Super-El Niño kann Temperatur und Bodenfeuchtigkeit anhaltend beeinflussen

Was ist El Niño?

Die meisten Berichte weisen darauf hin, dass in den nächsten Monaten im Pazifischen Ozean ein El Niño-Event auftreten wird. Normalerweise ist der Westpazifik (nahe Australien und Südostasien) wärmer als der Ostpazifik (vor der Küste Südamerikas), weil die vorherrschenden Ostwinde das warme Oberflächenwasser in Richtung Westen treiben. Gleichzeitig steigt im Osten, also vor der Küste Südamerikas, kaltes Tiefenwasser auf.

Das ist der Normalzustand, der durch ein System aus Meeres- und Windströmungen aufrechterhalten wird. Doch es gibt immer wieder Phasen, in denen die Ostwinde sich abschwächen oder sogar umkehren. Diese Phasen werden als El Niño bezeichnet, weil das Phänomen zuerst Fischern aus Peru aufgefallen war, die die plötzlich warme Meeresströmung an der Küste rund um Weihnachten bemerkt hatten.

Da der Pazifische Ozean das größte Meer der Erde ist, haben diese Temperaturveränderungen enormen Einfluss auf Wetterentwicklungen. Beispielsweise kommen während El Niño feuchte Luftmassen an die Küste Südamerikas, die dort zu starken Regenfällen führen, während gleichzeitig in Australien und Südostasien deutlich weniger Regen fällt. Mehr Informationen dazu gibt es in diesem (englischsprachigen) Erklärvideo von The Economist.

Warum wurde die Studie durchgeführt?

Dass El Niño einen starken Einfluss auf weltweite Wetterphänomene hat, ist also bekannt. Es ist auch bereits erforscht, dass in El Niño-Jahren die weltweite Temperatur oft überdurchschnittlich stark ansteigt. Eine angesichts der Klimakrise relevante Wissenslücke ist allerdings, ob besonders starke El Niño-Events sogar Einfluss auf sprunghafte und langfristige Klimaveränderungen haben könnten. Genau das untersuchten Forschende nun.

Die Forschenden interessierten sich dabei für sogenannte Climate Regime Shifts, dauerhafte Klimasprünge, die über die eigentliche El Niño-Phase hinausgehen. Ihre Vermutung war, dass sogenannte Super-El Niños mit besonders hoher Wahrscheinlichkeit einhergehen, solche Klimasprünge zu bewirken. Super El Niño-Events sind besonders starke Versionen des Phänomens, auch wenn es keine komplett einheitliche Definition gibt.

Wie wurde die Studie durchgeführt?

Die Forschenden identifizierten drei Super-El Niños für die Zeit seit dem Zweiten Weltkrieg. Um zu ermitteln, ob diese drei Events für Klimasprünge gesorgt haben, mussten die Forschenden aber zunächst einmal eine grundlegende Frage beantworten: Wie lässt sich ein Klimasprung überhaupt messen?

Für die Studie nutzten die Forschenden dazu drei Messgrößen: Die Temperatur der Meeresoberfläche, die Temperatur über Land und die Bodenfeuchtigkeit. Alle drei Größen stellen eine Art zeitliches Gedächtnis dar, das länger anhaltende Veränderungen abbilden kann. Außerdem liegen für alle drei Größen große Mengen an Daten aus unterschiedlichen Datensätzen, für einen längeren Zeitraum und für große Teile der Welt vor.

Dadurch konnten die Forschenden eine Art Gitternetz über die Welt legen. Statt zu jedem Zeitpunkt nur einen Durchschnittswert für die ganze Welt zu berechnen, konnte so an vielen verschiedenen Orten gemessen werden. Daraus konnten die Forschenden dann pro Jahr für jede Jahreszeit und zusätzlich für das gesamte Jahr berechnen, an wie viel Prozent der Gitterpunkte es eine anhaltende Veränderung von Meeres- und Lufttemperatur sowie Bodenfeuchtigkeit gegeben hat. Übrigens: Den langfristigen Erwärmungstrend durch den Klimawandel haben die Forschenden für ihre Analyse schon herausgerechnet.

Das weitere Vorgehen ist mathematisch etwas komplizierter. Wer sich einlesen möchte, wie genau der verwendete Algorithmus funktioniert, kann auf unseren Glossar-Eintrag zum STARS-Algorithmus klicken. Kurzgesagt nutzten die Forschenden den Algorithmus hier, um zu erkennen, für welche Zeiträume seit 1948 die Daten tatsächlich auf Klimasprünge hinweisen und wann einzelne auffällige Messwerte nur statistisches Rauschen sind.

Erst danach kommen in der Analyse die Super-El Niño-Events ins Spiel. Denn an dieser Stelle schauten die Forschenden genauer nach: Sind die Jahre, in denen Super-El Niños stattgefunden haben, auch die Jahre, in denen der Algorithmus Klimasprünge in den Daten erkannt hat? Dieser Zusammenhang wurde dann noch auf Signifikanz getestet.

Zu welchen Ergebnissen kamen die Forschenden und was bedeutet das für die Gesellschaft?

Die Forschenden stellten einen klaren, statistisch signifikanten Zusammenhang fest. Demnach ist in den Jahren eines Super-El Niño-Events die Wahrscheinlichkeit für Klimasprünge, also Veränderungen, die über das einzelne Jahr hinausgehen, deutlich höher als in normalen Jahren. Gleichzeitig räumen sie selbst ein, dass sie nur drei reale Super-El Niño-Events in ihre Untersuchung einbeziehen konnten, weswegen sie ihre Aussagen darüber hinaus auch auf Modellrechnungen stützen.

Die Studie ist dennoch ein wichtiges Indiz dafür, dass besonders starke El Niño-Events für abrupte Klimasprünge verantwortlich sein könnten. Da aktuell die Vorzeichen darauf hinweisen, dass in den kommenden Monaten El Niño eintreten wird und auch ein Super- El Niño im Bereich des Möglichen liegt, ist es für politische Diskussionen wichtig, diese Zusammenhänge zu beachten. Gleichzeitig darf gerade in der Berichterstattung über ein möglicherweise anstehendes Super-El Niño-Event nicht untergehen, dass Prognosen immer noch nicht die exakten Entwicklungen vorhersagen können. Gerade Klimaforschende betonen deshalb immer wieder, in der Berichterstattung vorsichtig mit diesen Begriffen umzugehen. So erklärte Prof. Dr. Johanna Baehr, Leiterin der Forschungsgruppe Klimamodellierung an der Uni Hamburg gegenüber Science Media Center:

Mit dem Begriff ‚Super-El Niño‘ wäre ich aus zweierlei Gründen vorsichtig: Einerseits kann er missverstanden werden, weil er automatisch mit besonders dramatischen Auswirkungen verbunden wird. Andererseits ist derzeit keineswegs sicher, ob sich tatsächlich ein außergewöhnlich starkes Ereignis entwickelt.

Die derzeitigen und vergangenen Klimaentwicklungen zeigen bereits deutlich genug, wie stark der Mensch das Klimasystem verändert hat. Umso wichtiger bleibt es, dort, wo es Unsicherheiten gibt, diese auch transparent zu kommunizieren. In diesem Fall heißt das: Es gibt klare Hinweise auf eine Entwicklung in Richtung eines El-Niño-Ereignisses. Zeitpunkt, Stärke und konkrete Auswirkungen bleiben jedoch weiterhin unsicher.

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