Enso zyklus
Das Klimaphänomen El Niño
1. Was ist El Niño?
El Niño ist eine Wettererscheinung, die insbesondere den pazifischen Raum betrifft und die im Schnitt etwa alle 4 Jahre zur Weihnachtszeit auftritt, bei der sich die Meeresoberflächentemperatur aufgrund Veränderungen in der Meeresströmung vor der Küste Perus und Ecuadors ungewöhnlich stark erhöht. Diese Störung äußert sich im Ostpazifik durch verstärkte Regenfälle, die an der Westküste Südamerikas Überschwemmungen verursachen. Im Westpazifik hingegen kommt es zu Trockenperioden, die in Australien und Südostasien, sowie in Indonesien verheerende Buschbrände und damit schwerste Schäden anrichten. Diese Veränderungen in der Meeresströmung des Pazifiks sowie die veränderten Meeresoberflächentemperaturen bildeten die Grundlage für den Begriff „El Niño“, worunter man ursprünglich lediglich die Erwärmung der küstennahen Wasserflächen um Weihnachten herum mit diesem Begriff verband. Heute verbindet man hingegen mit dem Begriff El Niño das gesamte Phänomen mit allen dazugehörenden Erscheinungen.
Der Name „El Niño“ stammt von den Fischern an der Westküste Südamerikas, welche dieses wiederkehrende Klimaphänomen „El Niño“ nannten, was übersetzt „Christkind“ heißt, da sie immer zur Weihnachtszeit eine spürbare Wassererwärmung vor der Küste Perus bemerkten. Durch diese Wassererwärmung gingen allerdings die Fischbestände beträchtlich zurück.
Wenn El Niño einmal eingesetzt hat, dauert das Phänomen etwa 12-18 Monate lang und einige seiner Auswirkungen treten erst ein, nachdem es bereits in vollem Gange ist. Sobald die Wissenschaftler mit einiger Sicherheit sagen können, dass eine derartige Erscheinung begonnen hat, können die Betroffenen Wege suchen, um für die möglichen Auswirkungen in ihrem Land gerüstet zu sein.
2. Die vom El Niño betroffenen Gebiete:
Das El-Niño-Ereignis wird für unterschiedliche Naturkatastrophen verantwortlich gemacht, darunter Dürren in Indonesien, Ostaustralien, Nordbrasilien und im südöstlichen Teil Afrikas.
Des Weiteren führt El Nino zu starken Regenfällen in Südbrasilien, Uruguay, und auf einigen Pazifikinseln. Gleichzeitig hat man eine Abnahme der Orkane im Nordatlantik und eine Zunahme der Taifune im Pazifik beobachtet.
Graphische Ansicht der vom El Niño betroffenen Gebiete. In den braun eingefärbten Gebieten herrschen in Zeiten des El Niño Trocken- in extremen Fällen Dürreperioden vor. In den grün eingefärbten Gebieten herrschen große Mengen an Niederschlag vor, bei dem es oft zu Überschwemmungen kommt.
Zusätzlich sind die Monate, in denen der El Niño sich in den einzelnen Gebieten auswirkt, angegeben.
3.1 Normalzustand der Zirkulationsverhältnisse im Pazifik:
Grafik 2
Eigentlich herrscht über dem kühlen Ostpazifik an der südamerikanischen Küste ein großes Hoch. Die Luft sinkt nach unten und trocknet dabei aus. Gleichzeitig ist der Luftdruck über dem bis 30 °C warmen Wasser des westpazifischen Raumes ziemlich tief. Über dem warmen Wasser steigt die Luft auf und es bilden sich Wolken, die starken Niederschlag bringen (siehe Grafik 2). Die Natur versucht diesen Unterschied mit den östlichen Passatwinden auszugleichen, die das Pazifikwasser mit sich ziehen (nach Westen treiben).
Vor der südamerikanischen Westküste strömt, kühles, nährstoffreiches Tiefenwasser des Humboldtstroms an die Wasseroberfläche und bildet dort den sogenannten Süd-Äquatorialstrom, der zunächst küstenparallel strömt und dann unter dem Einfluss des Südostpassats gerät. Dies bewirkt, dass der Süd-Äquatorialstrom nun nach Westen driftet. Dadurch wiederum kann vor der Westküste Südamerikas kaltes Auftriebswasser aus der Tiefe nachströmen Der Ostpazifik hingegen ist mit Temperaturen unter 20°C relativ kühl, die Luft ist trockener und es gibt nur sehr wenig Niederschlag entlang der Westküste Südamerikas, da die relativ kühle Luft nur wenig an Feuchtigkeit aufnehmen kann.
