 80., ale nadal istnieje uporczywe wyzwanie: tak zwana „bariera przewidywalności wiosennej”, która sprawia, że prognozy wydawane między marcem a majem są mniej wiarygodne. Gdy jednak El Niño ustabilizuje się do połowy roku, modele mogą śledzić jego ewolucję z rozsądną pewnością przez następną zimę.

Zmiany klimatyczne dodają kolejną warstwę niepewności. Podczas gdy naukowcy debatują, czy ocieplenie spowoduje, że zjawiska El Niño będą występować częściej, istnieją coraz większe dowody na to, że przyszłe zjawiska mogą być bardziej intensywne, wzmocnione przez wyższe bazowe temperatury oceanu. W świecie, w którym już panuje gorączka, każde El Niño podnosi temperaturę o stopień wyżej – co sprawia, że zrozumienie tego starożytnego cyklu klimatycznego jest pilniejsze niż kiedykolwiek.