Klimawandel verstärkt El Niño: neue Studie liefert Hinweise

Eine neue Studie legt nahe, dass El‑Niño‑Ereignisse stärker werden. Das Phänomen gilt als natürlicher Chaosfaktor im Klimasystem, taucht in regelmäßigen Abständen auf und lässt die globalen Temperaturen in die Höhe schnellen. Laut den Forschenden verstärkt der vom Menschen verursachte Klimawandel diese Entwicklung.

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El‑Niño‑Ereignisse sind heute mehr als 36 Prozent stärker als vor Beginn des Industriezeitalters Mitte des 19. Jahrhunderts. In den vergangenen 40 Jahren allein nahm ihre Stärke um weitere 16 Prozent zu. Das deutet darauf hin, dass sich der Trend beschleunigt, berichten Forschende in einer am 27. August im Fachjournal Science (Quelle auf Englisch) veröffentlichten Studie.

Die Ergebnisse erscheinen zu einem Zeitpunkt, an dem sich vor einigen Monaten ein kräftiges El‑Niño‑Ereignis gebildet hat, das sich in den kommenden Monaten nach Prognosen zum stärksten jemals gemessenen entwickeln dürfte. El‑Niño‑Ereignisse, eine vorübergehende Erwärmung von Teilen des äquatorialen Pazifiks, verzerren das Wetter weltweit und erhöhen die Zahl extremer Ereignisse – von Hitzewellen über Überschwemmungen mancherorts bis hin zu Dürren in anderen Regionen. Die Schäden können in die Billionen gehen.

„Das ist wichtig, weil starke El‑Niño‑Ereignisse deutlich stärkere Auswirkungen auf Klimarisiken und Extreme weltweit haben“, sagt Studienleiterin Julia Cole, Paläoklimaforscherin an der University of Michigan in den USA.

„Als wir der Frage nachgingen, warum das passieren könnte, haben wir unsere Daten mit den globalen Temperaturreihen verglichen. Dabei zeigte sich: Der Anstieg der Stärke von El‑Niño‑Ereignissen verläuft nahezu parallel zur Erwärmung der Erde durch menschliche Einflüsse wie die Verbrennung von fossilen Brennstoffen.“

Ihre Studie rekonstruiert El‑Niño‑Ereignisse über einen Zeitraum von rund 900 Jahren.

Klimawandel verschärft ohnehin zerstörerische El‑Niño‑Ereignisse

„El Niño ist der gewalttätigste Aspekt der Klimavariabilität weltweit, mit Folgen, die von lokalen Zusammenbrüchen der Fischerei über großflächige Korallensterben bis hin zu schweren Dürren und Nahrungsknappheit rund um den Globus reichen“, sagt der Meeresbiologe Boris Worm von der Dalhousie University, der nicht an der Studie beteiligt war.

Worm zitiert den inzwischen verstorbenen Klimaforscher Wallace Broecker, der warnte: „Das Klimasystem ist ein wütendes Biest, und wir stoßen es mit Stöcken.“ Und Worm ergänzt: „Vom Menschen verursachte Emissionen sind dieser Stock, und El Niño ist eine der ‚wütenden‘ Reaktionen, die unsere gemeinsame Sicherheit so stark bedrohen können.“

Ein El‑Niño‑Ereignis gilt als stark, wenn die Wassertemperatur in einem Gebiet des zentralen Pazifik entlang des Äquators deutlich über dem Durchschnitt liegt. Forschende vergleichen dafür den Dreimonatsdurchschnitt mit den üblichen Werten. Ist das Wasser um 0,5 Grad Celsius wärmer als normal, spricht man von El Niño. Am oberen Ende der Skala stehen zwei Grad Celsius; das gilt als „sehr stark“.

Der jüngste wöchentliche Wert für El Niño liegt bei 2,7 Grad und dürfte nach Einschätzung des El‑Niño‑Trackers der Columbia University noch zwei bis vier Monate weiter steigen.

Fachleute gehen seit Langem davon aus, dass El‑Niño‑Ereignisse mit der Erderwärmung zunehmen, weil sie auf Temperaturabweichungen im Ozean gegenüber dem Mittelwert beruhen. Die direkten Messreihen reichen aber nur rund 75 Jahre zurück, deshalb galten die Daten bisher als zu lückenhaft, um einen klaren Trend zu belegen.

Deshalb suchten Forschende nach Hinweisen auf frühere El‑Niño‑Ereignisse, ohne die Wassertemperatur direkt zu messen. Sie werteten historische Berichte über Wetterveränderungen weltweit aus und rekonstruierten daraus vergangene El‑Niño‑Phasen – etwa das besonders heftige Ereignis von 1877 –, weil sich deren Auswirkungen rund um den Globus nachverfolgen lassen.

