Die klimatischen Auswirkungen von El Nino

Inhalt:

1. Was ist El Niño?

2. Normalbedingungen
2.1. Die Normalbedingungen am pazifischen Ozean
2.2. Die Walkerzirkulation

3. Das El Niño Jahr
3.1.Auswirkungen und Folgewirkungen des El Niño

4.1. Auswirkungen in Südamerika
4.1.1. Folgewirkungen
4.2. Auswirkungen in Indonesien und Australien
4.2.1. Folgewirkungen
4.3. Weltweite klimatische Auswirkungen
4.3.1. Folgewirkungen

5. Das La Niña Phänomen

6. Der ENSO (El Niño Southern Oscillation)

7. Mit dem El Niño verwandte Phänomene

8. Vorhersage

9. Wer trägt die Schuld an dieser Klimaerscheinung?

10. Vorteile

Schlagwörter:

- El Niño als die schlimmste Umweltkatastrophe seit Tschernobyl
- El Niño als ökologische Katastrophe
- El Niño als das Klimaereignis des Jahrhunderts · El Niño als die stärkste Klimakraft der Erde
- El Niño setzt so viel Leistung frei wie 300000 Atomkraftwerke (450 mio MW)

1. Was ist El Niño?

El Niño ( span. Das Christkind) ist ein natürliches Phänomen, das alle vier bis neun Jahre um die Weihnachtszeit herum vor der Westküste Südamerikas auftritt.

Dabei handelt es sich um ein Wechselspiel von Ozean und Atmosphäre.

Im Falle des El Niño Phänomens ist im Pazifik das Wasser an der Oberfläche um sechs bis acht Grad Celsius wärmer als normal, und der Meeresspiegel ist um etwa 50 cm angestiegen. Begleitet wird El Niño durch zahlreiche Katastrophen. (Siehe 4.1. bis 4.3.1.) Ursprünglich bezeichnete man mit El Niño eine schmale, warme Meeresströmung, die alljährlich ungefähr zur Weihnachtszeit (Sommer auf der Südhalbkugel) vor der Küste Perus auftrat. Dort verdrängt der warme Meeresstrom dann den kalten, nährstoffreichen Humboldstrom.

El Niño kann man also auch als eine gigantische Verdampfungsmaschine bezeichnen, die das Gleichgewicht von Wind- und Meeresströmungen durcheinanderbringt. Man unterscheidet auch zwischen einem Normal El Niño (dauert wenige Monate) und einem Super El Niño (dauert mindestens ein Jahr).

2.1. Die Normalbedingungen am Pazifischen Ozean:

Vor der Westküste Perus befindet sich um die Weihnachtszeit (Sommer) ein relativ stabiles Hochdruckgebiet. Da sich Peru auf der Südhalbkugel befindet, drehen sich die Winde gegen den Uhrzeigersinn um das Hoch. Die Folge ist, dass die kalten Winde nach Norden bis an den Rand des Äquators getrieben werden, wo sie dann von der Corioliskraftnach Westen (Südhalbkugel) abgelenkt werden è Südostpassat. Aufgrund des hohen Luftdrucks vor Südamerika und eines tiefen Luftdrucks vor Südostasien wird der Passatwind über die Meeresoberfläche entlang des Äquators getrieben. Die Luft erwärmt sich immer mehr, steigt langsam auf und trifft schließlich auf das Tief vor der Ostküste Australiens. (Je größer der Luftdruckunterschied zwischen Hoch und Tief ist, desto stärker wehen die Winde). Das Tief vor Australien entsteht durch die starke Sonneneinstrahlung in der ITC, die die Luft erwärmt und dadurch aufsteigen lässt.

Die starken Winde treiben auch Meeresströmungen an, so zum Beispiel den HumboldStrom. Dieser kalte und nährstoffreiche Strom wird nordwärts getrieben. Vom Südostpassat beeinflusst, entwickelt sich der sich langsam erwärmende Humboldstrom (durch intensive Sonneneinstrahlung) zum Süd-Äquatorialstrom.

Das warme Oberflächenwasser staut sich schließlich vor der Küste Südostasiens, verdunstet uns steigt als warme, feuchte Luft auf. Beim Aufsteigen kühlt sich die Luft wieder ab, Wolken entstehen und Regen fällt in Südostasien und Australien. Die Luft in Südamerika ist dagegen sehr trocken, da die Wind dort vom Landesinneren her wehen (Walkerzirkulation). Deshalb ist die Westküste sehr trocken.