3.2 Ursache für den El Niño:
Ursache für den El Niño sind die Verhältnisse im tropischen Pazifik. Diese werden ständig mit einem Netzwerk von Bojen überwacht.
Sie messen Temperatur der Luft und des Wassers, sowie Strömungen und Winde am Äquator. Unter normalen Bedingungen wehen die Winde westlich über den tropischen Pazifik. Sie stauen im Westpazifik warmes Oberflächenwasser auf, sodass der Meeresspiegel um Indonesien etwa 30 bis 50 Zentimeter höher liegt als vor der Westküste Südamerikas. Auch die Temperatur liegt im Westen um etwa 8°C höher als vor der Westküste Südamerikas, wo kaltes Tiefenwasser aufsteigt. Dieses Wasser wird durch eine Tiefenströmung, dem kalten Humboldtstrom, herangeführt.
Grafik 3
In El Niño-Jahren erwärmt sich das ansonsten kalte nährstoffreiche Wasser des Ostpazifiks vor der Küste Südamerikas plötzlich ungewöhnlich stark und der Luftdruck dort sinkt, während er über Südostasien steigt (Hochdruck im Westpazifik, Tiefdruck im Ostpazifik).
Die Gründe dafür sind noch unbekannt.
Treten nun die El-Niño-Bedingungen auf, flauen die westlichen Winde im Pazifik ab und das warme Wasser schwappt nach Südamerika zurück. Die Temperatur des Oberflächenwassers im Ostpazifik steigt dadurch, weil sich der Aufstieg von kaltem nährstoffreichem Wasser verringert, denn die Tiefenströmung wird durch die Angleichung der Höhe der Wasserstände im Westen und Osten eingedämmt und kommt zum Teil sogar ganz zum Erliegen.
Dem nun zu warmen Wasser folgen im ostpazifischen Gebiet heftige Regenfälle, die zu Überschwemmungen führen können. In Australien und Südostasien dagegen bleibt der Regen aus, weil das nun kühle Wasser im Westpazifik die Wolkenbildung behindert (siehe Grafik 3). Hier drohen Trockenheit oder gar Dürre.
Die Ostverschiebung der atmosphärischen Wärmequelle über dem warmen Oberflächenwasser hat sogar noch an weit entfernten Regionen der Erde Einfluss (siehe Grafik 1).
4.1 La Niña:
Das El-Niño-Phänomen ist jedoch nur ein Teil des Zyklus von Veränderungen der Oberflächentemperaturen des Meeres. Der andere Teil wird „La Niña“ genannt.
La Niña ist im allgemeinen Volksmund die „kalte Schwester“ von El Niño. Dieses Phänomen tritt ein, wenn die Oberflächentemperaturen im Ostpazifik sehr kalt werden und das Wasser im Westpazifik dann noch wärmer ist als normal Somit fällt im westpazifischen Raum der Regen fällt besonders intensiv.
Die sehr hohen Wassertemperaturen im Westpazifik begünstigen laut Beobachtungen zudem die Entwicklung von tropischen Wirbelstürmen.
Vor der Küste Südamerikas bleibt das Wasser außergewöhnlich kalt und die Luft trocken. Dürren treten auf.
Die Zirkulation bei einem La-Niña-Ereignis ist genau dieselbe wie bei Grafik 2, nur dass die Zirkulationsverhältnisse heftiger sind. Der Ostpassat weht stärker als üblich nach Westen, weswegen der Ostpazifik noch kälter und der Westpazifik noch wärmer als sonst ist (s.o.
).
Die letzte Welle eines La-Niña-Ereignisses wurde in den Jahren 2002/03 beobachtet. Die Wassertemperaturerhöhungen stehen im Wechsel mit Phasen besonders starker Abkühlung des Oberflächenwassers vor der Westküste Südamerikas, die man als La Niña bezeichnet.
4.2 Vom El Niño zur La Niña - Teil eines Zyklus: ENSO
Während eines El Niño ist zur gleichen Zeit ist im äquatorialen Pazifik ein anderer Zyklus im Gange, der aus einem ständigen Auf und Ab der Luftdruckänderungen zwischen dem Hoch im Ostpazifik (Station Tahiti) und dem Tief im Westpazifik (Station Djakarta) hervorgeht. Diese Luftdruckänderungen bestimmen Stärke und Richtung der Passate, was auf den Pazifik großen Einfluss hat.