Korallenfossilien dienen als Temperaturarchiv

Coles Team wählte einen neuen Ansatz. Die Forschenden untersuchten, was über die Jahrhunderte mit Korallen geschah, die als „Zeitmaschine in die Vergangenheit“ dienen können, wie sie sagt. Cole erklärt, dass Messungen des Verhältnisses von Kalzium zu Strontium in den Korallenskeletten und verschiedener Sauerstoffisotope zwei unabhängige Aussagen über das Meerwasser liefern, in dem die Korallen gewachsen sind. Weitere Analysen von Uran und Thorium zeigen, wann diese Skelette entstanden sind.

Cole untersuchte 29 Korallenfossilien von den Galápagos-Inseln – 14 aus der Zeit vor der Industrialisierung, 14 aus der modernen Ära und einen weiteren, der etwa in die Anfangsphase des Industriezeitalters fällt. Das älteste Exemplar stammt ungefähr aus dem Jahr 1100.

Die aus den Fossilien rekonstruierten Temperaturen über mehr als 900 Jahre sind nicht lückenlos, doch ergeben sie, auf einer Grafik dargestellt, laut Cole eine Kurve in Form eines Hockeyschlägers. Mit demselben Bild beschrieben Forschende in den neunziger Jahren eine einflussreiche Studie zu früheren globalen Temperaturen.

Sie und andere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler warnen, dass sich die Entwicklung weiter verschärfen wird.

„Es zeichnet das Szenario einer Zukunft, in der größere El‑Niño‑ und La‑Niña‑Ereignisse Tempo und Härte von Wetter- und Klimaextremen weiter erhöhen“, sagt Kim Cobb, Korallen- und Klimaforscherin an der Brown University, die nicht an der Studie beteiligt war.

Externe Fachleute uneins über die Studie

Externe Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bewerten die Studie unterschiedlich: Einige halten sie für wichtig und verlässlich, andere sind skeptisch, weil die Ergebnisse nicht zu manchen aktuellen Beobachtungen passen.

„Korallen sind der Goldstandard für die Rekonstruktion von El Niño, und diese Arbeit liefert einen wahren Schatz an neuem Material“, sagt Cobb. „Wir können entweder viele Jahrzehnte warten, bis die Instrumentendaten lang genug sind, um Veränderungen der Eigenschaften von El Niño zu erkennen, oder wir nutzen die Rekonstruktionen über Jahrhunderte, die uns Paläoklima-Archive liefern. Zusammengenommen sind die Paläoklima-Daten aus dem gesamten Pazifik recht einheitlich und deuten darauf hin, dass sich El‑Niño‑Ereignisse mit der globalen Erwärmung verstärken.“

Sowohl der Klimaforscher Michael Mann von der University of Pennsylvania – Urheber der berühmten Hockeyschläger-Kurve – als auch der Meeresbiologe John Bruno von der University of North Carolina betonen jedoch, dass die Korallendaten im Widerspruch zu neueren Messungen der Wassertemperatur rund um die Galápagos-Inseln stehen. Die Daten zeigen nach Mann „einen deutlichen Rückgang in den vergangenen Jahrzehnten“ der El‑Niño‑bedingten Schwankungen in der Nähe der Galápagos, just in der Zeit, in der Treibhausgase die Temperaturen am stärksten in die Höhe getrieben haben.

In den Korallen spiegelt sich nach Brunos Einschätzung nicht so sehr eine Veränderung von El Niño, sondern vor allem die generelle Erwärmung durch Treibhausgase wider.

Cole erklärt, das gewaltige El‑Niño‑Ereignis von 1997-1998 und danach mehrere relativ schwache Phasen bis 2023-24 hätten den Eindruck erweckt, El Niño verstärke sich nicht. Viele Auswertungen beruhen auf Zeiträumen von etwa 20 Jahren; wenn darin einige Jahre zwischen extrem starken Ereignissen liegen, verzerrt das das Bild. El Niño schwankt generell stark in seiner Intensität, betont sie. Dieses Auf und Ab verschwindet nicht, nur weil sich das System an wärmere Bedingungen anpasst.

Einig sind sich die Fachleute immerhin darin, dass der Klimawandel ein massives Problem ist – unabhängig davon, ob El Niño sich weiter verstärkt oder nicht.

„Es ist wichtig, dies als weiteren Grund zu benennen, warum wir von fossilen Brennstoffen wegkommen müssen“, sagt Cole. „Es gibt keine Wunderlösung, die El‑Niño‑Ereignisse ausbremsen wird.“