La Niña und das Gegenstück, El Niño, sind Phasen der El-Niño/Southern Oscillation (ENSO). Sie treten alle zwei bis sieben Jahre auf, dazwischen liegen neutrale Jahre. ENSO beschreibt die Kopplung der Witterungsschwankung von Erdatmosphäre (Southern Oscillation) und Meeresströmung (El Niño) im äquatorialen Pazifik. Deren Auswirkungen auf das globale Klima sind weitreichend.
Die Winde, die im äquatorialen Pazifik normalerweise von Osten nach Westen wehen, schwächen sich während El Niño ab oder kehren sich um, so dass warmes Wasser in den östlichen Pazifik strömt und die Regenmenge in der Region erhöht. Während La Niña verstärken sich diese Winde hingegen, das warme Wasser verlagert sich nach Westen und der östliche Pazifik wird kühler und trockener. In La-Niña-Jahren absorbiert der Ozean in seinen Tiefen Wärme, sodass die Lufttemperaturen weltweit tendenziell kühler sind.
Die große Frage, die sich stellt, ist, wie der Klimawandel die El-Niño/Southern Oscillation (ENSO) verändert und ob La-Niña-Bedingungen in Zukunft häufiger auftreten werden.
Woher kommt die Dynamik für diese außergewöhnliche La-Niña-Periode?
Die derzeitige anhaltende La-Niña-Periode hat zu Überschwemmungen im Osten Australiens beigetragen und Dürren in den Vereinigten Staaten und Ostafrika verschlimmert. La Niña begann im September 2020 und verlief mild bis mäßig. Im April 2022 verstärkte sie sich jedoch und führte zu einem ungewöhnlichen Kälteeinbruch über dem östlichen äquatorialen Pazifik. Nach der jüngsten Prognose der Weltorganisation für Meteorologie besteht eine 50-60%ige Chance, dass La Niña bis Juli oder September anhält. Dies wird wahrscheinlich zu einer Zunahme der atlantischen Hurrikanaktivität an der Ostküste Nordamerikas und zu einer Verringerung der pazifischen Hurrikansaison an der Westküste Mexikos führen.
Das Auftreten von zwei aufeinander folgenden La-Niña-Wintern in der nördlichen Hemisphäre ist üblich, aber drei hintereinander sind relativ selten. Ein “Triple-Dip” hat es seit 1950 nur zweimal gegeben. Michelle L’Heureux, Physikerin am Klimavorhersagezentrum der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), USA, sagt: “Das Merkwürdige daran ist, dass diese anhaltende La Niña im Gegensatz zu früheren Triple-Dips nicht nach einem starken El Niño auftrat, der in der Regel eine große Menge an Ozeanwärme aufbaut, die erst nach ein oder zwei Jahren wieder verschwindet. Wo ist die Dynamik dafür?”
Schematische Darstellung eines mehrjährigen La Niña, ausgelöst durch einen starken El Niño. Die zeitliche Entwicklung verläuft im Uhrzeigersinn. Die dicke Linie zeigt die Anomalie der Thermokline-Tiefe gegenüber der Nulllinie (gestrichelte Linie). Der horizontale Vektor stellt die Anomalie der Windspannung an der Oberfläche dar. Rote/blaue Schattierungen sind die SST-Anomalie. Die dicken meridionalen Pfeile stellen den geostrophischen (grau) und den Ekman-Wärmetransport (orange) dar. Die Abbildung ist eine Abwandlung eines schematischen Diagramms des Aufladeoszillators.
Verschiebung der ENSO
Die Wissenschaftler sind sich uneinig. Manche halten die derzeitige lange La Niña für eine zufällige Schwankung im Klima. Andere, wie Matthew England, Ozeanograph an der University of New South Wales in Sydney, Australien, warnen jedoch, dass der Klimawandel La-Niña-ähnliche Bedingungen in Zukunft verstärken könnte. Das würde die Wahrscheinlichkeit von Überschwemmungen in Südostasien erhöhen, das Risiko von Dürren und Waldbränden im Südwesten der Vereinigten Staaten steigern und das Muster von Hurrikanen, Wirbelstürmen und Monsunen im Pazifik und Atlantik verändern.