Unter dem warmen Oberflächenwasser (dünne Schicht) liegen kalte, nährstoffreiche Wasserschichten, die an die Oberfläche getrieben werden und somit eine Grundlage für das Algenwachstum bilden. Algenwachstum bildet die Grundlage für den Fischreichtumin dieser Region.

2.2. Die Walkerzirkulation:

Die tropische Zirkulation ist sowohl von den Hadley-Zellen, als auch von den Walker-Zellen abhängig.

Die Hadley-Zirkulation (geschlossene Meridionalzirkulation und subtropisch-randtropische Hochdruckgebiete) ist dann gestört oder fehlt, wenn sich das subtropisch-randtropische Hoch nicht ausprägen kann. Dies betrifft im jeweiligen Sommerhalbjahr die kontinentalen Gebiete der Tropen, denn dann liegen dort im Bereich des Wendekreises das thermische Tief und die ITC.

Neben den meridionalen Hadley-Zellen können auch thermische Unterschiede längs des Äquators in der Luftdruckverteilung und im Strömungsfeld eine Rolle spielen. Solche zonalen Erscheinungen nennt man Walker-Zellen. Sie sind unter anderem verantwortlich für den Transport der großen Wasserdampfmassen zum Amazonasgebiet und in das Kongobecken. Die Walker-Zirkulation ist also eine Ausgleichsströmung zwischen kalten und warmen Ozeanflächen und steuert die ozeanischen Kalt- und Warmwassergebiete.

3. Das El Niño Jahr:

Das Hoch vor Südamerika bricht zusammen. Dies geschieht immer im Südsommer, da zu dieser Zeit die größte Hitze herrscht und die Luft sich erwärmen kann und aufsteigt. Wegen des geringeren Luftdruckunterschieds sind dann auch die Passatwinde abgeschwächt und der Süd-Äquatorialstrom wird als Folge davon schwächer.

Beim El Niño Phänomen wehen die Winde dann sogar in die andere Richtung, also von West nach Ost. Somit wird das vor der Ostküste von Asien angestaute warme Oberflächenwasser wieder zurück nach Südamerika getrieben. Da die Luft jetzt nicht mehr vor Indonesien und Australien aufsteigt, sondern vor der Küste Amerikas, verschiebt sich das Tief. Der komplette Kreislauf zwischen Südostasien und Südamerika ist nun umgedreht. In Südamerika kommt es zu ungewöhnlich hohen Niederschlägen und die Wassertemperatur steigt erheblich an (>5°C). In Südostasien bleibt dann logischerweise der Regen aus.

4.1. Auswirkungen in Südamerika:

Durch das entstandene Warmwasserpolster vor Südamerika können die Nährstoffe aus den kälteren Wasserschichten nicht mehr nach oben kommen. Da warmes Wasser einen niedrigeren Sauerstoffgehalt hat, nimmt der Anteil an Mikroorganismen und des Planktons stark ab. Damit wird die Nahrungskette gestört und als Folge dessen sterben die Fische ab, oder sie ziehen in ein anderes Gebiet mit kälteren Wassertemperaturen. Da sich das ganze Windsystem umgedreht hat, weht der Wind jetzt vom Meer her. Dieser nimmt über dem warmen Meerwasser viel Luftfeuchtigkeit auf. Beim Aufsteigen über dem Land kühlt sich die Luft ab. Es bilden sich Wolken und starke Regenfälle gehen über Südwestamerika nieder.

4.1.1. Folgewirkungen:

Durch das Schrumpfen der Fischbestände gehen die Erträge der Fischerei markant zurück. (Fischerei ist in Südamerika ein wichtiger Wirtschaftszweig).

Durch die Überschwemmungen kommt es zum Ausbruch von Krankheiten wie z.B. Malaria oder Cholera. Mückenplagen und Rattenplagen breiten sich ebenfalls schnell aus. Die Touristen bleiben aus, Bauern klagen über schlechte Erntebilanzen, Chile steht unter Wasser...

4.2. Auswirkungen in Indonesien und Australien:

In Indonesien und Australien geschieht genau das Gegenteil. Die erwarteten Regenfälle (Monsunregen) bleiben aus. Der Grund dafür ist, dass die Winde ja nun nicht mehr vom Meer her wehen, sondern von Indonesien/ Australien aus Richtung Amerika blasen. In Indonesien und Australien herrscht als Folge extreme Dürre, die zum einen zu Waldbrändenführten und große Ernteausfälle mit sich brachte. Manche Flüsse führten dort gar kein Wasser mehr und das Trinkwasser wurde knapp.