Schwächt sich der Kaltwasserauftrieb vor der westamerikanischen Küste ab, schwächt sich auch der Luftdruckunterschied zwischen Tahiti und Djakarta ab. Dies wiederum hat eine Schwächung des Südostpassats zur Folge und die Meereszirkulation ändert sich. Das im Westpazifik aufgestaute warme Wasser wandert in einer langen Welle Richtung südamerikanische Westküste. Es kommt dort zu einem deutlichen Anstieg der Meeresoberflächentemperatur, was zu einer weiteren Reduzierung des Druckunterschieds zwischen dem Hoch und dem Tief führt. Dieses Muster der Druckänderungen und die Abschwächung der östlichen Passatwinde, die ihren Richtungssinn im Extremfall sogar umdrehen wird als Südliche Oszillation (SO) bezeichnet und bringt zusammen mit den Temperaturen der Meeresoberfläche den sogenannten ENSO-Zyklus hervor (El Niño Southern Oscillation).
Die Niederschläge, die sich zuvor im indonesischen Raum befunden haben (Normalzustand der Verhältnisse), verlagern sich über den zentralen Pazifik weiter in Richtung der Westküste Südamerikas, sodass in Indonesien eine Trockenzeit oder in extremeren Fällen Dürren einsetzen.
Im Ostpazifik findet man nun wieder heftigste Niederschläge vor. Durch die Erwärmung verringert sich der Luftdruck über dem Ostpazifik, was die Passatwinde weiter abschwächt. Dieser Prozess setzt sich so lange fort bis ein Rückkopplungsprozess stattfindet und der El Niño wird daher solange verstärkt, bis der Prozess zum Umkippen kommt und eine „La-Niña-Phase“ beginnt.
Bisher haben die Wissenschaftler den El-Niño-Erscheinungen die meiste Aufmerksamkeit gewidmet. Dies ist vielleicht darauf zurückzuführen, dass in den letzten beiden Jahrzehnten im Vergleich zu früher nur sehr wenige La-Niña-Erscheinungen auftraten. Zwischen 1975 und 1990 gab es beispielsweise nur ein einziges bedeutendes La-Niña-Ereignis.
Vielleicht war das Interesse an La Niña auch deshalb so gering, weil dieses Phänomen mit Wetter- und Klimabedingungen in Zusammenhang gebracht wird, die als „normal“ betrachtet werden, denn bei einer La-Niña-Phase regnet es über dem Westpazifik, während es im Normalzustand der Wetterlage auch über dem Westpazifik regnet, nur der Unterschied von dem Normalzustand und der La-Niña-Phase ist der, dass es über dem Westpazifik in einer La-Niña-Phase noch mehr regnet. Überschwemmungen sind daher öfters Folgen. Um genau zu sein findet nach jedem Ende einer El-Niño-Phase eine La-Niña-Phase satt, ist diese aber nur gering, gleicht sie genau den Bedingungen des Normalzustandes. Ist dies der Fall, spricht man allerdings von keiner La-Niña-Phase. Man spricht nur dann von einer La-Niña-Phase, wenn der Ostpassat besonders heftig nach Westen weht und sich im Westpazifik das Wasser besonders stark erwärmt, das dem westpazifischen Raum dann Überschwemmungen bringt.
Das La-Niña-Phänomen bringt also in der Regel Wetter- und Klimabedingungen hervor, die denen des El-Niño-Phänomens genau entgegengesetzt sind (El Niño: Niederschläge im Osten und Trockenzeiten im Westen - La Niña: Niederschläge im Westen und Trockenzeit im Osten).
Aus diesem Grund ist es besonders wichtig, El Niño und La Niña als Teile eines einzigen Phänomens (ENSO) zu betrachten.
Diese regelmäßige wiederkehrende Wassertemperaturschwankungen im Pazifik, das Auftreten des El Niño und der La Niña sowie das atmosphärische Phänomen Southern Oszillation (Richtungswechsel der Passate) werden als ENSO-Phänomen bezeichnet.
5.1 El Niño - weltweiter Einfluss:
Ein El-Niño-Ereignis beeinflusst das Wettergeschehen weltweit! Daher ist ein zunehmendes Verständnis beziehungsweise die Vorhersage eines solchen ENSO-Ereignisses von großer Wichtigkeit für die Vorhersage von z.B. Dürreperioden in Afrika oder vermehrten Niederschlägen in Amerika.
Die Natur ist bestrebt, das Wärmedefizit der kühlen und sonnenarmen außertropischen Regionen durch Energiezufuhr aus den warmen sonnenreichen Tropen auszugleichen. Das geschieht über eine weltweit ineinander verzahnte Zirkulation. Verschieben sich irgendwo auf den tropischen Meeren die Wärmequellen, ändern sich auch die außertropischen Winde. Zusätzliche Energie pflanzt sich mitunter bis nach Europa fort und macht sich zum Beispiel in häufigeren und kräftigeren Stürmen bemerkbar. Wie nun bereits erklärt, erwärmt sich der Ostpazifik bei einem El-Niño-Ereignis. Dies kann weltweite Auswirkungen auf das Wetter in Form extremer Dürren oder Unwetter haben (vor allem aber in Südamerika und dem südostasiatischen Raum sowie Australien).
