El Niño, la Niña und das globale Klima

Seit einigen Jahren stagniert die durch den Klimawandel bedingte Erw?rmung der Erdatmosph?re. Klimaskeptiker benutzen die fehlende Korrelation von Temperatur und CO? w?hrend des letzten Jahrzehnts gen¨¹sslich, um Zweifel am menschgemachten Klimawandel zu s?en. Das ist ungerechtfertigt, denn es gibt sehr gute Erkl?rungen daf¨¹r, warum der Temperaturanstieg eine Pause gemacht hat (siehe zum Beispiel den Blogbeitrag von Reto Knutti zum Thema). Eine wichtige Rolle dabei spielen wahrscheinlich auch El Ni?o und La Ni?a. Das sind zwei Meeresstr?mungsereignisse im ?stlichen Pazifik, die als starke Wetter- und Klimamaschinen wirken. Sie treten meist zur Weihnachtszeit auf, sind aber das ganze Jahr ¨¹ber aktiv.

Warmer Bruder, kalte Schwester

El Ni?o und La Ni?a sind die mit Abstand wichtigsten Motoren der globalen Klimaschwankungen, denn sie beeinflussen Temperatur und Niederschl?ge weltweit (siehe auch mein Blogbeitrag). W?hrend El-Ni?o-Phasen erw?rmt sich das normalerweise k¨¹hle Oberfl?chenwasser im ?stlichen ?quatorialen Pazifik stark, was zu einer vollst?ndigen Verschiebung der Atmosph?ren-Zirkulation in den tropischen Gebieten f¨¹hrt. Das wirkt sich ¨¹ber grosse Distanzen auch auf viele aussertropische Gebiete aus. Solche Zusammenh?nge zwischen weit voneinander entfernten Wetterereignissen sind als ?Teleconnections? bekannt. Insgesamt erw?rmt sich die globale Atmosph?re um circa 0.1 Grad Celsius im Jahr nach einem durchschnittlichen El Ni?o. Nach dem extrem starken ?Jahrhundert-El-Ni?o? von 1997/98 lag die Erw?rmung bei mehr als 0.2 Grad. Bei La Ni?a verh?lt es sich gerade umgekehrt: die kleine ?kalte? Schwester f¨¹hrt zu einer Abk¨¹hlung des Ostpazifiks und in Folge der Atmosph?re.

Die Beobachtungen zeigen, dass sich seit 1997/98 praktisch kein richtiger El Ni?o entwickeln konnte, w?hrend es doch einige recht starke La Ni?as gab. Wenn man die globale Temperaturkurve der letzten zwei Jahrzehnte betrachtet, f?llt auf, wie stark die w?rmsten Jahre mit El Ni?os und die eher k?lteren Jahre mit La Ni?as zusammenfallen.

Der Auszug in der Grafik zeigt die Entwicklung der Erdoberfl?chen-temperatur seit Anfang der 1990er Jahre im Detail. Die roten Quadrate identifizieren Jahre, die durch El Ni?o gepr?gt sind, w?hrend die gr¨¹nen solche mit La-Ni?a-Ereignissen bezeichnen. Die Gr?sse der Symbole stellt die St?rke dieser Ph?nomene dar.

Simulation best?tigt Beobachtung

Eine k¨¹rzlich publizierte Studie¹ untermauert den Schluss, dass die fehlenden El Ni?os und die relativ h?ufigen La Ni?as f¨¹r die Stagnation der globalen Temperatur mitverantwortlich sind. Die Forscher haben mit einem Klimamodell untersucht, was mit der globalen Temperatur geschieht, wenn die Meeresoberfl?chentemperatur im ?stlichen ?quatorialen Pazifik genau so vorgeschrieben wird, wie es die Beobachtungen ¨¹ber die letzten 20 Jahre aufzeigen, n?mlich relativ k¨¹hl aufgrund der h?ufigen La-Ni?a-Situationen. Die Ergebnisse haben sie mit Referenzsimulationen verglichen, bei denen sich die Meeresoberfl?chentemperaturen frei entwickeln konnten. In diesem Fall zeigte das Modell eine Erw?rmung von rund 0.2 Grad Celsius ¨¹ber die letzten 20 Jahre. Bei den vorgeschriebenen kalten Temperaturen im Pazifik gab es jedoch keine Erw?rmung. Besonders faszinierend ist dabei, dass die Region, in der die Temperaturen vorgeschrieben waren, nur circa acht Prozent der Meeresoberfl?che ausmacht. Das bedeutet, dass Trends in relativ kleinen Regionen die globalen Temperaturtrends wesentlich beeinflussen k?nnen.

Offene Fragen

Aber warum sind die El Ni?os ausgeblieben? Haben wir es hier mit rein zuf?lligen Schwankungen des Systems zu tun, oder gibt es andere Gr¨¹nde wie zum Beispiel die Erw?rmung der Ozeane? Die Antwort kennen wir (noch) nicht, aber ich w¨¹rde auf die zuf?llige Variabilit?t tippen, also auf nat¨¹rliche Schwankungen des gekoppelten Atmosph?re-Ozean-Systems. W?hrend die Variabilit?t von El-Ni?o-Ereignissen auf Zeitskalen von weniger als zehn Jahren gut verstanden wird, ist bez¨¹glich l?ngerfristigen Schwankungen dieses Ph?nomens noch vieles unklar. Dasselbe gilt generell f¨¹r die l?ngerfristige Variabilit?t des Klimasystems als ganzes. Unser limitiertes Verst?ndnis zeigt sich auch daran, dass die Forschungsgemeinschaft durch die Temperaturstagnation tendenziell ¨¹berrascht wurde. Das Vertrauen in unsere Klimaprognosen w?re gewachsen, wenn wir diese Entwicklung vorhergesehen h?tten.