4.2.1. Folgewirkungen:

Der durch den Waldbrand entstandene Ruß wird wegen des Zusammenbrechens der Winde nicht mehr weggeblasen und konzentrierte sich über Südostasien. Dort führte das zu Rauchvergiftungen vieler Menschen und Tiere, da sich das tägliche Einatmen des Rauches auf den Menschen auswirkt wie das Rauchen von siebzig(!) Zigaretten. Ein weiterer Nebeneffekt solcher Feuer sind Flugzeugabstürze und Autounfälle.

4.3. Weltweite klimatische Auswirkungen:

Durch das Zusammenbrechen des Passatwindes im Pazifikraum wird auch der Südostpassat rund um den Globus beeinträchtigt. An der Ostküste Afrikas gibt es ebenso Dürren, da auch hier der Passat ausfällt und somit keine feuchte Luft vom Ozean her übers Land bringen kann. An der Westküste Nordamerikas treten Stürme auf.

Für die Südhemisphäre ungewöhnliche Fröste zerstören im Hochland von Papua-Neuguinea die Gemüsegärten der Bevölkerung.

4.3.1. Folgewirkungen:

Es gibt hauptsächlich wirtschaftliche Auswirkungen, vor allem auch auf die Agrarproduktion. In den Rocky Mountains wird mit schneearmen Wintern gerechnet, die sich negativ auf die Skisaison auswirken.

Große Rohstoffhändler treiben den Weltmarktpreis durch Spekulationen in die Höhe. Damit gehen die Kleinbauern zugrunde è Versorgungskrise.

5. Das La Niña Phänomen:

Unter dem Begriff ,,La Niña" (span. Das Mädchen) versteht man das Gegenteil von El Niño. Während eines La Niña Jahres ist der Druckunterschied zwischen dem Tiefdruckgebiet über Indonesien und dem Hochdruckgebiet westlich von Südamerika sehr stark. Dies treibt die Passatwinde stärker als normal an. Dadurch transportieren diese mehr Wasser Richtung Westen, an der Küste Südamerikas steigt mehr kaltes Wasser aus der Tiefe empor. Dadurch liegt die Meerestemperatur unter dem Normalwert. Wie der El Niño hat das La Niña Phänomen seinen Höhepunkt ebenfalls im Südsommer.

6. Der ENSO:

Die stärkste natürliche Klimaschwankung von einigen Monaten bis zu mehreren Jahren verursacht das El Niño Southern Oscillation Phänomen (ENSO). Die Southern Oscillation kann man als eine Art Luftdruckschaukel verstehen, wobei die Bodendruckvariationen in der westlichen und östlichen Hemisphäre einander entgegengesetzt sind. ENSO ist das Resultat von Wechselwirkungen zwischen Ozean und Atmosphäre. Obwohl ENSO seinen Ursprung im tropischen Pazifik hat, beeinflußt es nicht nur das tropische Klima, sondern auch das Weltklima.

ENSO bringt die Stärke des El Niños zum Ausdruck. Dabei wird der Monatsdurchschnitt des Luftdrucks von Darwin (in hPa) vom Luftdruck von Thaiti abgezogen. Im Normalfall nimmt der ENSO positive Werte an, da Thaiti in der Zone des Hochs liegt und Darwin sich im Tief befindet. Im Falle eines El Niños ist der ENSO aber negativ, da sich ja das komplette Luftdrucksystem umgekehrt hat.

Der Verlauf des ENSO lässt deshalb auch Vermutungen zu, wann wieder ein El Niño bevorstehen könnte.

7. Mit dem El Niño verwandte Phänomene:

Ganz vor unserer Haustüre gibt es ein Phänomen, das sehr ähnliche Eigenschaften mit dem El Niño Phänomen hat. Man nennt dies im Gegensatz zu El Niño (ENSO) Nordatlantische Oszillation (NAO). Dabei geht es um ein Wechselspiel zwischen dem Azorenhoch und dem Islandtief. Im Unterschied zur Südhalbkugel drehen sich die Winde auf der Nordhalbkugel im Gegenuhrzeigersinn um das Tief und im Uhrzeigersinn um das Hoch herum è Westwinde.