Seine Rolle bei der globalen Erwärmung wird ständig diskutiert.
5.2 El Niño in der Geschichte:
Vor wenigen Jahrhunderten gab es noch keine El-Niño-Ereignisse, zumindest bereichten jene Vorfahren davon nichts. Erst seit den letzten 30 Jahren treten El-Niño-Ereignisse auf, die aufgezeichnet werden und auch in den Medien diskutiert werden. Daher wird der El Niño häufig mit der globalen Erwärmung in Zusammenhang gebracht.
Das größte El-Niño-Ereignis innerhalb eines Jahrhunderts dauerte von 1982 bis 1983 und überraschte die Wissenschaftler dadurch, dass es ungefähr im September einsetzte und nicht wie sonst zur gewohnten Zeit.
Nach dem El-Niño-Ereignis von 1982/83 standen in den Zeitungen zahlreiche Berichte über außergewöhnliche, extreme Wettererscheinungen, die Chaos auf der ganzen Welt verursachten und den Tod vieler Menschen brachte. Die meisten dieser Erscheinungen (Dürren, Stürme, Überschwemmungen) und wurden (zu Recht oder zu Unrecht) mit dem El Niño in Verbindung gebracht.
Der El Niño von 1997/1998 brachten mit einer ungewöhnlich langen Trockenheit verheerende Waldbrände in Indonesien, Malaysia und Australien, deren Rauch- und Smogwolken über Monate in ganz Südostasien die Luft verpesteten. Mensch und Tier war gesundheitlich gefährdet und es mussten zum Teil aufgrund des Smogs auch Atemmasken eingesetzt werden.
Über das El-Niño-Phänomen von 1991 bis 1995 bestehen unterschiedliche Meinungen. Einige Wissenschaftler vertreten die Ansicht, dass es sich dabei um das längste El-Niño-Phänomen handelte, das es jemals seit der Wetteraufzeichnungen gab, während andere wiederum die These vertreten, dass es sich nicht um ein lang andauerndes El-Niño-Phänomen zwischen 1991 und 1995, sondern um drei kürzere El-Niño-Phänomene handelte.
Ganz unabhängig von dieser Debatte wurde Australien von „The Big Dry“ heimgesucht, einer 5 Jahre dauernden Dürrekatastrophe, die schwere Ernteeinbußen und ein Viehsterben verursachte und außerdem zahlreiche Buschfeuer nach sich zog, von denen eines die Randgebiete Sydneys bedrohte. Da im Jahr 1991 nicht nur das El-Niño-Phänomen auftrat, sondern sich auch die riesige Eruption des Pinatubo auf den Philippinen ereignete, war es schwierig die tatsächlich nachteiligen Auswirkungen dieser beiden Ereignisse auf regionale Wetterbedingungen auf der Welt festzustellen.
6.1 Hat El Niño Einfluss auf die Weltwirtschaft?
Normalerweise ist das Wasser vor der Westküste Südamerikas relativ kühl. Das kalte Wasser ist reich an Plankton und anderen Kleinlebewesen, die riesigen Fischschwärme anlocken. Daher bietet die südamerikanische Pazifikküste der Fischerei für gewöhnlich äußerst profitable Fanggründe.
Herrscht nun ein El-Niño-Phänomen vor, erwärmt sich der Ostpazifik stark. Große Fischbestände sterben durch diesen Prozess ab, da auch gleichzeitig der Sauerstoffgehalt des Wassers sinkt oder die Fischbestände wandern in tiefere Meeresschichten ab, so dass sie für die Fischer vor Ort nicht mehr fischbar sind.
In den Gebieten, die vom El Niño beeinflusst werden, leiden zum Teil unter erheblichen ökologischen, wirtschaftlichen Folgen und der El Niño nimmt tatsächlich Einfluss auf die Weltwirtschaft!
Einige weitere Beispiele (El Nino 1982/83) dafür sind, dass die Erträge des Fischfangs vor der Küste Perus sinken; der Reisanbau in Südostasien wird stark negativ beeinflusst; Australien leidet untern schweren Dürreperioden und verheerenden Buchbränden. Auch der Preis für Südfrüchte (z.B. Kokosölpreis) wird von El Niño beeinflusst, denn die durch El Niño bedingten Missernten führen zur Verknappung von des Südfrüchte, wodurch der Weltmarktpreis folglich ansteigt.
