Globale Auswirkungen von ENSO

Einleitung

Die warmen (El Niño) wie auch die kalten (La Niña) Phasen des ENSO-Zyklus regen weltweite atmosphärische Zirkulationsmuster an, die Klimaanomalien im jahresübergreifenden Maßstab rund um den Globus verursachen. Wegen seiner klimatischen Auswirkungen (Temperaturen, Niederschläge, Bewölkung), und auch wegen seines verhältnismäßig großen Vorhersagepotentials ist das ENSO-Phänomen eines der zentralen Gebiete der aktuellen Klimaforschung.

Das Klima im Bereich des äquatorialen Pazifik agiert als gekoppeltes System, da der Zustand von Ozean und Atmosphäre voneinander abhängig sind. Wenn die Verhältnisse im Ozean sich ändern, reagiert die Atmosphäre daruf und umgekehrt.

In seinem ozeanischen Wirkungsbereich beeinflusst ENSO Meeresoberflächentemperaturen, die vertikale thermale Struktur des Ozeans (besonders in Küstenregionen), die Geschwindigkeit und Stärke von Ozeanströmungen, sowie Upwellingprozesse.

In der Folge hat ENSO mit seinen bedeutenden Variationen von Witterungserscheinungen und seinem Einfluss auf die physikalische Qualität von großen Meeresteilen tiefgreifende Auswirkungen auf die Menschheit aufgrund von Dürren, Überschwemmung, Hitzewellen und anderen Anomalien, welche wiederum Folgen für Land- und Forstwirtschaft, Fischerei, Umwelt, Energiebedarf und -versorgung, Finanzmärkte, Tourismus, Transportwesen, Gesundheit, Wasserversorgung, Luftqualität oder Feuerrisiken haben. Dabei ist festzuhalten, dass die Auswirkungen nicht nur nachteilig sind, sondern Menschen und Ökosystemen auch Vorteile bringen können, z.B. durch erhöhte Niederschläge in Trockenregionen oder die reduzierte Zahl von atlantischen Hurrikanen während El Niño.

Auf ENSO wirkende Faktoren und die Auswirkungen auf die Gesellschaft Die ENSO-Eigenschaften werden von vielen Faktoren beeinflusst, darunter gekoppelte Rückkopplungsprozesse, atmosphärisches und ozeanisches Rauschen und Klimaantrieb aus anderen Ozeanbecken sowie der grundlegende mittlere Zustand, der sich auf langen Zeitskalen entwickelt. Alle diese Komponenten interagieren miteinander und werden durch äußere Einflüsse (z. B. Treibhausgase, Aerosole, Sonnenvariabilität) beeinflusst, was wiederum die Vorhersagbarkeit und Auswirkungen von ENSO beeinflusst. Quelle: Santoso et al. 2019

Jeder El Niño und auch jede La Niña haben ihre eigene Charakteristik z.B. bezüglich zeitlichem Ablauf und Intensität, entsprechend unterscheiden sich auch ihre jeweiligen Auswirkungen. Zusätzlich sind die atmosphärischen Effekte, die sich aufgrund von Änderungen der Meeresoberflächentemperaturen ergeben, nur zum Teil der regional beobachteten Witterungsereignisse verantwortlich. Chaotische Fluktuationen in der Atmosphäre und Meeresoberflächentemperaturen in anderen Gebieten der Erde beeinflussen zusätzlich das atmosphärische Geschehen, das wir erfahren. Deshalb haben vorhergesagte ENSO-Auswirkungen in saisonalen Prognosen probabilistischen (DWD) und nicht absoluten Charakter.

In diesem Kapitel sind vorrangig Auswirkungen dargestellt, die mit El Niño-Ereignissen in Zusammenhang gebracht werden, in geringerem Umfang wird auch auf La Niña-bezogene Auswirkungen eingegangen. Die Abschnitte sind entsprechend überschrieben.

Diese auch in der einschlägigen Literatur anzutreffende 'Benachteiligung' des zweiten Extremphasentyps von ENSO mag darin begründet sein, dass La Niña nicht von allen Experten als eigenständiges Element von ENSO betrachtet wird, eher als verstärkte Variante des Neutralzustands des Systems Ozean/Atmosphäre im tropischen Pazifik. Es mag auch daran liegen, dass der pazifische Äquatorbereich sich während La Niña nicht in gleichem Maße abkühlt wie er sich während El Niño erwärmt, oder daran, dass markante Auswirkungen von La Niña-Ereignissen weniger häufig sind.

Ferner ist zu diesem Kapitel anzumerken, dass die sektoralen Auswirkungen (Wirtschaft, Gesundheit, Verkehr, Pflanzenwachstum usw.) vorläufig nur für die Bereiche Wasserressourcen, Wirtschaft, Rohstoffmärkte, Landwirtschaft, Gesundheitssektor und Ökosysteme separat dargestellt werden, ansonsten in die regionalen Betrachtungen einbezogen sind.

Die eher als "regional" einzustufenden Auswirkungen auf Länder wie Peru, Ecuador oder Kolumbien sind wegen der schwierigen räumlichen Abgrenzbarkeit der Auswirkungen in dieses Kapitel mit aufgenommen. Es sei aber auf das Peru-bezogene Kapitel "Auswirkungen von El Niño auf die Fischwelt" hingewiesen.

Mögliche Wirkungsketten bei El Niño-Ereignissen   Quelle: Caviedes, C.N. (2005): El Niño. Klima macht Geschichte. Darmstadt

Die hier beschriebenen Ereignisse können nicht mit unangreifbarar Sicherheit als Auswirkungen von ENSO-Extremereignissen bezeichnet werden. Viele Wetterereignisse werden durch El Niño bzw. La Niña allerdings wahrscheinlicher bzw. unwahrscheinlicher. Aber ihre einzige Ursache ist ENSO in den seltensten Fällen.
Durch Statistiken und Grafiken wird illustriert, wie man zu der Annahme kommt, dass ein Einfluss seitens ENSO vorliegt. Doch auch diese Daten können bestenfalls als Indiz, nicht als Beweis angesehen werden. Gerade dadurch wird dieses Kapitel interessant. Die beschriebenen Auswirkungen sind teilweise Gegenstand heftiger Diskussionen. Durch eine brauchbare El Niño/La Niña-Vorhersage könnten nämlich auch schadensträchtige Ereignisse vorhergesagt und hohe Schäden und Menschenverluste vermieden werden.

Allerdings stellt es sich immer wieder heraus, dass viele Auswirkungen nicht bei jedem El Niño- bzw. La Niña-Ereignis in gleicher Weise auftreten. Es kann sogar sein, dass ein El Niño z.B. in einem bestimmten Gebiet zu einer Dürre führt, obwohl ein anderer einige Jahre zuvor dort eine Flutkatastrophe verursacht hat. Oder ist die Erklärung einfach die, dass die Witterungsereignisse nichts mit El Niño zu tun hatten? So lange das nicht mit hoher Verlässlichkeit geklärt ist, ist gegenüber zu einfachen Verknüpfungen von Ursache und Folge Zurückhaltung angebracht.

Es gibt keine Auswirkungen von ENSO, bei denen es eine hundertprozentige Übereinstimmung zwischen einzelnen Varianten der Auswirkungen und denen von ENSO gibt. Dies liegt daran, dass ENSO als Klimaerscheinung variabel ist, und weil Klima allgemein nicht der einzige Einfluss auf das Auftreten einer bestimmten Auswirkung ist. Daher ist es wichtig herauszufinden, wie stark die Beziehung ist. Statistische Methoden wie Korrelationsbeziehungen sind ein Weg dies herauszufinden. Korrespondiert beispielsweise der Ausbruch einer bestimmten Krankheit häufig mit El Niño-Ereignissen, kann man fragen: Ist der Ausbruch bei jedem El Niño-Ereignis aufgetreten? Besitzt die Stärke des Ausbruchs eine Entsprechung zur Stärke des El Niño? Gab es auch während El Niño-freien Jahren einen solchen Ausbruch?

Probleme und Unsicherheiten bei der Bestimmung der Auswirkungen von ENSO Die Abbildung links illustriert Probleme bei der Zuordnung bestimmter Auswirkungen zu ENSO. In diesem Fall liegen mehrere Schritte zwischen der Zuordnung eines intensiveren Jetstreams zu El Niño und einer CO-Vergiftung bei Bewohnern von schlecht belüfteten Häusern, die nach einem Eissturm Gasheizungen verwendet haben. Jeder Schritt hat ein gewisses Maß an Unsicherheit in der Zuschreibung. Eine weitere potenziell sehr relevante Frage, die es zu berücksichtigen gilt, ist, wie ENSO das Verhalten höherfrequenter Muster beeinflusst - solche Effekte der Modulation würden nicht linear mit ENSO korrelieren, wären aber dennoch mit ihm verbunden. Quelle: IRI / MetEd / UCAR (Zugang über kostenfreie Registrierung)

Auch wenn hier den Auswirkungen der Warmphase (El Niño) mehr Raum eingeräumt ist, so darf nicht übersehen werden, dass auch mit der Kaltphase (La Niña) extreme Wetterereignisse auf nahezu dem gesamten Globus einhergehen können. Einige Wissenschaftler gehen davon aus, dass in manchen Regionen La Niña-bezogene Extremereignisse eine gegensätzliche Ausprägung haben als El Niño-bezogene. Beispielsweise ist Trockenheit im südlichen Afrika eine Begleiterscheinung von El Niño, während außerwöhnlich hohe Niederschläge mit La Niña verknüpft sind. "Researchers are just beginning to realize that they should focus more attention on the cold part of the cycle to enhance their overall forecast possibilities."
(M. Glantz in "Encyclopedia of World Climatology", 2005)

Im allgemeinen werden die wissenschaftlichen Aussagen über die Fernwirkungen oder "Telekonnektionen" von El Niño um so unsicherer, je weiter man sich von der pazifischen "Wetterküche" entfernt.
(Topics, Münchener Rück, Naturkatastrophen 1997)

Weniger zurückhaltend geht z.B. John Houghton von der Royal Commission on Environmental Pollution davon aus, dass sich sämtliche Anomalien der Zirkulation und des Niederschlags in allen tropischen Gebieten, sowie in einem geringeren Maß auch in den mittleren Breiten, auf El Niño zurückzuführen seien.
(J. Houghton in: "Globale Erwärmung: Fakten, Gefahren und Lösungswege", 1997)

"Also, it is often the adverse impacts of ENSO variations that receive the most publicity, whereas the benefits, at least for some regions of the globe, are much less understood and appreciated. It is estimated, for example, that the 1997–1998 El Niño resulted in a net benefit of $20 billion to the U.S. economy because of the reduced number of land-falling hurricanes and the unusually warm winter in the Midwest."