Der jüngste Bericht des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) zeigt, dass starke El-Niño- und La-Niña-Ereignisse seit 1950 häufiger und stärker auftraten als in den Jahrhunderten davor.
Insgesamt deuten die IPCC-Modelle auf eine Verschiebung zu mehr El-Niño-ähnlichen Zuständen hin, da der Klimawandel die Ozeane erwärmt.
Beobachtungen in den letzten fünfzig Jahren zeigen jedoch das Gegenteil: Während sich das Klima erwärmt, ist eine Zunge aufsteigenden Wassers im östlichen äquatorialen Pazifik kalt geblieben, was zu mehr La-Niña-ähnlichen Bedingungen geführt hat. Diese starke Diskrepanz zwischen Modellen und Beobachtungen beunruhigt die Klimaforschungsgemeinschaft seit zwei Jahrzehnten.
Sind die Modelle falsch?
Einige Forscher argumentieren, dass die Aufzeichnungen einfach zu spärlich sind und es zu viele natürliche Schwankungen im System gibt, um langfristige Trends zu erkennen. Es könnte aber auch sein, dass die IPCC-Modelle etwas Großes übersehen.
“It is concluded that … the latest generation of climate models continue to be unable to simulate this aspect of climate change.”
Richard Seager, Lamont–Doherty Earth Observatory of Columbia University, New York.
Seager glaubt, dass die Modelle tatsächlich falsch sind, weil sie das kalte Wasser des Ostpazifiks nicht erfassen. Er prognostiziert, dass der Planet in Zukunft mehr La-Niña-ähnliche Muster erleben wird.
Laut Matthew England liegt das Problem der IPCC-Modelle darin, dass sie die komplexen Wechselwirkungen zwischen Eisschmelze, Süßwasserzufuhr, Meeresströmungen und atmosphärischer Zirkulation nicht berücksichtigen. “Wir müssen die Eisschilde einbeziehen”, sagt er. Da sich die Welt erwärmt und der grönländische Eisschild schmilzt, wird erwartet, dass sein frisches, kaltes Wasser ein wichtiges Förderband der Meeresströmungen verlangsamt: die atlantische meridionale Umwälzung (AMOC). Dies könnte erhebliche Auswirkungen auf den Wärmetransport im Atlantik, die arktische Meereisausdehnung und das regionale Klima im Nordatlantik haben. Unklar bleibt jedoch das Potenzial für weitreichende Auswirkungen zu benachbarten Becken und in die südliche Hemisphäre.
England und seine Kollegen modellierten, wie ein Zusammenbruch der AMOC einen Wärmeüberschuss im tropischen Südatlantik hinterlassen würde. Daraus resultieren Luftdruckveränderungen, die sich auf die pazifischen Passatwinde auswirken. Die Passatwinde würden sich verstärken und damit auch die La-Niña-Ereignisse.
Die Reaktion des tropischen Pazifiks auf den Anstieg der Treibhausgase hat Auswirkungen auf die gesamte Weltbevölkerung.
“Wir müssen besser verstehen, was vor sich geht”, erläutert L’Heureux.
Im Moment ist es ein Rätsel, ob, wie und warum sich die ENSO verändert.
Weiterführende Literatur
Iwakiri, T., Watanabe, M. Mechanisms linking multi-year La Niña with preceding strong El Niño. Sci Rep 11, 17465 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-96056-6
Orihuela-Pinto, B., England, M.H. & Taschetto, A.S. Interbasin and interhemispheric impacts of a collapsed Atlantic Overturning Circulation. Nat. Clim. Chang. 12, 558–565 (2022). https://doi.org/10.1038/s41558-022-01380-y
Seager, R., Cane, M., Henderson, N. et al. Strengthening tropical Pacific zonal sea surface temperature gradient consistent with rising greenhouse gases. Nat. Clim. Chang. 9, 517–522 (2019). https://doi.org/10.1038/s41558-019-0505-x
