Neue Studie zu den Wetterextremen El Nino und La Nina (2024)

Die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) warnte Anfang Juli 2023 vor einem seltenen und gefährlichen Wetterphänomen und den Folgen für das Klima: Erstmals seit sieben Jahren hätten sich "im tropischen Pazifik El-Niño-Bedingungen entwickelt, die die Voraussetzungen für einen wahrscheinlichen globalen Temperaturanstieg und störende Wetter- und Klimamuster schaffen". Australien hat das Wetterphänomen El-Niño im September 2023 offiziell ausgerufen.

Der von der WMO prognostizierte globale Temperaturanstieg hat nach Angaben des EU-Klimadienstes Copernicus inzwischen bereits ein Jahr lang bestanden: Von Februar 2023 bis Januar 2024 lag die globale Durchschnittstemperatur demnach erstmals zwölf Monate lang bei mehr als 1,5 Grad Celsius im Vergleich zum vorindustriellen Zeitalter – und damit über der im Pariser Klimaabkommen 2015 angestrebten Marke.

Eine Ende Februar 2024 in der Fachzeitschrift "Nature" erschienene Studie unterstreicht den Einfluss von El-Niño auf das weltweite Klima. Sie kommt zu dem Ergebnis, dass El-Niño zwischen Juli 2023 und Juni 2024 in bestimmten Regionen mit großer Wahrscheinlichkeit zu Temperatur-Rekorde führen wird. Diese Entwicklung könnte zu einer beispiellosen weltweiten Erwärmung und weitreichenden Folgen führen, warnen die Wissenschaftler.

Was sind El Niño und La Niña?

Wie die Jahreszeiten ist El Niño ein normales Phänomen im Klimageschehen. Wenn er auftritt, bildet sich im Ostpazifik eine Wärmeanomalie. Das ist alle zwei bis sieben Jahre der Fall und dauert im Schnitt um die zwölf Monate.

Das Gegenstück zu El Niño ist die Kälteanomalie La Niña. Dazwischen ist das Meer in der dritten, der neutralen Phase. Alle drei zusammen bilden im zentralen und östlichen tropischen Pazifik eine „Klimaschaukel“ namens ENSO (El Niño/Southern Oscillation).

Angetrieben wird ENSO von den Passatwinden entlang des Äquators. Sie entstehen durch Luftdruckunterschiede dies- und jenseits des Pazifiks. In den neutralen Jahren ist der Luftdruck im Osten über Südamerika hoch, im Westen, also über Südostasien und Australien, dagegen niedrig.

Die Passatwinde versuchen, den Unterschied auszugleichen, und wehen beharrlich in westliche Richtung. Dabei treiben sie ebenso beharrlich tropisch-warmes Oberflächenwasser vor die Küsten Australiens und Indonesiens. Vor der Küste Südamerikas strömt dafür ständig kaltes Tiefenwasser nach, um den Verlust auszugleichen.

Während der Kälteanomalie La Niña verstärkt sich der neutrale Zustand: Die Passatwinde sind besonders stark und lang anhaltend, und vor allem vor Ecuador und Peru gelangen dann gewaltige Massen Tiefseewassers an die Oberfläche.

In El-Niño-Jahren wiederum ist der Luftdruckunterschied zwischen dem östlichen und westlichen Pazifik deutlich kleiner oder dreht sich sogar um, und die Passatwinde schwächeln oder fallen ganz aus. Dann „dümpelt“ im Ostpazifik über Tausende Quadratkilometer hinweg warmes Oberflächenwasser, der Aufstrom an kaltem Meereswasser lässt nach.

Woher kommt der Name El Niño?

„El Niño de Navidad“ – das Christkind – haben südamerikanische Fischer im 17. Jahrhundert die Klimaanomalie getauft, denn sie erreicht normalerweise ihren Höhepunkt um die Weihnachtszeit. Für die Fischer bedeutete dieses besondere Christkind schwierige Zeiten. Das normalerweise aufströmende kalte Tiefenwasser ist sehr nährstoffreich, sodass das Phytoplankton besonders gut gedeiht und der Fischreichtum hoch ist.

Lässt der Zustrom in El-Niño-Jahren nach, fehlen die Nährstoffe mit Folgen für Phytoplankton und Fischschwärme: Die Netze der Fischer bleiben leer. Deshalb dürfte El Niño schon den Inka Sorgen bereitet haben.

Wirken El Niño oder La Niña auch in Deutschland und Europa?

Global gesehen führt La Niña zu niedrigeren Temperaturen, El Niño zu höheren – beide begünstigen zudem Extremwetter, allerdings in verschiedenen Weltregionen.Die stärksten Auswirkungen hat ENSO nahe dem tropischen Pazifikraum. Weil die Verdunstung bei warmem Wasser höher ist, können während El Niño an der Pazifikküste Süd- und Mittelamerikas überaus starke Regenfälle mit Überschwemmungen und Erdrutschen auftreten.

Es trifft aber auch den Süden der USA, das Horn von Afrika oder Zentralasien. Zur gleichen Zeit treffen schwere, lang anhaltende Dürren mit steigender Waldbrandgefahr Australien, Indonesien, im südlichen Afrika und Teile Südasiens. Bei La Niña ist es umgekehrt.

Europa liegt dabei so weit vom Geschehen im äquatorialen Pazifik weg, dass sich die direkten Auswirkungen in den statistischen Wahrscheinlichkeiten niederschlagen. So könnte es sein, dass es in El-Niño-Jahren in Skandinavien etwas weniger regnet, in Mittel- und Südeuropa dafür etwas mehr.