McPhaden, M. J., Zebiak, S. E., Glantz, M. H. (2006): ENSO as an Integrating Concept in Earth Science

Auffallend ist die deutlich höhere Zahl von wissenschaftlichen wie auch von journalistischen Arbeiten über die negativen Auswirkungen von ENSO-Ereignissen gegenüber den positiven Effekten. Über die Ursachen für diese Unausgewogenheit darf spekuliert werden. Die Erstellung einer verlässlichen weltweiten Bilanz für einzelne ENSO-Ereignisse dürfte eine fast unlösbare Aufgabe sein.

Die vorliegende Zusammenstellung von Auswirkungen erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit.

Weitere Informationen:

• How ENSO leads to a cascade of global impacts (Anthony Barnston, ENSO Blog 2014)
• What are teleconnections? Connecting Earth's climate patterns via global information superhighways (Breanna Zavadoff und Marybeth Arcodia, ENSO Blog Dezember 2022)

SEKTORALE AUSWIRKUNGEN

Hinweis: Das Kapitel orientiert sich bei drei der angesprochenen Felder stark an der Darstellung von Zebiak, Stephen E. et al. (2015). Dessen Schwerpunkte liegen auf drei wichtigen klimasensitiven Sektoren, an denen sich eine Reihe von Auswirkungen festmachen lassen, wie auch diesbezügliche gesellschaftliche Reaktionen: Wasser, Landwirtschaft und Gesundheitssektor. Zu jedem dieser Sektoren liegen eine Vielzahl von veröffentlichten Forschungsarbeiten vor, deren Fokus auf dem Verständnis der Einflüsse von ENSO liegt und auf der Verwendung von ENSO-Informationen zur Vorhersage von Auswirkungen und zur Verbesserung des Umgangs mit den Informationen.

Dabei unterscheiden sich die Sektoren hinsichtlich ihrer Komplexität und ihrer Verbindung zum Klima, am simpelsten beim Wasser am komplexesten bei der Gesundheit. Ein zweiter Unterschied bezieht sich auf die Entscheidungsumgebung. Beim Wasser- und beim Gesundheitssektor zielen die nutzungsorientierten Forschungsergebnisse auf institutionelle Entscheidungsträger. Die Landwirtschaft hat eine komplexere Entscheidungsumgebung, meist eher dezentralisiert und eine größere Anzahl individueller Akteure ansprechend (Landwirte, die vor Ort klimasensitive Entscheidungen treffen, oft an entfernten Standorten unter schwerwiegenden Einschränkungen in Bezug auf Ressourcen und Infrastruktur). Als dritter Unterschied ist der Umfang zu nennen, in dem Entscheidungen auf die Gesamtheit von Klimavariabilität ausgerichtet sind (z.B. Wasserbewirtschaftung und die meisten Managemententscheidungen auf Farmebene) oder lediglich auf die Reaktion auf Extremereignisse (z.B. Reaktion auf Überschwemmungen oder klimaabhängige Epidemien).

Zu den genannten drei Sektoren bietet Zebiak, S. (S. 26 f) drei Fallbeispiele aus Queensland, Australien (Landwirtschaft), Washington State, U.S.A. (Wasser) und der Region Horn von Afrika (Gesundheit).

Meteorologische Prozesse

Wie oben schon ausgeführt können die Auswirkungen eines starken El Niño nahezu global sein, denn der Anstieg der äquatornahen Oberflächentemperaturen des zentralen und östlichen Pazifik "heizt" das Wettergeschehen in sehr viel größeren Regionen an.

Wie aber "weiß" die Atmosphäre von El Niño? Dazu muss man sich eine Kette von atmosphärischen Prozessen vorstellen, bei denen jedes Kettenglied Informationen aus der direkten Umgebung, in der El Niño-bedingte SST-Anomalien auftreten, in das globale Klimasystem weiterträgt. Das erste Glied ist die tropische Reaktion mittels regenbringenden Cumulonimbus-Wolken. Sie sind entscheidend, da hochreichende Konvektion der wichtigste Akteur bei der Wärmezufuhr von der Erdoberfläche in die freie Atmosphäre ist und ihr dadurch die Präsenz von El Niño übermittelt. Während El Niño verstärkt sich der Niederschlag über mehrere tausend Kilometer entlang des Äquators vom zentralen bis zum östlichen Pazifik als Reaktion auf die erhöhten SST. Der umgekehrte Effekt tritt gewöhnlich bei La Niña-Ereignissen auf, wenngleich die Stärke der W-O-Niederschlagsanomalie über dem Äquatorialpazifik geringer ist als bei Warmereignissen.

Das zweite Glied in der Kette bezieht sich auf die Empfindlichkeit der atmosphärischen Zirkulation gegenüber Verlagerungen umfangreicher Cumulonimbus-Konvektion. Atmosphärische Wellenbewegungen werden angestoßen, die nötig sind, um die Strömungen in der Atmosphäre an die neuen tropischen Energiequellen anzupassen. Die wichtigsten Konvektions-Anomalien bleiben auf die Äquatorregion beschränkt. Aber gleichzeitig gibt es einen atmosphärische Luftmassen- und Energietransport, der sich tausende von Kilometern bis in die Subtropen erstreckt. Die ablenkende Kraft der Erdrotation (Corioliskraft) wirkt auf diesen polwärtigen Ausfluss ein und gibt ihm damit ein Wellenmuster. Im weiteren Verlauf erfährt die Strömung in den höheren Breiten eine W-O-Richtung entlang der Jetstreams. Auch ist sie durch stationäre Wellen mit abwechselnd niedrigem und hohem Luftdruck gekennzeichnet.

Die Strömung nimmt während El Niño häufig einen ungewöhnlichen Verlauf. Im Ergebnis kommt es zu einer Verstärkung des pazifischen Jetstreams und zu einer ostwärtigen Verlagerung des Musters stationärer Wellen über dem pazifisch-nordamerikanischen Gebiet. Diese Änderungen in der oberen Troposphäre verschieben die Zugbahnen von Stürmen, welche die täglichen Wetteränderungen in den höheren Breiten kontrollieren. Die statistisch erkennbaren Änderungen der Sturmeigenschaften (Häufigkeit, Stärke, Herkunft, Zugbahn) sind verantwortlich für einen Großteil des ENSO-Signals, welches sich in Niederschlag und Temperatur der höheren Breiten zeigt. Solche Sturmbahn-Feedbacks stellen ein drittes und wichtiges Glied der Kette dar, die ihren Ausgang in den pazifischen SST-Anomalien nahm.

El Niño verstärkt die Hadley-Zirkulation El Niño beeinflusst die globale atmosphärische Zirkulation durch die Intensivierung der Hadley-Zirkulation, bei der Wärme von der Erdoberfläche durch Konvektion und latente Erwärmung in die obere Atmosphäre transportiert wird. Wenn ein El Niño eine zusätzliche Erwärmung in der oberen Atmosphäre des tropischen Pazifiks verursacht, wird die Luftströmung in Richtung der Pole kräftiger. Die Veränderung der Stärke der Hadley-Zirkulation führt zu Änderungen der weltweiten Zirkulationsmuster, einschließlich z. B. der Position des Jetstreams, der in den Wintermonaten von West nach Ost über den Nordpazifik fließt. El Niño führt tendenziell zu einem verlängerten Jetstream, der sich bis nach Nordamerika ausdehnen kann und überdurchschnittlich viele Stürme über den südlichen Teil der Vereinigten Staaten bringt. Quelle: NOAA ENSO Blog

Temperatur

Generell ist die Wärme, die als Folge hochreichender tropischer Konvektion in der Troposphäre freigesetzt wird, eine der wichtigsten Antriebskräfte für die planetarische Zirkulation. So verstärkt die erhöhte Meeresoberflächentemperatur im tropischen Pazifik Verdunstung und Konvektion und letztlich auch die meridionale Hadley-Zirkulation. Die beim Aufsteigen der Luftmassen erfolgende Kondensation setzt in der mittleren und oberen Troposphäre Wärme frei. Diese Energie wird mit der Hadley-Zirkulation polwärts transportiert, sodass auch die außertropischen Windströmungsmuster von El Niño beeinflusst werden.

Lageveränderungen dieser tropischen Wärmequellen während El Niño führen daher zu weitreichenden Änderungen der Wind- und Witterungsmuster außerhalb des tropischen Pazifiks.

Beispielsweise werden die Westwinde der mittleren Breiten intensiviert, besonders im Winter. In verschiedensten Teilen der Erde können Dürren, Überschwemmungen, ungewöhnliche Sturmereignisse, Hitzewellen und andere Wetterextreme mit ernsten sozialen, ökonomischen und gesundheitlichen Auswirkungen ebenso die Folge der geänderten Strömungsmuster sein, wie auch positive Auswirkungen, z.B. milde Winter in Nordamerika.

Ferner besteht während einer El-Niño-Phase in den Wintermonaten die Tendenz zu überdurchschnittlich warmen Bedingungen in Süd- und Südostasien, im Süden Afrikas sowie im Nordosten Nordamerikas, während im Süden Nordamerikas zu kühle Witterung erwartet wird.

Häufig tragen El Niño-Jahre dazu bei, das globale Jahresmittel der Temperatur anzuheben, zuletzt 2015 beim El Niño von 2015/16. Sein Beitrag wird aber nur auf 8-10 % geschätzt. Für den erwarteten neuen Jahresrekord für 2016 geht man von einem El Niño-Beitrag von 25 % aus (Earth Institute 2016).

Veränderungen der globalen Temperatur, wie auch die Wahrscheinlichkeit von ENSO-Ereignissen sind auch eng verknüpft mit dem Zustand der Pazifischen Dekaden-Oszillation (PDO), einem Muster der Ozeantemperaturen das sich alle 20-30 Jahre umkehrt. Wenn die PDO negative Werte aufweist, kommt es verstärkt zu La Niñas, bei positiven Werten zu mehr El Niños.

Globale Temperaturanomalinen während El Niño, La Niña und ENSO-neutralen Monaten Monatliche globale Oberflächentemperatur von Januar 1950 bis Mai 2023 im Vergleich zum Durchschnitt des 20. Jahrhunderts, eingefärbt durch monatliche ENSO-Werte. Die letzten Jahrzehnte sind aufgrund der vom Menschen verursachten globalen Erwärmung meist wärmer als frühere Jahrzehnte. Im Vergleich zu anderen Monaten und Jahren desselben Jahrzehnts sind El Niño-Perioden (rote Balken) jedoch tendenziell wärmer als La Niña-Perioden (blaue Balken), was zum Teil daran liegt, dass der tropische Pazifik - ein sehr großes Gebiet auf der Erdoberfläche - während El Niño weit über dem Durchschnitt liegt. Quelle: NOAA ENSO Blog Juni 2023

Globale Erwärmung

Im Rahmen der globalen Erwärmung erwärmt sich der Ostpazifik voraussichtlich mit etwa 3°C bis zum Jahr 2100 sehr viel stärker als der Westpazifik, dessen Temperatur sich nur um etwa 1°C erhöht. Manche Klimatologen kommen mit modellbasierten Studien zu dem Schluss, dass El Niño-ähnliche Situationen künftig sehr viel häufiger auftreten werden, falls der weltweite Ausstoß von Treibhausgasen, vor allem des CO₂, nicht drastisch gesenkt wird. Insbesondere geht man von einer Häufung extremer El Niños aus (W. Cai et al. 2014). Die Hypothese ist umstritten, insbesondere als die präzisen Beobachtungsreihen lediglich einige Dekaden alt sind und man sich der natürlichen Variabilität von ENSO über längere Zeitabschnitte bewusst sein muss.