Auch hier gilt wieder: je größer der Luftdruckunterschied, desto stärker der Wind. Wenn die Druckdifferenz größer wird, muss mehr Luft zum Ausgleich entlang der Isobaren vom Hoch zum Tief bewegt werden. Diese Luft nimmt ihren Weg durch Europa. Dies bedeutet, dass um so mehr Luft vom Atlantik nach Europa gelangt, je größer die Druckdifferenz ist. Das Phänomen macht sich im Gegensatz zum El Niño hauptsächlich im Winter bemerkbar. Bekanntlich ist die Luft vom Atlantik relativ feucht und mild, da sie lange Zeit über dem Ozean war. Wenn viel Luft vom Atlantik nach Europa strömt, verdrängt sie dabei die Luft aus dem Osten, die kalt und trocken ist.

Dadurch wird bei uns der Winter mild und feucht. Wenn dagegen wenig Luft aus dem Westen nach Europa strömt, vermag sie nicht, die kalte Luft aus dem Osten zu verdrängen. Die Folge ist, dass sich die kalte und trockene Luft aus dem Osten in Europa breit macht.

Ein geringes Luftdruckgefälle zwischen dem Azorenhoch und dem Islandtief bedeutet also, dass der Winter kalt und trocken ist, ein großes Druckgefälle dagegen bringt uns einen milden und feuchten Winter.

Der Grund für dieses Druckgefälle ist nach Meinung der Experten im Golfstrom zu suchen. Der Golfstrom bringt warmes Wasser nach Norden (also in die Nähe des Islandtiefs). Das warme Wasser heizt die Luft auf. Die Luft steigt auf und bekommt bald die typische Rotation im Gegenuhrzeigersinn (Tief). Je stärker nun der Golfstrom ist, desto mehr Wärme wird dem Islandtief zugeführt, desto mehr Luft steigt auf, desto stärker wird das Tief, desto größer wird die Druckdifferenz. Der Golfstrom ist also Auslöser des milden und feuchten Klimas in Europa. Umgekehrt löst ein schwacher Golfstrom ein kaltes und trockenes Klima aus. Im Unterschied zum El Niño, der normalerweise nur ein Jahr dauert (ENSO), ist die Wechselfrequenz bei der NAO wesentlich geringer. Ein Wechsel findet nur etwa alle zwanzig Jahre statt. Experten sind der Meinung, dass vor zwei Jahren wieder so ein Wechsel stattgefunden hat, da die Winter in Europa nun wieder kälter sind.

8. Vorhersage:

Wichtig für die Vorhersage sind vor allem die klimatischen Bedingungen im Pazifischen Ozean. Diese Daten werden durch Meßstationen wie zum Beispiel Bojen oder Schiffe (sie liefern Informationen über die Wassertemperaturen und Meeresströmungen in der Tiefe), aber die sichersten Daten liefern Satelliten. Diese erkennen sofort Stellen im Meer, an denen das Wasser wärmer ist als sonst.

Aus diesen Informationen entwickeln Forscher dann Klimamodelle zur Vorhersage von El Niños.

Auch die Hammerhaie, die Fischer in Peru aus dem Meer zogen waren ein Anzeichen für den El Niño, da diese normalerweise den kalten Humbold-Strom meiden.

Zugleich blieben auch die Sardellenschwärme aus.

9. Wer trägt die Schuld?

Die Ursachen für das natürliche Klimaphänomen sind noch ganz erforscht, da man dazu eine ganze Reihe von Daten braucht. Da man die exakte Beobachtungen und Aufzeichnungen erst ziemlich spät angefangen hat, dauert es sicherlich noch einige Jahre, bis eine vernünftige und logische Ursache für das El Niño Phänomen verantwortlich gemacht werden kann.

Bisher stellt man sich die Frage, ob die wachsende Stärke des Phänomens etwas mit der globalen Erwärmung der Atmosphäre zu tun haben könnte.

10. Vorteile:

Da man aus dem El Niño schließen kann, wie die folgenden Jahre werden, liegt ein Vorteil in der verbesserten Prognosemöglichkeit.

Auch durch Satelliten und andere Meßstationen kann man vorhersagen, wann wieder ein El Niño folgen wird, damit man die Bevölkerung rechtzeitig informieren bzw. wenn nötig auch evakuieren kann.

Zudem ist eine Erklärung der planetarischen Vorgänge möglich.

Ein weiterer Vorteil, von dem aber nur weniger Menschen profitieren, ist die Spekulation mit Nahrungsmitteln an der Börse.

Verwendete Quellen:

- Der Spiegel Nr. 42/ 13.10.1997
- Schulinformation Raumfahrt: Erdkunde Nr. 1/98
- Praxis Geographie 1/98 (Klaus Claaßen)
- Internet