Allerdings wird das europäische Klima vor allem vom Atlantik bestimmt. Doch erhöht El Niño in Europa das Risiko für Extremwetterlagen wie Hitzewellen, weil er die globalen Temperaturen in die Höhe treibt und für Spitzen in der globalen Erwärmung sorgt.

Wie wahrscheinlich ist ein "Mega-El-Niño" in Zukunft?

Australien hatte schon im September 2023 offiziell das Wetterphänomen El Niño ausgerufen. Die Meteorologiebehörde hatte damals gewarnt, im Sommer – der von Dezember bis Februar dauert – drohten extrem hohe Temperaturen und heftige Buschfeuer. Ende Dezember verursachte dann in Teilen des Landes eine für die Jahreszeit ungewöhnliche Hitzewelle mit Rekordwerten Buschbrände. Anderswo hatten ein Tropensturm und heftige Regenfälle schwere Überschwemmungen zur Folge.

Schon in der ersten Septemberhälfte waren die Temperaturen in Australien für die Jahreszeit viel zu hoch gewesen, mancherorts 10 bis 16 Grad über den Durchschnittswerten für diesen Monat.

Die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) hatte bereits Anfang Mai 2023 vor einem möglichen „Mega-El-Niño“ gewarnt. Damals lagen im äquatorialen Pazifik die Wassertemperaturen 0,4 Grad über dem langjährigen Mittel.

„Die Entwicklung eines El Niños wird höchstwahrscheinlich zu einem neuen Anstieg der globalen Erwärmung führen und die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass Temperaturrekorde gebrochen werden“, so WMO-Generalsekretär Petteri Taalas.

Eine neue Studie, die Ende Februar in der Fachzeitschrift "Nature" veröffentlicht wurde, bestätigt diese Prognose nachdrücklich. Auf der Grundlage einer Modellrechnung prognostizieren die Wissenschaftler, dass zwischen Juli 2023 und Juni 2024 die durchschnittliche globale Lufttemperatur historische Höchstwerte überschreiten könnte – und zwar mit einer Wahrscheinlichkeit von 90 Prozent.

Wie heiß es letztlich wird, hängt der Studie zur Folge davon ab, wie stark El Niño tatsächlich wird. Wird er so stark, wie befürchtet, könnte es zu noch nie dagewesenen Hitzewellen kommen, warnen die Forscher. Treffen könnten diese den Modellrechnungen zufolge vor allem die Küstenregionen in Asien, etwa die Bucht von Bengalen und das Südchinesische Meer. Aber auch Alaska, die Karibik und der Amazonas seien gefährdet.

Für Alaska und das Amazonasbecken warnen die Forscher vor ausgedehnten Waldbränden und mahnen ausdrücklich "strategische Maßnahmen zur Minimierung der schlimmsten Auswirkungen" an. Außerdem würde Rekordhitze in Alaska Gletscher und Permafrost schneller abschmelzen lassen. Zugleich erhöhe die Entwicklung das Risiko für ganzjährige marine Hitzewellen.

Was hat das mit dem Klimawandel zu tun?

El Niño/Southern Oscillation (ENSO) und das globale Klima sind eng verwoben. So brachten in den vergangenen Jahrzehnten starke El-Niño-Jahre auch Hitzerekorde in den Ozeanen und der Atmosphäre. Besonders stark war dies 2016, dem wärmsten Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen.

Beide Ausschläge der ENSO-Schaukel können Effekte des Klimawandels abschwächen oder verstärken: „Was El Niño oder La Niña anbelangt, stellt die globale Erwärmung ein Experiment planetarischen Ausmaßes dar, dessen Ausgang wir nicht kennen“, urteilt Mojib Latif vom Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR).

„Die gerade zu Ende gegangene dreifache La-Niña-Phase hat mit ihrem kühlenden Effekt auf das Klima dazu geführt, dass die globalen mittleren Oberflächentemperaturen auf einem Plateau verharrten und trotz wachsender Treibhausgasemissionen nicht gestiegen sind“, so Michael McPhaden von der Nationalen Ozean- und Atmosphärenbehörde der USA.

Die Folge: Als La Niña im März verschwand, stiegen die globalen mittleren Oberflächentemperaturen schlagartig um 0,2 Grad Celsius. La Niña überdeckt die Folgen der Treibhausgasemissionen nur, lässt sie indes nach, werden die umso deutlicher.

Erderwärmung über 1,5-Grad-Marke

Nach Angaben des EU-Klimawandeldienstes Copernicus erreichten im Jahr 2023 die Temperaturen weltweit außergewöhnlich hohe Werte. So lag die Durchschnittstemperatur an der Erdoberfläche bereits von Februar 2023 an für zwölf Monate in Folge – bis Januar 2024 – um 1,52 Grad über dem Referenzwert des 19. Jahrhunderts. Damit lag sie über der im Pariser Klimaabkommen 2015 angestrebten Begrenzung des Temperaturanstiegs auf 1,5 Grad.

Der Generalsekretär der Weltorganisation für Meteorologie, Petteri Taalas, warnte bereits im Frühjahr 2023: "El Niño kombiniert mit der menschengemachten Erwärmung" werde die globalen Temperaturen bisher unbekannte Höhen erreichen lassen. "Dies wird weitreichende Konsequenzen für Gesundheit, Nahrungssicherheit, Wassermanagement und die Umwelt haben.“

Der Klimawandel, der sich in den Copernicus-Daten zeigt, hat wiederum Auswirkungen beispielsweise auf das ENSO-Phänomen. Er verändert ENSO, etwa über die Verlagerungen großräumiger Luftströmungen. Außerdem sorgen die sich erwärmenden Ozeane dafür, dass sich Temperaturgefälle zwischen Äquator und Pol abschwächen und Niederschlagsmuster verändern.