Es scheint aber ein Konsens insofern zu bestehen, dass die globale Erwärmung für den klimatischen Hintergrund sorgt und El Niño die Ausprägung der regionalen Wettermuster bestimmt. Wenn beide in die gleiche Richtung wirken, haben sie die größten Auswirkungen und Wetterrekorde werden gebrochen. (Trenberth 2016)

El Niño and Climate Change

"We have to think climate change will influence El Niño in some way and will impact its impacts. “But how El Niño events themselves change because of global warming? It’s hard to say, and harder to observe because there is so much variation in El Niño by itself from decade to decade. It’s a tough question to answer."

"Extreme El Niño and La Niña events are projected to likely increase in frequency in the 21st century and to likely intensify existing hazards, with drier or wetter responses in several regions across the globe."

Quellen: Renee Cho / Lisa Goddard IRI (2016) und IPCC, 2019: Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate

Zu Anfang dieses Jahrhunderts wurde von Klimaskeptikern - vor allem bezogen auf die Zeit von 1998 - 2013 - eine Pause des globalen Erwärmungstrends (warming hiatus) behauptet, was auf den starken Widerspruch vieler Wissenschaftler stieß. Insbesondere der fünfte Sachstandberichts der IPCC weist darauf hin, dass die globalen durchschnittlichen Oberflächentemperaturen eine „ausgeprägte dekadische und jährliche Variabilität“ zeigen. Aufgrund natürlicher Schwankungen sind Analysen, die sich auf kurze Datenreihen stützen, „in hohem Maße vom gewählten Anfangs- und Enddatum abhängig“ und würden aus diesem Grunde den langfristigen Trend nicht widerspiegeln. (IPCC 2013)

Die natürliche Eigenschaft des Weltklimas, einen schwingenden Temperaturverlauf zu zeigen, wird unter anderem durch die Atlantische Multidekaden-Oszillation (AMO), die Pazifische Dekaden-Oszillation (PDO) und die El Niño-Southern Oscillation (ENSO) hervorgerufen. So kann beispielsweise das Auftreten von El Niño- bzw. La Niña-Ereignissen die globale Durchschnittstemperatur von einem Jahr auf das andere um 0,2 K erhöhen beziehungsweise absenken und für wenige Jahre den jährlichen Erwärmungstrend von etwa 0,02 K überdecken aber auch verstärken. Bei La-Niña-Ereignissen wird Wärme in tiefere Ozeanschichten (> 300 m) befördert, wie man anhand von Messungen bestätigen und mit Hilfe von Klimasimulationen nachvollziehen konnte. (Wikipedia 27.8.2016)

In der Tat überwogen während der o.g. Periode La Niña-Muster über dem tropischen Pazifik, so dass man in dieser Rahmenbedingung eine Teilursache der vermeintlichen Erwärmungspause sieht.

Ein Blick in die Klimageschichte zeigt, dass eine Erwärmung und Dürren auf der Nordhemisphäre in der Zeit von 950 bis 1250 mit einem El Niño-Muster im Pazifik einherging, welches von 1350 bis 1900 in ein La Niña-ähnliches Muster umschwang.

Weitere Informationen:

• ENSO and greenhouse warming (Cai, Wenju et al. 2015)
• Knapp neun Milliarden Tonnen mehr CO₂ durch El Niño; Studie in Nature Scientific Reports (MPIC 2017)

Niederschlag

Die folgenden Karten des Met Office geben einen ersten globalen Überblick über die wichtigsten Auswirkungen bezüglich der saisonalen Niederschläge und der bodennahen Lufttemperaturen bei El Niño- und La Niña-Ereignissen. Es gilt zu beachten, dass jedes ENSO-Ereignis verschieden ist und zusammen mit anderen Klimaereignissen auftritt. Nicht alle verzeichneten Auswirkungen treten bei allen Ereignissen auf, und die realen Auswirkungen müssen auch nicht auf die vermerkten Regionen beschränkt sein. Insofern dürfen derartige Karten nicht als Vorhersage für ein aktuelles Ereignis angesehen werden, sondern vielmehr als Hinweis auf Gebiete, in denen nach historischer Erfahrung Auswirkungen wahrscheinlich sind.

Bitte beachten Sie folgende Hinweise zu den Karten:

• Die Karten bieten nur eine schematische Darstellung und sind nicht geographisch präzise.
• Neuere Forschungsergebnisse gehen von zwei Untertypen von El Niño aus. Die Terminologie ist uneinheitlich, aber die Bezeichnungen Central Pacific (CP) und East Pacific (EP) im Zusammenhang mit diesen Subtypen von El Niño weisen auf regionale Variationen der Anomalien der Meeresoberflächentemperaturen hin. Die Karten kombinieren die Effekte beider Typen.
• Einige Regionen haben z.B. einen El Niño-Effekt aber keinen bei La Niña: So können die El Niño- und die La Niña-Karten viele gemeinsam betroffene Gebiete aufweisen, gewöhnlich mit entgegengesetzten Auswirkungen, es gibt aber auch einige unterschiedliche Gebiete, die betroffen sind.
• Einige Regionen erfahren möglicherweise zu unterschiedlichen Jahreszeiten verschiedene Auswirkungen während eines ENSO-Ereignisses, was durch überlappende Farbflächen ausgedrückt wird.
• Einige Regionen haben Auswirkungen, die von der Stärke des Ereignisses abhängt. Beispielsweise ist in der El Niño-Karte für Nordeuropa eine kühlende Wirkung eingetragen, aber sehr starke El Niño-Ereignisse (z.B. 1982/83, 1997/98) haben den entgegengesetzten, wärmenden Effekt.
• Beobachtungsdaten liegen nicht flächendeckend in gleicher Qualität vor. Es kann Regionen mit einer relativ schwachen Auswirkung geben, die von den Analysen nicht erfasst sind.
• Diese summarischen Karten geben nicht das Ausmaß der Effekte wider. Die Eintrittswahrscheinlichkeit und die Stärke variieren beträchtlich von Region zu Region.
• Die dargestellten Gebiete mit Auswirkungen hängen von den Auswahlkriterien ab, d.h. Karten, die andere Kriterien verwenden, kommen zu einem anderen Ergebnis. Beispielsweise bezieht die vorliegende Darstellung auch schwache ENSO-Ereignisse ein. Eine Beschränkung auf mittelstarke oder starke Ereignisse verändert das Bild. Leider werden solche Informationen bei vergleichbaren Darstellungen häufig nicht beigefügt.

Bei El Niño-Ereignissen werden die unter Neutralbedingungen üblichen Muster der tropischen Niederschläge und der Atmosphärenzirkulation gestört. Dies ist die Folge der verstärkten Erwärmung der tropischen Atmosphäre über dem zentralen und östlichen Pazifik

Während des nordhemisphärischen Herbstes und Winters hat El Niño meist seine stärkste Ausprägung. Zu dieser Zeit sorgt er typischerweise in den südlichen Teilen von Nord- und Südamerika, an der peruanischen Pazifikküste, auf den Galápagos-Inseln, im Osten Afrikas und in Südostchina für ergiebigere Niederschläge. Gleichzeitig regnet es im Süden Afrikas, Nordosten Südamerikas bis zur Karibik, in Australien, Hinterindien, Indonesien und auf den Philippinen weniger als üblich.

Tritt ein El Niño bereits oder noch im Frühjahr oder Sommer auf, so fällt der indische Sommermonsun trockener als üblich aus. Auf die Niederschläge in Kalifornien und im Süden Afrikas hat ein El Niño im nordhemisphärischen Sommer keinen wesentlichen Einfluss, da dies dort eine vergleichweise regenarme Zeit ist. Durch die geringeren Niederschlagsmengen beispielsweise im südlichen Afrika und Australien steht weniger Wasser zum Speichern für die nachfolgende Trockenzeit zur Verfügung. Regionen mit anomal starken Niederschlägen können unter Überflutungen und Erdrutschen zu leiden haben. (Ziese et al. 2015)

Summierte Niederschläge der Monate Februar 2015 und 2016 über dem Meer Im Winter 2014/15 fiel die Hauptmenge des äquatornahen Niederschlags über dem Pazifik westlich von 180°, wohingegen das Hauptniederschlagsgebiet im Februar 2016 aufgrund des El Niño-bedingt wärmeren Wassers weiter östlich lag. Die Daten stammen von NASAs Integrated Multi-Satellite Retrievals for GPM (IMERG), das die Daten mehrerer Umläufe des Satelliten GPM und von ca. 10 Partnersatelliten alle 30 Minuten zu einem gemeinsamen Produkt zusammenführt. Quelle: NASA/JPL

Auch während La Niña-Ereignissen werden die unter Neutralbedingungen üblichen Muster der tropischen Niederschläge und der Atmosphärenzirkulation gestört. Die anomal kühlen Wassermassen im äquatorialen Zentralpazifik bewirken eine Unterdrückung von Konvektion, Bewölkung und Niederschlag in dieser Region, insbesondere während des nordhemisphärischen Winters und Frühlings. Gleichzeitig ist der Niederschlag über Indonesien, Malaysia und Nordaustralien erhöht. Auch ist die Walker-Zirkulation mit ihren östlichen Winden in Bodennähe zu diesen Jahreszeiten deutlich intensiviert, da das Druckgefälle zwischen dem anomal kühlen Ostpazifik und dem Westpazifik verstärkt ist.

Höhere Niederschläge werden bei La Niña auch im südöstlichen Afrika und in NO-Brasilien während des Nordwinters beobachtet. Die Niederschläge des indischen Sommermonsuns weisen tendenziell höhere Mengen auf, vor allem in NW-Indien. Trockenere Verhältnisse als üblich werden bei Kaltereignissen entlang der Westküste des tropischen Südamerika beobachtet, sowie in den subtropischen Breiten Nordamerikas (Golfküste) und von Südamerika (südliches Brasilien bis zentrales Argentinien) zu ihren jeweiligen Wintermonaten.

Bleibt man im Bereich des Pazifiks und Indiks, so ist festzuhalten, dass die östwärtige Verlagerung der Niederschlagsgebiete entlang des Äquators während eines El Niño in Indien, Australien, Indonesien und benachbarten Staaten Dürren auftreten. Andererseits werden die Inselstaaten des zentralen Pazifiks und der Westküste Südamerikas von Starkniederschlägen heimgesucht.