Der Grafik kann man entnehmen in welchem Jahr ein El-Niño-Phänomen vorlag - folglich waren durch dessen Schäden die Kokosölpreise hoch.
In den USA kam es zu verheerenden Küstenstürmen und Erdrutschen entlang der kalifornischen Küste, zu Überschwemmungen in den Südstaaten und Dürre in den nördlichen mittleren Bundesstaaten, was das dort angebaute Getreide teilweise vernichtete. Der Lachsfang an der Pazifikküste ging ebenfalls stark zurück, da die Lachsschwärme ausblieben.
Die große Dürre in der Republik Südafrika, die normalerweise Mais exportiert musste wegen der Dürre Mais als Viehfutter importieren. Die Dürre in Äthiopien hatte noch schlimmere Folgen. Dort sind mehr als eine Million Menschen verhungert.
El Niño kann aber auch Segen bringen. In Nordperu entstand durch die heftigen Regenfälle ein "La Niña" getaufter, rund 40 Kilometer breiter See. Dieser zweitgrößte Wasserspeicher nach dem Titicacasee des Landes Peru hat für die Landwirtschaft profitable Folgen.
Allerdings gibt es durch El Niño insgesamt betrachtet viel mehr negative wie positive Auswirkungen.
6.2 Beeinflusst El Niño die Gesundheit des Menschen?
In Jahren des El Niño oder der La Niña nimmt die Häufigkeit von Krankheiten zu, die durch verunreinigtes Wasser oder andere Überträger bedingt sind, vor allem in Gebieten, die von Überschwemmungen oder Dürren heimgesucht werden.
Manche Gegenden, die während des El Niño 1997/98 unter Überschwemmungen und Trockenheit litten, häufig auch mit dem Auftreten von Krankheiten zu kämpfen hatten, die von Stechmücken, Nagetieren und von verunreinigtem Wasser übertragen werden. Darüber hinaus gerieten in vielen trockenen Gebieten Brände außer Kontrolle und verschmutzen die Luft, was zu nicht-infektiösen Atemwegserkrankungen durch Feuer und Rauch führte.
Dem El Niño von 1982/83 werden in den Vereinigten Staaten sogar sekundäre Folgen zugeschrieben wie häufigeres Auftreten von Gehirnentzündungen, da durch heftige Regenfälle Wassertümpel entstanden sind, die den Stechmücken als Brutstätte dienten.
In Kolumbien dagegen nehmen aufgrund El Niño Malaria und Cholera deutlich zu.
Grafik 5
Man kann erkennen, dass die Krankheiten Malaria (Falciparum) und Cholera (VIvax) immer häufiger auftreten. Dies hängt damit zusammen, dass El Niño in Richtung gegenwärtiger Zeit immer stärker wird.
Das feucht-warme Klima gibt der Anophelesmücke, die Malaria überträgt, ideale Bedingungen zum vermehren, weswegen Malariaepidemien ausbrechen. Cholera ist auf die durch die starken Regenfälle überlastete Kanalisation zurückzuführen, wobei sich das Trinkwasser mit dem Abwasser mischt und somit krankheitserregend wird.
Dies sind nur einige Beispiele für Krankheiten, für deren häufigeres Auftreten der El Niño Schuld ist.
7. Was kann der Mensch aus ENSO lernen?
Wie bereits bekannt ist der EL Niño Verursacher für die ungewöhnlichen Wetterkapriolen und für das häufigere Auftreten von Krankheiten, beziehungsweise ist die Folge der globalen Erwärmung. Der El Niño sowie La Niña ist ein Warnzeichen für die Menschheit.
Aufgrund der globalen Erwärmung heizen sich die Atmosphäre und die Weltmeere weiter auf, sodass der El-Niño-Effekt in naher Zukunft häufiger und stets heftiger auftreten wird. Er wird noch mehr Chaos anrichten, und auch Krankheiten werden häufiger und verheerender ausbrechen. Und tatsächlich hat sich das Phänomen El Niño schon zu wandeln begonnen. Seit 1976 haben sie an Dauer und vor allem an Stärke zugenommen. Seit den 90er Jahren konnte sogar in jedem Jahr ein mehr oder weniger starker El Niño oder La Niña nachgewiesen werden. El Niño ist ein Art Denkzettel, den die Natur an uns Menschen verpasst.
Nun liegt es in unserer Hand, ob wir diesen Denkzettel wahrnehmen oder nicht. Der Mensch muss aber die Warnungen wahrnehmen ehe es zu spät ist!
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