Das ENSO-Phänomen

El Padre

In Analogie zu El Niño und La Niña ist El Padre die Bezeichnung für einen Dauer-El Niño, wie er erdgeschichtlich zuletzt im frühen Pliozän, d.h. 5 - 3 Mio Jahre v.h. bestand.

Wie der Isthmus von Panama für Eis in der Arktis sorgte
Das heutige Klimasystem wird von der Förderband-ähnlichen globalen Zirkulation des Ozeans beeinflusst. Kaltes, salziges Wasser sinkt, um das Förderband anzutreiben, und warme Oberflächenströmungen vervollständigen den Kreislauf.	Das Oberflächenwasser floss vor 10 Millionen Jahren vom Pazifik in den Atlantik über eine Ozeanpforte namens Zentralamerikanischer Seeweg, und beide Ozeane hatten den gleichen Salzgehalt.
Vor etwa 5 Millionen Jahren konvergierten die nordamerikanische, südamerikanische und karibische Platte. Das Aufsteigen des Isthmus von Panama schränkte den Wasseraustausch zwischen Atlantik und Pazifik ein, und ihre Salinitäten wichen voneinander ab. Der Isthmus leitete Wasser um, das einst durch den Seeweg floss. Der Golfstrom begann sich zu intensivieren.	Heute hinterlässt die Verdunstung im tropischen Atlantik und in der Karibik salzigeres Ozeanwasser und bringt Süßwasserdampf in die Atmosphäre. Passatwinde tragen den Wasserdampf westwärts über die tiefliegende Landenge und setzen durch Niederschläge Süßwasser in den Pazifik frei. Infolgedessen ist der Atlantik salziger als der Pazifik. Quelle: WHOI

Zu dieser Zeit lagen die globalen Durchschnittstemperaturen deutlich höher als heute, obwohl die externen Faktoren, die das Klima bestimmen, im Wesentlichen mit den heutigen identisch waren. Im Pazifik war der Temperaturunterschied entlang des Äquators deutlich geringer als heute, d.h. die mittleren Meeresoberflächentemperaturen waren im Osten substantiell wärmer als heute, im Westen aber ähnlich hoch wie heute. Die Folge waren Auswirkungen, die denen des starken El Niño-Ereignisses von 1997/98 glichen.

Heute sieht man als entscheidende geologische Veränderung, die El Padre beendete, die Schließung der Meerenge von Panama. Zu Beginn des Pliozäns strömte zwischen Nord- und Südamerika noch Wasser aus dem Pazifik in den Atlantik und glich Salzunterschiede zwischen den Ozeanen aus, doch vor 4,2 Millionen Jahren hatte sich diese Passage (Central American Seaway) dann so weit verflacht, dass kaum noch Wasser durchkam (siehe auch: Panama: Isthmus that Changed the World, NASA).

Dadurch wurde das Wasser in der Karibik salziger. Als Folge verstärkte sich der Golfstrom im Atlantik und damit auch die thermohaline Zirkulation. Diese durch Salz- und Temperaturunterschiede angetriebene weltweite Umwälzung der Ozeane transportiert warmes, salzreiches Wasser aus den Tropen in hohe Breiten, wo es sich abkühlt und absinkt. Das Tiefenwasser quillt vor den Küsten der Kontinente wieder auf und kühlt die niedrigen Breiten. Bevor sich der Seeweg schloss, war die thermohaline Zirkulation so schwach, dass das kalte Tiefenwasser nirgendwo in die Nähe der Oberfläche kam. Die Kaltwasserzunge, die heute normalerweise vor Südamerika liegt, existierte damals noch nicht. Auch vor Kalifornien und Westafrika quoll kein kaltes Wasser auf.

Man nimmt an, dass sich vor 4,2 Millionen Jahren die Grenzschicht (Thermokline) zwischen dem kalten Tiefenwasser und dem warmen Oberflächenwasser vor Südamerika in flachere Bereiche verlagerte, weil die thermohaline Zirkulation in Schwung kam. Zudem verstärkte das vor ca. 3,3 Mio. Jahren einsetzende Auftreten erster Gletscher auf der Nordhalbkugel vermutlich die Passatzirkulation. Vor dem westlichen Südamerika bewirkten die SO-Passate ein Aufquellen von kaltem Tiefenwasser, was den heutigen Bedingungen entspricht. Der Temperaturunterschied von Luft und Oberflächenwasser zwischen Ost- und Westpazifik wurde größer, was die Passate weiter verstärkte und die Kaltwasserzunge vor Südamerika beständig werden ließ.