Kurzfristig können durch den von El Niño-verursachten Niederschlag Wüsten grün werden oder Seen mit Fischreichtum in ariden Gebieten entstehen (z.B. Peru).

Abweichungen des Niederschlags während des letzten starken El Niño vom Durchschnitt (1980-2004) in mm/Monat (Monate Dezember 1997, Januar 1998, Februar 1998) Die Grundlagen für dieses kombinierte Datenprodukt sind Messungen von Wetterstationen bzgl. der Landflächen sowie Satellitenbeobachtungen bzgl. der Meeresflächen. Für eine entsprechende Darstellung des La Niña-Ereignisses 1999/2000 hier klicken! Quelle: Deutscher Wetterdienst / GPCC, persönl. Mitteilung

Das beim Deutschen Wetterdienst angesiedelte Global Precipitation Climatology Centre (Weltzentrum für Niederschlagsklimatologie, WZN) hat eine eindrucksvolle Grafik zur Korrelation zwischen Southern Oscillation Index und den Niederschlagswerten für verschiedene tropische Regionen erstellt (vgl. Abb. unten).

Zeitreihe der Werte des Southern Oscillation Index im Vergleich zu den Niederschlagsmengen in verschiedenen tropischen Regionen     Quelle: GPCC (pers. Mitteilung)

Gleichfalls hat das WZN Niederschlagsanalysen am Beispiel des El Niño - Ereignisses 1997/98 für den DWD Klimastatusbericht 1998durchgeführt.

Zwar lassen sich bestimmte Grundmuster bei der räumlichen Verteilung verschiedener Fernwirkungen (Dürren, Starkniederschläge, Stürme, usw.) feststellen, doch können in einzelnen Gebieten oder Teilgebieten z.T. gegensätzliche Erscheinungen bei verschiedenen El Niños auftreten.

Im Bereich der ozeanographischen Forschung ist für El Niño-Episoden eine enge Korrelation zwischen der anomalen Erwärmung im Ostpazifik und einer solchen im südwestlichen Indischen Ozean nachgewiesen.

Weitere Informationen:

• Precipitation Measurement Missions (NASA / GSFC)
• Near Real-Time Global Precipitation from the Global Precipitation Measurement Constellation - 7-Tage-Animation aus Daten von 10 Satelliten (NASA / GSFC)
• The probability of the impact of ENSO on precipitation and near-surface temperature (Davey et al., Climate Risk Management 2014)
• NASA Maps El Niño’s Shift on U.S. Precipitation - NASA 2016
• Atmospheric River Reaching California - NASA 2015

Konvektion

Die Verbindung zwischen Southern Oscillation und Niederschlag zeigt sich u.a. in der Menge an langwelliger Strahlung, welche die Atmosphäre verlässt. Bei klarem Himmel kann ein großer Teil der von der Erdoberfläche an die Atmosphäre abgegebenen Langwellen-Strahlung ins Weltall entweichen. Bei bewölktem Himmel wird ein Teil dieser Strahlung am Entweichen gehindert. Satelliten sind in der Lage, die Menge der ausgehenden Langwellen-Strahlung zu messen, und von diesen Beobachtungen kann das relative Ausmaß der Konvektion abgeschätzt werden.

Kohlendioxid

Kohlendioxid (CO₂) kann bedeutende Auswirkungen auf verschiedene Ökosysteme haben. So kann ein terrestrisches Ökosystem von einer CO₂-Senke zu einer CO₂-Quelle werden, was amerikanische Wissenschaftler zwischen 1980 und 1994 anhand eines biogeotechnischen Modells und Messungen in den Wäldern und Savannen des Amazonasbeckens entdeckten (Nature, Bd. 396, S. 619, 1998). Aus dem Amazonasbecken können in einem El Niño-Jahr bis zu 200 Mio. t des Treibhausgases CO₂ emittiert werden. Der Grund liegt in den geringeren Niederschlägen.

Andererseits führt ein starker El Niño zu einem beträchtlichen Rückgang der CO₂-Emissionen aus dem äquatorialen Pazifik. Im Gegensatz zu den meisten Meeresteilen ist der äquatoriale Pazifik üblicherweise eine CO₂-Quelle. Ursachen sind die CO₂-reichen Tiefenwässer, die hier an die Oberfläche gelangen und die geringe biologische Aktivität. Forscher schätzen, dass im Laufe eines Jahres während des El Niño-Ereignisses von 1997/98 700 Millionen Tonnen CO₂ weniger emittiert wurden als im vorausgegangenen Jahr. Dies entspricht der Häfte der gesamten US-amerikanischen CO₂-Emissionen aus der Verbrennung von fossilen Brennstoffen.

Ein weiterer Aspekt in der Diskussion um die CO₂-Bilanz betrifft die mit Rodungen zusammenhängenden Waldbrände in Indonesien. Häufig dient die Waldvernichtung der Anlage von Palmölplantagen. Das dort produzierte Palmöl wird unter anderem Kraftstoffen in Europa zugesetzt, um den Anteil regenerativer Energien zu erhöhen. Damit werden war durch das "bio-fueling" in Europa rein rechnerisch die CO₂-Emissionen reduziert, in der globalen Bilanz aber bestenfalls verlagert und die Aufnahme von CO₂ zusätzlich reduziert, da die rodungsbedingt fehlenden Wälder als CO₂-Senke wegfallen. (Ziese et al. 2015)

Anhand von Satellitendaten und Bodenmessstationen hat eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern ermittelt, dass in den Jahren 2015/2016 durch den El Niño-Effekt 8,8 Milliarden Tonnen CO₂ zusätzlich in die Atmosphäre gelangten. Diese Menge entspricht etwa einem Viertel aller jährlichen anthropogenen Kohlendioxidemissionen. Als ursächlich sehen die Forscher die durch El Niño ausgelöste Dürre in Teilen der Südhalbkugel an, wodurch die Vegetation geschwächt wird und weniger CO₂ aufnehmen kann als gewöhnlich. Bisher wurde hauptsächlich der zusätzliche Kohlendioxid-Anstieg durch dürrebedingte häufigere Torf-, Busch- und Waldbrände untersucht. Frühere Satellitendaten stimmten jedoch mit den neuen Zahlen nicht überein: Anhand der Wärmestrahlung der Brände und des Kohlendioxid- und Kohlenmonoxid-Gehalts der Rauchfahnen errechneten die Wissenschaftler bisher "nur" etwa 0,75 bis 1,2 Milliarden Tonnen zusätzlicher CO₂-Emissionen während eines El Niño-Jahres. Neben aufwändigen Computermodellen nutzen die Forscher Daten des amerikanischen NASA-Satelliten OCO-2 und des japanischen JAXA-Satelliten GOSAT, die beide den Kohlendioxidgehalt in der Erdatmosphäre messen. (Patra 2017)

Weitere Informationen:

• 2014 State of the Climate: Carbon Dioxide (Kennedy, Caitlyn 2015)

Tropische Wirbelstürme

Auch die Bildung von tropischen Wirbelstürmen (summarisch oft Hurrikane) wird von El Niño und seinem Gegenstück La Niña beeinflusst. Diese Einflüsse gleichen einer Schaukel zwischen dem Atlantik und dem Pazifik, wobei sie jeweils die Aktivität in der einen Region stärken und sie gleichzeitig in der anderen schwächen. Ursachen für die Beeinflussung sind anomale Wassertemperaturen (warm ist günstig für die Bildung, kühl hinderlich) und vor allem Änderungen der vertikalen Windscherung, ein Prozess der sich durch die Änderung der Windgeschwindigkeit und -richtung zwischen ca. 5.000 und 35.000 ft über Grund bemerkbar macht. Starke vertikale Windscherung kann einen entstehenden Hurrikan auseinanderreißen oder seine Bildung sogar verhindern.

El Niño-Ereignisse sind mit einer geringeren Zahl von Hurrikanen über dem Atlantik verbunden, aber mit einer erhöhten Zahl über dem Pazifik. Tropische Wirbelstürme entwickeln sich üblicherweise stärker, wenn sie über warmes Wasser ziehen, und sie lösen sich über kühlem Wasser auf. Während El Niño wird das sonst im äquatorialen Ostpazifik übliche Upwelling unterdrückt. Dies bewirkt eine Erhöhung der Wasseroberflächentemperaturen im Pazifik und unterstützt so die Bildung von tropischen Stürmen. 2015 beispielsweise war die Hurrikan-Saison im Nordpazifik besonders lebhaft, teilweise durch den starken El Niño bedingt. (NASA 2015)

Während El Niño dehnen sich das Gebiet der tropischen Pazifikkonvektion und die damit verbundene Hadley-Zirkulation vom westlichen Pazifik aus nach Osten aus und reichen manchmal bis zur Westküste Südamerikas. Diese Bedingungen führen zu einem anomalen Höhenrücken-Trog-Muster in den Subtropen, mit einem verstärkten Rücken über dem subtropischen Pazifik im Bereich nördlich der verstärkten Konvektion und einem nachgeschalteten Trog über der Karibik und dem westlichen tropischen Atlantik. Über dem zentralen und östlichen Pazifik geht der verstärkte subtropische Rücken mit schwächeren Winden in der Höhe und einer geringeren vertikalen Windscherung einher, was die Aktivität von Hurrikanen begünstigt.

Über dem atlantischen Becken ist der verstärkte Trog mit stärkeren Westwinden in der Höhe und stärkeren Ostpassaten in der Tiefe verbunden, die beide die vertikale Windscherung erhöhen und die Hurrikanaktivität unterdrücken. Zusätzlich zur verstärkten vertikalen Windscherung unterdrückt El Niño die atlantische Hurrikanaktivität, indem er die Sinkbewegung verstärkt und die atmosphärische Stabilität erhöht. 

La Niña verlängert die atlantische Hurrikansaison und verkürzt die ostpazifische Saison, vor allem durch die Beeinflussung der atmosphärischen Scherung. Unter Scherung versteht man die Veränderung der Winde von der bodennahen zur hohen Atmosphäre. Wenn es eine große Veränderung zwischen den Winden im unteren und oberen Bereich der Atmosphäre gibt (hohe Scherung), werden die Hurrikane auseinandergerissen. Wenn diese Veränderung geringer ist, können sie leichter wachsen und sich verstärken.

Hurrikane im Atlantik (neutrale ENSO-Phase) Während der Hurrikansaison im Atlantik kommen die durchschnittlichen Oberflächenwinde aus östlicher Richtung, während die Winde in den oberen Schichten aus westlicher Richtung kommen, was zu einer vertikalen Windscherung führt, die die Entstehung und das Wachstum von Hurrikanen bremsen kann. Quelle: NOAA ENSO Blog

La Niña führt zu einer Abschwächung der Winde, insbesondere der Höhenwinde, und zu einer Verringerung der Scherung über der atlantischen Hauptentwicklungsregion, einem Gebiet im Atlantik zwischen 10-20°N, in dem sich die meisten tropischen Stürme und Hurrikane bilden.

