El Niño: Entstehung, Ablauf und Folgen

Der tropische Pazifik ist der Bereich des Pazifischen Ozeans nahe dem Äquator. Der Äquator ist eine gedachte Linie um die Mitte der Erde. Asien und Australien liegen auf der Westseite dieses Meeresbereichs, Amerika liegt auf seiner Ostseite. Im Normalzustand wehen die Passatwinde nahe der Meeresoberfläche von Osten nach Westen. Dabei transportieren sie warmes Oberflächenwasser von Südamerika in Richtung Asien.

Dadurch sammelt sich im Westen besonders warmes Oberflächenwasser. Im Osten steigt vor der Westküste Amerikas kaltes Wasser aus der Tiefe auf und ersetzt fortbewegtes Oberflächenwasser. Dieser Aufstieg heißt Upwelling. Das Tiefenwasser enthält viele Nährstoffe, also Stoffe, die Lebewesen zum Wachsen brauchen. Das Oberflächenwasser im Osten ist im Normalzustand kühler als im Westen.

Auch die Luft bewegt sich in einem zusammenhängenden Kreislauf: Über dem warmen Wasser im Westen steigt feuchte Luft auf. In großer Höhe strömt sie nach Osten. Über dem kühleren Wasser im Osten sinkt Luft ab. Nahe der Oberfläche strömt sie wieder nach Westen. Dieser Kreislauf heißt Walker-Zirkulation. Es handelt sich um ein vereinfachtes Grundmuster.

Warme Meeresoberflächen begünstigen die Verdunstung: Flüssiges Wasser wird zu unsichtbarem Wasserdampf in der Luft. Steigt feuchte Luft auf, kühlt sie ab. Aus Wasserdampf können kleine Wassertropfen und damit Wolken entstehen. Das begünstigt Regen. Absinkende Luft begünstigt dagegen trockenere Verhältnisse.

El Niño bezeichnet einen Zustand, bei dem das Oberflächenwasser im zentralen und östlichen tropischen Pazifik wärmer ist als dort zur gleichen Jahreszeit üblich. Zentral bedeutet hier: im mittleren Bereich des tropischen Pazifiks. Die Erwärmung betrifft also bestimmte Meeresbereiche; sie beschreibt keine gleichmäßige Erwärmung des gesamten Pazifiks.

Eine typische Wirkungskette beginnt in unserer Erklärung mit schwächeren Passatwinden. Sie drücken weniger warmes Oberflächenwasser nach Westen. Der warme Wasserbereich verlagert sich nach Osten. Mit ihm verschiebt sich der Bereich aufsteigender Luft der Walker-Zirkulation nach Osten. Der Luftkreislauf verändert sich dadurch. Das bedeutet keine überall vollständige Umkehr aller Luftbewegungen.

Vor der Westküste Amerikas wird zugleich das Upwelling schwächer oder setzt aus. Dadurch gelangt weniger kaltes, nährstoffreiches Tiefenwasser an die Oberfläche. Das passt zur ungewöhnlichen Erwärmung des Oberflächenwassers im Osten.

Diese Kette erklärt zusammenhängende Veränderungen von Wind, Wasser und Luftbewegung. Die Reihenfolge der Erklärung legt keinen eindeutigen ursprünglichen Auslöser jedes El-Niño-Ereignisses fest.

Mit dem warmen Wasser verschiebt sich bei El Niño auch der Bereich aufsteigender feuchter Luft nach Osten. Das verändert die Verteilung des Regens. Die hier verwendete Wetterbeschreibung von NOAA zeigt typische Muster für Dezember bis Februar. Mehr oder weniger Regen bedeutet dabei: im Vergleich zu den sonst üblichen Verhältnissen in derselben Region und Jahreszeit.

Über dem zentralen Pazifik begünstigt verstärktes Aufsteigen eher mehr Regen. Im Inselraum zwischen Asien und Australien sowie im nördlichen Südamerika ist dagegen eher weniger Regen typisch. Dort kann ungewöhnliches Absinken von Luft auftreten. Diese Muster beschreiben keine sichere Vorhersage für jeden Ort und jedes Ereignis. Besonders die Aussage zu Südamerika gilt für den genannten nördlichen Bereich, nicht pauschal für den ganzen Kontinent.

Im Meer wirkt sich das schwächere Upwelling auf die Nahrung aus. Phytoplankton sind winzige, im Wasser schwebende Lebewesen, die mit Licht wachsen. Hier nennen wir sie auch pflanzliches Plankton. Sie benötigen Nährstoffe. Wenn weniger nährstoffreiches Tiefenwasser aufsteigt, steht weniger davon zur Verfügung, und die Menge an pflanzlichem Plankton kann zurückgehen. Wärme ersetzt diese Nährstoffe nicht.

Weniger pflanzliches Plankton kann das Nahrungsangebot für Fische verringern, die davon leben. Davon können wiederum Tiere betroffen sein, die Fische fressen. Solche Beziehungen heißen Nahrungskette: Ein Lebewesen dient einem anderen als Nahrung. Änderungen können deshalb auch Fänge und Einnahmen von Fischern beeinträchtigen. Ein bestimmter Fangverlust folgt daraus nicht sicher.

Weniger Regen kann die Landwirtschaft belasten, wenn Pflanzen dadurch zu wenig Wasser erhalten und andere Wasserquellen nicht ausreichen. Wachstum und Ernte können dann leiden. Das ist eine bedingte Ableitung: Aus El Niño allein lassen sich weder ein sicherer Ernteausfall noch eine bestimmte Schadenshöhe für einen Betrieb ableiten.

Der Normalzustand dient als Vergleich: Die Passatwinde transportieren warmes Oberflächenwasser nach Westen. Im östlichen tropischen Pazifik steigt kaltes, nährstoffreiches Tiefenwasser auf. Das Oberflächenwasser ist dort kühler als im Westen.

Bei El Niño sind die Passatwinde schwächer. Der warme Wasserbereich und der Bereich aufsteigender Luft verlagern sich nach Osten. Im zentralen und östlichen tropischen Pazifik ist das Oberflächenwasser wärmer als dort zur gleichen Jahreszeit üblich. Vor der Westküste Amerikas ist das Upwelling schwächer oder setzt aus.

La Niña bezeichnet einen Zustand mit stärkeren Passatwinden als üblich. Sie treiben mehr warmes Oberflächenwasser nach Westen. Im Westen ist das Oberflächenwasser im typischen Muster noch wärmer, im Osten noch kälter als im Normalzustand. Vor der Westküste Amerikas steigt mehr kaltes, nährstoffreiches Wasser auf. Wichtige Merkmale des normalen Luftkreislaufs sind verstärkt: Aufsteigen im Westen, Absinken im Osten.

La Niña verstärkt damit wesentliche Merkmale des Normalzustands. Daraus folgt nicht, dass ihre Wetterfolgen an jedem Ort genau das Gegenteil der Folgen von El Niño sind. Alle drei Beschreibungen sind vereinfachte Grundmuster.