Hurrikane im Atlantik (La Niña-Phase) Während einer La-Niña-beeinflussten Hurrikansaison sind die vorherrschenden Winde schwächer als im Durchschnitt, insbesondere die Westwinde der oberen Ebene. Hurrikane erfahren weniger vertikale Windscherung. Quelle: NOAA ENSO Blog

Warum bremst La Niña, das sich im Pazifik bildet, die Höhenwinde über dem Atlantik? Die kühlere Oberfläche des tropischen Pazifiks im mittleren und östlichen Teil von La Niña führt zu einer stärkeren Abwärtsbewegung, die Teil der bei La Niña stärkeren Walker-Zirkulation ist. Diese Abwärtsbewegung zieht die Luft in den oberen Schichten aus allen Richtungen an (man denke an einen Abfluss in einem Waschbecken). Die Winde über der Hauptentwicklungsregion, die im Allgemeinen von Westen nach Osten wehen, werden durch diesen Sog in Richtung Pazifik gebremst.

Weitere Informationen:

• Aktuelle Informationen findet man in NOAAs Hurrikan-Vorhersagen für Pazifik und Atlantik.
• Tropische Wirbelstürme - fundierter Überblick mit hilfreichen Links (DWD 2016)
• Impacts of El Niño and La Niña on the hurricane season (NOAA ENSO Blog 2014)
• How have changing ENSO forecasts impacted Atlantic seasonal hurricane forecasts for 2017? (NOAA ENSO Blog 2017)

Ozon

El Niño beeinflusst auch das atmosphärische Ozon, ein Stoff, der innerhalb des Erdsystems und für die menschliche Gesundheit eine wichtige Rolle spielt. In Bodennähe beeinträchtigt das Ozon die Luftqualität. Innerhalb der Troposphäre wirkt Ozon als Treibhausgas. Wenn ein El Niño auftritt, gibt es eine wesentliche Änderung der tropischen O-W-Zirkulation, was zu einer bedeutenden Umverteilung von Gasen wie Ozon führt. Diese Änderungen vollziehen sich vertikal innerhalb der Troposphäre und führen bei El Niño zu höheren Ozon-Konzentrationen über Indonesien und zu geringeren Konzentrationen über weiten Teilen des Zentral- und Ostpazifiks. Wissenschaftler nutzen den NASA-Satelliten Aura um die Ozon-Konzentration in der Troposhäre zu messen. Mit der inzwischen über zehnjährigen Datenreihe sind die Forscher in der Lage, die Reaktion von Ozon-Konzentrationen auf einen El Niño zu trennen von der Reaktion auf menschliche Aktivitäten, wie menschenverursachte Brände. Die größte Menge des Ozon ist in der Stratosphäre anzutreffen, wo es als Schutzschild gegen schädliche UV-Strahlung dient. Obwohl El Niño in der Troposphäre einen stärkeren Einfluss auf Ozon hat, erkennen die Forscher immer mehr, wie er auch in der Stratosphäre die Konzentration verändert, wobei diese Änderungen in den Tropen gelegentlich ca. 15 % betragen können. (NASA 2015)

Weitere Informationen

• The probability of the impact of ENSO on precipitation and near-surface temperature (Davey et al., Climate Risk Management 2014)
• Impact of El Niño–Southern Oscillation on the interannual variability of methane and tropospheric ozone (ACP/Copernicus 2019)

Wasserressourcen

Die Auswirkungen von ENSO auf verschiedene Sektoren wie den Gesundheitsbereich und die Landwirtschaft machen sich oft über die Effekte von ENSO auf den Wasserkreislauf bemerkbar. Beispielsweise ist eine erhöhte Dürrewahrscheinlichkeit ein hydrologisches Phänomen, das die landwirtschaftlichen Erträge beeinträchtigt. Entsprechend kann sich auch eine höhere Wahrscheinlichkeit zu überdurchschnittlichem Niederschlag auf die Landwirtschaft auswirken, wobei die Landwirte die Möglichkeit von Überschwemmungen im Auge behalten müssen. Deshalb ist es von entscheidender Bedeutung, die Auswirkungen von ENSO auf den Wasserkreislauf in verschiedenen Regionen zu verstehen und wie diese Einflüsse sich als Effekte auf die Wasserressourcen fortsetzen.

Vor der näheren Eingrenzung der Gebiete mit ENSO-Einfluss auf den Niederschlag ist festzuhalten, dass lediglich 20-30 % der Landoberfläche eine Wahrscheinlichkeitsänderung zu höherem oder niederem Niederschlag aufgrund von ENSO erfahren, und dass der größte Teil dieser Gebiete in den Tropen liegen (Lall, U. 2013).

Global betrachtet ist El Niño mit unterdurchschnittlichem Niederschlag verbunden, La Niña hingegen mit überdurchschnittlichen Niederschlagsmengen. Allerdings bestehen beträchtliche geographische Unterschiede. Beispielsweise führt ein El Nino-Ereignis in den Monaten Dezember bis Februar über Südbrasilien zu hohem Niederschlag, aber im zentralen Indonesien, den südlichen Philippinen, ferner über weiten Teilen Südamerikas und Südafrikas zu unterdurchschnittlichen Regenmengen. Andererseits gibt es in der Zeit von Juni bis August überdurchschnittlichen Niederschlag in Teilen Nordamerikas, aber unterdurchschnittliche Regenmengen in Indien und Pakistan.

Für ein La Niña-Ereignis gilt in den Monaten März bis Mai erhöhter Niederschlag in Australien und im nordwestlichen Südamerika. Überdurchschnittlicher Niederschlag fällt während der Monate Dezember bis Februar in Nordost-Brasilien. Während der Zeit von Juni bis August erfahren die zentralen USA unterdurchschnittlichen Niederschlag.

In Indien ergibt eine ostwärtige Verlagerung der Walkerzirkulation über dem tropischen Pazifik während ENSO-Warmereignissen typischerweise reduzierte sommerliche Monsunniederschläge in Indien und Südchina, beides Gebiete, in denen der Monsunniederschlag entscheidend ist für die Nahrungsproduktion.

Auswirkungen von El Niño auf Niederschlag und Temperatur in den Monaten Dezember bis Februar Besonders dramatisch für die Trinkwasserversorgung sind die in der Abbildung gezeigten Gebiete, die mit „dry and warm“ bezeichnet sind, weil dort sowohl die Temperatur als auch der Niederschlag Anomalien aufweisen, die das Auftreten von Dürren massiv begünstigen. Hier ist insbesondere Südafrika zu nennen, wo die ENSO für rund 50 % der Variabilität des Niederschlages verantwortlich ist. Bei einer El Niño-Warnung für den kommenden Süd-Sommer sind die verantwortlichen Länder dieser Region gerade jetzt besonders aufgefordert für die Trinkwasserversorgung durch entsprechende Anpassungsmaßnahmen rechtzeitig Vorsorge zu tragen. Quelle: NWS/NCEP/CPC - Dort befinden sich auch drei weitere Grafiken zu anderen Monatskonstellationen und zu La Niña-Episoden

Neben der Beeinflussung der Durchschnittsvariablen kann ENSO auch Auswirkungen auf die Stärke von hydrologischen Extremen haben, sowohl was Starkniederschläge und Überschwemmungen, als auch Dürren anbetrifft. Beispielsweise führen El Niño-Jahre im Südwesten der Vereinigten Staaten zu häufigeren Ereignissen mit Starkniederschlag, hingegen zu weniger häufigen Starkniederschlägen und geringerem Abfluss über dem Nordwesten. Das ENSO-Signal macht sich statistisch auch bemerkbar in der Häufigkeit von Starkniederschlägen in Teilen von Südamerika (z. B. Peru) und im Bereich des Jangtsekiang.

ENSO wird auch zusammengebracht mit Änderungen beim Auftreten von tropischen Wirbelstürmen und ihren bevorzugten Zugbahnen, was die Wahrscheinlichkeit von Extremniederschlägen und gleichzeitig von Sturmschäden in Regionen wie der Karibik, Nordamerika und Südostasien beeinflusst.

Das räumliche Ausmaß von tropischen Dürren korreliert eng mit der Stärke eines El Niño-Ereignisses. Überschwemmungen weisen ebenfalls eine mit ENSO verbundene räumliche Signatur auf: Tropische Beckenlandschaften besitzen eine positive Korrelation zu ENSO, und zwar insofern als La Niña die Wahrscheinlichkeit einer höheren maximalen Jahresabflussmenge bewirkt. In den Außertropen ist das Bild komplizierter mit negativen Korrelationen in den südlichen USA und Teilen Eurasiens und positiven Korrelationen in Australien und dem pazifischen Nordwesten der USA und Kanadas.

Da ENSO Niederschläge und Temperaturen in verschiedenen Gebieten der Erde beeinflusst, gibt es damit zusammenhängende bedeutsame Folgen für die Abflussmengen von Gewässern und damit die Wasserressourcen in diesen Regionen. Starke Telekonnektionen bestehen zwischen ENSO und Abflussmengen in Australien, Neuseeland, Süd- und Mittelamerika, wohingegen die Abhängigkeiten in Nordamerika und Afrika schwächer sind. Der Blaue Nil führt mit erhöhter Wahrscheinlichkeit große Wassermengen bei La Niña und geringere Mengen bei El Niño. Auch bei den Flüssen Senegal, Oranje, Indus, Narmada, Murray-Darling Amazonas u. w. treten El Niño-bezogene niedrige Wasserstände auf.

Das Telekonnektionsmuster zwischen ENSO und Niederschlag spiegelt sich global in der Wasserspeicherung auf Land wider, in manchen Regionen verbunden mit einer Zeitverzögerung. Die stärksten Korrelationen finden sich in tropischen Regionen, besonders bei großen Flusssystemen.

Zusätzlich zu den Auswirkungen auf den Wasserkreislauf wird ENSO auch mit Schneetiefen auf dem Hochland von Tibet in Verbindung gebracht, ferner mit der Wasserqualität und dem Grundwasserspiegel im Südosten der USA während der Wintermonate. Zu den Auswirkungen auf Wasserqualität und Grundwasservorräte außerhalb der USA und Kanadas gibt es kaum systematische Erhebungen obwohl der Effekt von ENSO gerade in den Tropen bedeutend ist.

Die Verbindung von ENSO und Abflussverhalten von Gewässern ermöglicht saisonale Vorhersagen der Abflussmengen mit dem Ziel, Entscheidungen zum Wasser-Management zu treffen (Wasserverteilung, Reservoir-Steuerung, Überschwemmungsplanung). In ähnlicher Weise wird die Verbindung zwischen ENSO und dem jahreszeitlichen Niederschlag in den Monsungebieten dazu verwendet, Gesamtvorhersagen für den Monsunniederschlag zu machen. Beispielsweise sind in Indien ein Reihe von saisonalen Vorhersagen für den Monsun über Gesamt-Indien verfügbar, und die wichtigsten Variablen in den eingesetzten Klimamodellen sind ENSO-Indikatoren. ENSO-Informationen werden auch verwendet, um den Abfluss des Ganges vorherzusagen mit Vorlaufzeiten von bis zu einem Jahr. Diese Informationen können dann für Anbauentscheidungen (geeignete Feldfrüchte) verwendet werden, in Abhängigkeit vom prognostizierten Bewässerungsbedarf.

Die Wasserwirtschaft erscheint bei erster Überlegung als offensichtlicher Adressat für saisonale Klimavorhersagen und deren Nutzung, vorausgesetzt die Wassermanager sind es gewöhnt mit quantitativen Informationen und kurzfristigen Wettervorhersagen (ca. 3 Tage Vorlaufzeit) umzugehen. Oft trifft dies aber nicht zu, besonders dann, wenn sie aufgrund von institutionellen, gesetzlichen und infrastrukturellen Einschränkungen entscheidungsscheu sind, was den Nutzen der Vorhersagen entsprechend mindert. Eingefahrene Praktiken werden ungerne verlassen, unpräzise Arbeitsweisen können als weitere Barrieren bei der effektiven Nutzung saisonaler Vorhersagen dazu kommen. Zusätzlich kann es auch zu einer Skalenunverträglichkeit zwischen der Vorhersageinformation (großräumiger Maßstab) und dem Arbeitsbereich der Wassermanager (kleinräumiger, lokaler Maßstab) kommen.

Im Wassersektor gibt es noch viel Potential, um die ENSO-bezogenen Klimainformationen in jenen Regionen der Welt zu nutzen, in denen ENSO eine starke Verbindung mit dem Niederschlag besitzt. Hindernisse, die dem entgegenstehen sind genannt.

Die Niederschlagsdaten der ENSO-sensitiven Regionen werden z.B. auch vom Weltzentrum für Niederschlagsklimatologie (WZN) zur Verfügung gestellt, das der Deutsche Wetterdienst (DWD) im Auftrag der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) betreibt. Das WZN mit seinen über mehr als 110 Jahre reichenden Analysen ermöglicht die genaue Bestimmung der ENSO-sensitiven Niederschlagsregionen. Auf der Basis dieses Wissens können z.B. bei einer El Niño-Vorhersage rechtzeitige Vorbereitungen in den betroffenen Regionen getroffen werden.

So hat das WZN für den globalen Landoberflächenniederschlag auf der Basis seiner Analyse der globalen Verteilung des Niederschlages für die Monate von Dezember bis Februar (DJF) die ENSO-sensitiven Regionen ermittelt. Hierzu wurde für jeden Monat über den Zeitraum 1901-2010 die Korrelation der Niederschlagssumme mit dem El Niño-sensitiven Index SOI (Southern Oscillation Index) für jede 0,5 Grad große Gitterzelle (ca. 50 km) berechnet und nachträglich die Ergebnisfelder für die Monate Dezember, Januar und Februar (DJF) arithmetisch gemittelt (siehe Abb. oben links).

Durch Kombination der WZN-Analysen mit den satellitengestützten Analysen der vom DWD im Auftrag von EUMETSAT betriebenen Satellite Application Facility on Climate Monitoring (CM-SAF), kann diese Untersuchung auch auf die Ozeane ausgedehnt werden (Abb. oben rechts). Dort ergibt sich für die Wintermonate (DJF) im Zeitraum 1988 - 2008 eine enorme positive Anomalie in den pazifischen Regionen mit starkem Wolkenauftrieb (Bereich der Innertropischen Konvergenzzone), und es wiederholen sich über Land im Wesentlichen die Muster der ENSO-Sensitivität, die auch die linke Abbildung aufweist. Das ist nicht selbstverständlich angesichts der unterschiedlichen Bezugsperioden beider Analysen (1901-2011 vs. 1988-2008). Unterschiede in verschiedenen Regionen über Land treten deshalb auch wegen fehlender statistischer Signifikanz auf.

Die weitgehende Kongruenz bestätigt, dass eine natürliche Klimavariabilität wie das ENSO-Phänomen, sich eher indifferent gegenüber der Bezugsperiode verhält. Sie zeigt auch, dass die klimatologische Auswertung des satellitengestützten Datensatzes trotz der relativ kurzen Bezugsperiode auch in vielen Landregionen der Erde bereits valide ist, und natürlich über dem Ozean eine exklusive Information bereitstellt.

Weitere Informationen:

• Leemhuis, Constanze (2005): The Impact of El Niño Southern Oscillation Events on Water Resource Availability in Central Sulawesi, Indonesia - A hydrological modelling approach. Diss. Göttingen
• Leemhuis, C. und Gerold,G. (2005) Die Auswirkungen von ENSO (El Niño-Southern Oscillation) auf die Wasserressourcen in Zentral Sulawesi, Indonesien. IMPENSO-Poster. Göttingen
• Gunawan, Dodo und Gravenhorst, Gode (2005): Die Auswirkung von ENSO auf Niederschläge in Zentral-Sulawesi, Indonesien. IMPENSO-Poster. Göttingen

Wirtschaft

Einige bedeutende El Niño-Ereignisse der letzten 40 Jahre (1972-1973, 1982-1983, 1997-1998) wurden mit globalen makroökonomischen Krisen in Zusammenhang gebracht. Auch wenn es nicht zwingend eine eng gekoppelte Beziehung zwischen El Niño und der Weltwirtschaft gibt, sind die Auswirkungen im Zusammenhang mit El Niño-Telekonnektionen bei den gegebenen Bedingungen in Geopolitik und Wirtschaft potentiell destabilisierend.

Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten können die unterschiedlichen Auswirkungen von ENSO sowohl als Rezessionsverursacher, wie auch als ökonomicher Stimulus wirken.

Im globalen Rahmen bestehen zwei makroökonomische Gefahren:

• gleichzeitige Ernteausfälle oder andere ENSO-bezogene Notsituationen in verarmten Ländern und
• Kippelemente (tipping points) in einigen Ländern mit mittlerem Wohlstand, die bereits am Rande von Krisen stehen.

ENSO kann in Ländern, die bereits politisch oder finanziell unter Belastungen stehen, als Schock oder als Krisenverstärker wirken. Beispielsweise können ENSO-bedingte Erschütterungen zu lokalen Konflikten führen, wenn sie auf arme Länder treffen mit wetterabhängiger Landwirtschaft und mit wenig Puffermöglichkeiten gegenüber diesen Beeinträchtigungen. Die potentiell weiterreichenden ökonomischen Effekte betreffen Länder mit mittlerem Wohlstand, in denen El Niño eine zusätzliche Kraft ist, die sich auf die Instabilität auswirkt.

Wenn man das El Niño-Ereignis von 2015-16 betrachtet, gibt es Regionen mit ausreichender Instabilität, um es den El Niño-Fernwirkungen zu ermöglichen, neue Kippelemente oder positive Rückkopplungen mit global destabilisierenden Wirkungen zu schaffen. Zu diesen Gebieten gehören der Nahe Osten, Nordafrika, Südostasien (ASEAN-Länder), das Horn von Afrika und Südamerika. In diesen Regionen haben die Auswirkungen von El Niño das Potential, die Wirkungen ökologischer Verwundbarkeiten, geopolitischer Spannungen und finanzieller Instabilitäten zu vermengen (Sachs 2016).

Weitere Informationen:

• Improving El Niño Forecasting: The Potential Economic Benefits (Rodney F. Weiher, Editor, 1999)
• Global impact of El Niño and La Niña - Implications for financial markets (Met Office / The Lighthill Risk Network, 2011)
• Fair Weather or Foul? The Macroeconomic Effects of El Niño (Paul Cashin, Kamiar Mohaddes and Mehdi Raissi, 2014)
• El Niño - Good Boy or Bad: El Niño has important effects on the world’s economies and not all of them are bad (Paul Cashin, Kamiar Mohaddes, Mehdi Raissi, 2016)

Rohstoffmärkte

Alle paar Jahre treten die Extremphasen von ENSO, El Niño und La Niña mit besonderer Stärke auf und bedrohen oder begünstigen in jeweils unterschiedlichen Regionen und mit unterschiedlichen meteorologischen, hydrologischen und ökologischen Auswirkungen die Rohstoffproduktion weltweit. Betroffen sind vor allem Rohstoffe und Lebensmittel aus dem Agrar- und Fischereisektor, aber auch der Energiesektor und die Industriemetalle spüren den Einfluss der klimatischen Veränderung. Genaue Kenntnisse über die meteorologische Entwicklung sind von größter Bedeutung für alle mit Rohstoffen befassten Akteure von den Produzenten über die Händler, Investoren, Börsen, Versicherern bis zu den Abnehmern.

Betrachtet man die ökonomischen Auswirkungen von El Niño auf der Ebene einzelner Staaten, wird man feststellen, dass sie überwiegend vom Anteil des primären Wirtschaftssektors (Landwirtschaft, Fischerei, Bergbau) an der gesamtwirtschaftlichen Leistung des betreffenden Staates abhängen. Dies kann im Ergebnis die Inflation und die Geldpolitik beeinflussen. Bei den meisten weichen Rohstoffen zeigen sich Preisreaktionen auf vergangene El Niño-Ereignisse. Dies trifft möglicherweise am ehesten für Palmöl zu, da geographisch sein Hauptanbaugebiet im Pazifikraum liegt. Diese Aussage wird etwas relativiert durch die mögliche Substitution von Palmöl durch Sojaöl. Die weltweite Produktion von anderen Agrarprodukten mindert die Auswirkung auf den Weltmarktpreis und dies vermag die Auswirkung von El Niño auf Unternehmensgewinne innerhalb der Wertschöpfungskette bei der Nahrungsmittelproduktion mindern. Die Auswirkung auf Energieversorgungsunternehmen ist abhängig von ihren Standorten, Wasserkraftwerke sind am anfälligsten, was in einigen Ländern zu einer verstärkten Nachfrage nach Strom aus Wärmekraftwerken führen kann. Es kann auch zu Auswirkungen auf den Versicherungs- und den Einzelhandelssektor kommen.

Eine Studie des International Monetary Fund von 2015 kam zu dem Schluss, dass die Auswirkung von El Niño auf das Bruttoinlandsprodukt (BIP) eines Landes kleiner ist, wenn

• die geographische Fläche des Landes groß ist,
• der Anteil des primären Wirtschaftssektors (Land- und Forstwirtschaft, Fischerei, Bergbau) am BIP klein ist,
• die Wirtschaft eher diversifiziert ist.

Vor dem El Niño 2015/16 trat der letzte starke El Niño 1997/1998 auf und hat die Rohstoffmärkte das Fürchten gelehrt. Dürren und Überschwemmungen setzten den Agrarrohstoffen stark zu und auch die Minen zum Abbau von Kupfer mussten aufgrund starker Regenfälle und dadurch ausgelöster Erdrutsche ihre Produktion unterbrechen. Wie dramatisch die Auswirkungen von El Niño sein können, wurde in einer von der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) veröffentlichten Studie beleuchtet. Demnach beliefen sich die weltweiten Schäden damals auf 34,3 Milliarden US-Dollar und 24.120 Menschen verloren aufgrund von Stürmen, Überschwemmungen, Sturmfluten oder Dürren ihr Leben.

Agrarrohstoffe sind mit Abstand am stärksten von den Auswirkungen eines El Niños betroffen. Allerdings schwanken Schätzungen zu den globalen Auswirkungen bisheriger El Niño-Episoden auf die Herstellung von Agrarrohstoffen stark, aber allgemein kann gesagt werden, dass die Erträge von Agrarprodukten eher zurückgehen und die Preise eher steigen, wenn auch nur marginal. Beispielsweise können während einer El Niño-Episode die Erträge von Mais, Reis und Weizen bis um 4 % zurückgehen, und die globalen Sojabohnenerträge können zwischen 2,1 bis 5,4 % zunehmen (Iizumi et al. 2014). Da sich die Wetterbedingungen durch die Anomalie stark von den üblich vorherrschenden Bedingungen unterscheiden, nehmen die Ernteerträge in vielen Fällen stark ab. Trockenes Wetter und lang anhaltende Dürren können Angebot und Preise ebenso beeinflussen wie deutlich steigende Niederschläge, extreme Temperaturschwankungen oder Umweltkatastrophen.

El Niño 1997/98, defined “the climate event of the century” did not have major impacts on the agricultural areas of the world. The reasons are not completely clear. El Niño 1997/98 started at the same time as El Niño 1991/92 in April/May/June with a similar duration (only two months shorter) at almost twice the intensity, but had very little influence on agriculture: El Niño 1991/92 caused drought in approximately 350 million hectares while El Niño 1997/98 affected 80 million hectares (77 percent less). Additional information is necessary (beyond the ENSO indices ONI and SOI) to capture the complexity of the interaction between agricultural production, climate and oceanic temperatures and currents.
Any characterization of El Niño and connection with its impacts on agriculture is difficult to ascertain because many variables also have a sway in each event, including the gestation period, which may start from a neutral, positive (La Niña) or negative (El Niño) phase and in the onset time, intensity and duration of an El Niño occurrence. All these variables, in turn, interact with other dynamic variables of vegetation development. The real numbers of variables are unknown, making the situation more complex, while atmosphere, ocean and crop dynamics interact at different moments of time. The whole situation is similar to trying to solve Rubik’s Cube.

Quelle: El Niño and the effects on horticulture in North America - Literature review, CHC January 2016

Auf eher isolierte lokale bzw. nationale Nahrungsmittelmärkte, die nicht mit internationalen Märkten verbunden sind, hat El Niño wahrscheinlich einen größeren Einfluss. Dies trifft häufig auf lokale Nahrungsmittelmärkte der Dritten Welt zu.

So darf die Betrachtung der Wirkung von ENSO auf die Agrarmärkte nicht vergessen lassen, dass die Effekte von Naturunbilden auf teilweise oder vollkommen subsistent wirtschaftende Betriebe in wenig entwickelten Regionen deutlich gravierender sind, da diese nicht über kompensierende Möglichkeiten verfügen, die ein globaler Markt dessen Akteuren bietet. Diese Differenzierung wird in Darstellungen der Wirtschaftspresse häufig vernachlässigt.

Auch bei weltmarktgehandelten Rohstoffen ist zu unterscheiden zwischen den Auswirkungen von ENSO auf den Weltmarktpreis und denen, die die einzelnen Produzenten Produktionsgebiete betreffen, benachteiligend oder auch begünstigend.

Es scheint, dass der Einfluss des ENSO-Phänomens auf die internationalen Agrarmärkte in den letzten zehn bis 15 Jahren zugenommen hat. In diesem Zeitraum ist die Verflechtung der Agrarmärkte über den Agrarhandel und die internationalen Terminmärkte erheblich gewachsen und damit auch die Reaktion der Märkte auf wirkliche oder auch nur erwartete Veränderungen in Produktion und Welthandel.

In einem Online-Artikel der CME Group von 2015 wurden 30-jährige Aufzeichnungen der NOAA zu den Schwankungen des ENSO-Phänomens in Bezug gesetzt zu den Preis-Reaktionen von Agrargütern. Zu den untersuchten Rohstoffen gehörten Mais, Weizen, Sojabohnen, Sojaöl, Sojamehl, Lebendvieh, Mastrinder, Magerschweine, Rohreis und Molkereiprodukte. Seit 1959 gab es 11 El Niño- und 8 La Niña-Episoden, während derer die Meeresoberflächentemperaturen um mehr als ein Grad Celsius von ihrem Durchschnittswert abwichen.

Bei El Niño-Bedingungen tendiert der reale (inflationsbereinigte) Wert dieser Güter ohne Ausnahme dazu, zu steigen. Mit Ausnahme des Rohreis tendieren diese Güter unter La Niña-Bedingungen zum Preisrückgang. Unter beiden Bedingungen gibt es deutliche Unterschiede von einem gleichartigen Ereignis zum nächsten.

Das Ergebnis dieses Papers wird aber nicht generell geteilt. Der Analyst Olaf Zinke (agrarmanager 13.11.2015) konstatiert in einem Artikel, dass die Stärke der meteorologischen Ausprägung des El Niño-Phänomens nicht unmittelbar mit der Wirkung auf die Agrarpreise korreliert. Das liege zum einen an möglichen positiven Effekten von El Niño/La Niña auf einige wichtige Produktionsregionen. So haben etwa ausgiebige Regenfälle vor der Aussaat oder während wichtiger Wachstumsphasen in Süd- und Nordamerika entsprechend positive Auswirkungen auf die Produktion.

Andererseits können auch andere global wirksame Effekte die Wirkungen von El Niño überlagern, kompensieren oder sogar in ihr Gegenteil verkehren. Zu solchen Faktoren gehörten zuletzt etwa die Auswirkungen der globalen Finanzkrise 2008/09, ein deutlich verändertes Nachfrageverhalten Chinas oder auch Handelsrestriktionen wie Exportstopps.

Innerhalb der durch Wetterunsicherheiten gekennzeichneten Angebotssituation bei den oben erwähnten Rohstoffen spielen spezielle Wetterphänomene die Rolle eines Verstärkers. Dass dies durchaus Krisen verschärfen oder eine angespannte Situation zu einer Krise ausweiten kann, hat nicht zuletzt die Saison 2010/2011 gezeigt. Der Zusammenhang zwischen El Niño und den Ernteerträgen ist aber nicht eindeutig. Erhöhte Regenfälle können je nach Region und Zeitraum positive Auswirkungen auf die Erträge haben, während sie in anderen Regionen und einige Wochen früher oder später den Wachstumsverlauf der Pflanzen negativ beeinflussen. Zudem sind die Lager der meisten Agrarrohstoffe aufgrund von sehr guten Ernten der letzten Jahre gut gefüllt und bilden daher im Falle eines starken El Niño einen Puffer.

Der Kokosölmarkt ist ein viel erwähntes Beispiel für El Niños Einfluss auf Agrarrohstoffe. Da die Dürren in SO-Asien, dem wichtigsten Anbaugebiet für Kokos, bei El Niño Ereignissen zu Missernten führen, steigt der Preis.

Kokosölpreis von 1962 bis 2005 (blau) und Multivariater ENSO-Index (rot) Die selbst erstellte Grafik basiert auf einer Datenreihe zu den Kokosölpreisen, die uns freundlicherweise von der früheren Spezialchemie-Firma Cognis zur Verfügung gestellt wurde, sowie auf den Zeitreihen zum MEI.Grafik: N. Marschall

Weizen ist einer der Rohstoffe, die von El Niño mit am stärksten in Mitleidenschaft gezogen werden. Da in Sommer- und Winterweizen unterschieden werden kann, müssen nicht nur die Ernte- und Anbaubedingungen im Sommer beobachtet werden, sondern auch die der Wintermonate. In Australien, wo größtenteils Winterweizen angebaut wird, sind die Auswirkungen erheblich. Gerade im Winter und Frühling ist der Niederschlag vor allem im Osten des Landes deutlich verringert und schmälert den Ernteertrag damit dramatisch, wobei der Eintrittszeitpunkt des Wetterphänomens entscheidend für das Ergebnis der Ernte ist. Für gewöhnlich gilt, dass die Entwicklung eines El Niños am Frühlingsanfang die Erträge dramatisch schmälert und eine Entwicklung im November oder Dezember förderlich für diese sein kann. Laut der Universität Queensland und dem dort entwickelten Modell zur Bestimmung der Ernteerträge in Australien könnte das diesjährige Wetter einen stark negativen Einfluss in der (Winter-)Weizensaison haben. In den letzten acht El Niño-Jahren reduzierte sich die australische Weizenernte um durchschnittlich 29 Prozent (Grafik unten). Im folgenden Erntejahr normalisierten sich die Erträge wieder. Generell ist ein Ertragsrückgang der Weizenernte von fast 50 Prozent möglich.

Andererseits darf nicht übersehen werden, dass der Weizenertrag generell stark wetterabhängig ist, auch unabhängig von ENSO-Einflüssen. Aber immerhin fielen El Niño-Ereignisse mit den stärksten Rückgängen beim Wachstum des Weizens in den vergangenen 30 Jahren zusammen. Die globalisierte Weizenproduktion mindert die Auswirkungen von geringeren Weizenerträgen auf die weltweite Versorgung.

Australische Weizenernte und El Niño Die australische Weizenernte weist meist starke Rückgänge bei El Niño-Ereignissen auf.   Quelle: ideas (2016)

Mais: Bei Mais hat El Niño eher positive Auswirkungen z.B. auf die US-Ernteerträge, solange sich die Anomalie nicht, wie Mitte des Jahres 1988 geschehen, zu La Niña umkehrt. In diesem sogenannten Wechseljahr fiel die Ernte für Mais deutlich schwächer aus. Dies ist mit Abstand das schlechteste Szenario für die Erträge und Mais. Neben dem Wechsel zwischen El Niño und La Niña wirkt sich ein regenreiches Frühjahr in den globalen Anbaugebieten negativ auf die Erträge aus. Durch den starken Regen verzögert sich die Aussaat und sehr heiße, trockene Sommermonate ziehen die bereits zu spät ausgesäten Pflanzen in Mitleidenschaft. Jedoch bleibt festzuhalten, dass ein durchgängiges El Niño-Phänomen, das sich in der zweiten Jahreshälfte entwickelt, meist positive Auswirkungen auf die Ernten von Mais hat, da die Niederschläge nach der Aussaat einsetzen und dadurch das Pflanzenwachstum fördern. So fielen die Erträge in acht von elf El Niño-Jahren besser aus.

US-Maisernte und El Niño Die US-Maisernte profitiert von El Niño solange kein La Nina-Ereignis folgt.   Quelle: ideas (2016)

Sojabohnen: Im Durchschnitt erhöhen sich die Erträge von Sojabohnen bei El Niño-Ereignissen um 3,5 %. Beim El Niño 2015/16 rechnet man nur mit einem moderaten Anstieg, da nach Rekordernten in den zwei vorangegangenen Jahren die Lagerbestände noch groß sind. Auch die erhöhte Nachfrage nach Sojaprodukten als Folge der El Niño-bedingten höheren Palmölpreise ändert daran nichts.

Die globalen Auswirkungen auf El Niño auf die Sojabohnenproduktion ist in der folgenden Grafik dargestellt. Sie verdeutlicht, dass die Erträge in China und Indien zurückgehen, wohingegen der zusätzliche Niederschlag in Nord- und Südamerika die Erträge steigert. In Brasilien bewirkte beispielsweise der schwache El Niño von 2006/07 eine Erhöhung der Sojaproduktion um 6 % und 2009/10 um 20 %; in Argentinien können die Erträge in El Niño-Jahren um 15 % steigen.

In einer umfangreichen älteren Studie haben amerikanische Forscher (Letson/McCullough 2001) hinsichtlich der Preise für Soja zwar eine Korrelation zum interanuellen Klima gefunden, können diese aber nicht ENSO zuordnen oder sagen lediglich, ENSO sei ökonomisch bedeutsam.

Bei Baumwolle können durch El Niño Niederschläge, Bodenfeuchtigkeit und Temperaturen, die zum Wachstum benötigt werden, beeinflusst werden. Entwickelt sich El Niño und beeinflusst das Wetter während der Wachstumsphase in den US-Baumwollanbaugebieten, können die Erträge dadurch ansteigen. Hier gilt es allerdings zu differenzieren: Im Südosten der USA fallen die Erträge leicht geringer aus, während es in den Südstaaten, wo der Großteil der Ernte anfällt, tendenziell zu höheren Erträgen kommt. Während die US-Baumwollerträge von El Niño somit per saldo profitieren können, verschlechtert sich das Bild beim zweitgrößten Baumwollproduzenten Indien. Der für die Produktion benötigte Monsun lässt deutlich nach und kann zu einer Verringerung der Erträge führen. Auch in Australien und Teilen von Afrika kommt es zu Dürren. Sollte El Niño die Baumwollproduktion in vollem Umfang treffen, dürfte dies zu einer Abnahme der weltweiten Produktionserträge und einer Verminderung der globalen Lagerbestände führen.

Zucker: El Niños Auswirkungen auf die Zuckerproduktion sind am größten, wenn er Brasilien, dem weltgrößten Zuckerexportland zu viel Regen bringt und Trockenheit nach Indien. Die beiden Länder zusammen erzeugen 38 % der Weltproduktion an Zucker. Indiens Zuckererzeugung geht vorwiegend in den heimischen Markt, da es den höchsten Pro Kopf-Verbrauch der Welt hat. Damit verbrauchen die Inder 15 % des weltweiten Zuckerangebots.

Wenn das Wetter in Brasilien allerdings zu feucht ist, verwenden die Zuckerproduzenten das durchtränkte Zuckerrohr zur Ethanolherstellung, anstatt Rohzucker zu exportieren. Im Jahr nach einem El Niño gibt es keine eindeutige Korrelation zu den Zuckerpreisen. In der Hälfte der Fälle sinkt die weltweite Zuckerproduktion, in der anderen Hälfte kommt es zu höherer Produktion mit gleichbleibenden bis niedrigeren Preisen.

In Brasilien bedeutet El Niño, dass weniger Tage zum Pressen zur Verfügung stehen, und dass das Rohr weniger Zucker enthält, da unter feuchten Bedingungen die Pflanze weniger Zucker speichert. Die Regenfälle verzögern die Verarbeitung. Zudem können die Zuckerrohrernten in Thailand und Australien durch Trockenzeiten sowohl negativ als auch positiv beeinflusst werden.

Kaffee: Für Brasilien, den wichtigsten Anbauer von Kaffee, kann ein Eintreten von El Niño positive Folgen haben. Das warme Wetter, das El Niño von Juni bis August Brasilien bringt, hilft der Arabica-Ernte, da die Früchte fest werden, und warmes Wetter auch der Ausbreitung des Kaffeerosts (Pilz) entgegenwirkt, er gedeiht besser unter feuchten Bedingungen. Allerdings kann trockenes El Niño-Wetter von Dezember bis Februar negative Auswirkungen auf die nächste Arabica-Ernte haben, was andererseits die Kaffee-Preise stützt.

In Asien ist Robusta die vorherrschende Sorte, und das wärmere Wetter hemmt eher das Wachstum von Robusta-Bohnen, was das Angebot verringert und die Preise hochtreibt.

Sie brauchen eine Motivation für Ihren Diätvorsatz im neuen Jahr? — Der Kuchen-Index von M&G zeigt,
dass Kuchen teurer wird!

 

2014 hatte ich gute Nachrichten für Kuchenliebhaber gebloggt: Aufgrund des Preisrückgangs bei Agrarrohstoffen wurde die Kuchenherstellung immer preiswerter. Leider hat sich das Blatt im letzten Quartal 2015 gewendet. Die Preise für Agrarrohstoffe sind nämlich wieder gestiegen (im Gegensatz zur Entwicklung bei Nicht-Agrarrohstoffen und insbesondere Erdöl, dessen Preis jüngst auf den tiefsten Stand seit Ende der globalen Finanzkrise gesunken ist).
Im September hatten wir hier die möglichen Auswirkungen des Wetterphänomens El Niño erörtert. Nur wenige Monate später zeichnet sich nun ein klareres Bild ab, da die Auswirkungen jetzt weltweit in allen wichtigen Anbauregionen zu beobachten sind. Indonesien (der weltweit größte Palmölproduzent) und Afrika (Kakaoexporteur) haben Dürreperioden erlebt, während Brasilien (der weltweit wichtigste Zucker- und Kaffeeproduzent) von starken Regenfällen und den schlimmsten Überschwemmungen seit 50 Jahren heimgesucht wurde. Das sind alles Erscheinungen, die auf El Niño zurückgeführt werden. Infolge der witterungsbedingten Versorgungsängste und Lieferengpässe zogen die Preise für Zucker, Palmöl, Kaffee und Kakao im 4. Quartal 2015 um 42%, 18%, 8% bzw. 2% an.

Was bedeutet dies nun für den M&G Kuchen-Index?
Angesichts der im 4. Quartal des letzten Jahres deutlich gestiegenen Agrarrohstoffpreise habe ich den Kuchen-Index von M&G aktualisiert. Dieser Index basiert auf den globalen Rohstoffpreisen in Verbindung mit einigen einfachen Rezepten von der Website „BBC Good Food“. So entsteht ein grob geflochtener Korb von Agrarrohstoffen, mit dem sich die Entwicklung der Kuchenherstellungskosten demonstrieren lässt (wobei Palmöl stellvertretend für Butter benutzt wird).
Da der Preis für Zucker – dem wichtigsten Bestandteil der meisten Kuchen – deutlich gestiegen ist, verwundert es nicht, dass auch die Preise sämtlicher Kuchen gestiegen sind. Etwas abgemildert wird dies durch die Tatsache, dass der Weizenpreis gefallen ist. Das erklärt den Preisunterschied gegenüber Backwaren wie Scones und Kekse, die im Wesentlichen aus Mehl bestehen. Entsprechend wirken sich die Preissteigerungen bei Kakao und Kaffee in der entgegengesetzten Richtung aus. Allerdings ist dabei zu beachten, dass Schokoladenkuchen nicht einfach mit Kakao gleichzusetzen ist, denn seine Hauptzutat ist nicht Kakao, sondern Zucker. Deshalb ist Schokoladenkuchen im Kuchen-Index teurer als Kaffeekuchen, obwohl der Rohstoff Kaffee stärker im Preis gestiegen ist. Schlechte Nachrichten also für den Kuchengenuss im neuen Jahr und für alle, die sich von ihrem nach Weihnachten noch übrig gebliebenen Geld mehr leisten wollen!

Im Gegensatz dazu ging aus den vor einer Woche veröffentlichten Daten der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen hervor, dass der Nahrungsmittelpreisindex für Dezember gesunken ist. Dieser Gesamtindex besteht aus fünf gewichteten Agrarrohstoffgruppen: Fleisch, Milchprodukte, Getreide, Pflanzenöle und Zucker. Der Kuchen-Index von M&G setzt sich hingegen nur aus den letzten beiden Gruppen zusammen. Der Rückgang des Nahrungsmittelpreisindexes lässt darauf schließen, dass die Auswirkungen von El Niño noch nicht zur gesamtwirtschaftlichen Inflation der Lebensmittelpreise führen bzw. diese nicht antreiben. Meteorologen haben jedoch bereits davor gewarnt, dass der aktuelle El Niño der stärkste seit 1998 sei und noch nicht vorüber. Unabhängig davon, ob es dadurch zu einem Anstieg des gesamten Nahrungsmittelpreisindexes kommt, ist das Kuchenbacken in den letzten Monaten auf jeden Fall teurer geworden. Quelle: Anjulie Rusius (M&G Investments) am 18.01.2016

Kakao: Die globale Kakaoproduktion reagiert hochempfindlich auf klimatische Veränderungen. Das schließt sowohl Dauer und Intensität der Sonneneinstrahlung als auch Niederschläge und Bodenfeuchtigkeit mit ein. Durch die teilweise starken klimatischen Veränderungen und die daraus resultierenden Dürren durch El Niño muss laut der Internationalen Kakaoorganisation (ICCO) mit einer abnehmenden Produktion gerechnet werden. Im Durchschnitt geht die Produktion bedingt durch El Niño weltweit um 2,4 Prozent zurück.
Die Preise für die Bohnen waren bei einer vierjährigen Rally bis 2015 um 60 Prozent nach oben geschossen. Das zwang viele Süßwarenhersteller wie Hershey oder Lindt & Sprüngli dazu, mehr für ihre Produkte zu verlangen.

Im vergangenen Jahr hatte trockenes Wetter die Ernte belastet – auch in Westafrika, woher rund 70 Prozent des weltweiten Kakaobohnen-Angebots stammen. Im Dezember stiegen die Terminkontrakte in London auf 2332 Pfund je Tonne – und damit auf den höchsten Wert seit 2011. Damals hatte ein Bürgerkrieg die Produktion an der Elfenbeinküste unterbrochen.

Während fast alle anderen Rohstoffe im vergangen Jahren einbüßten, legte der Preis für Kakao in London, einem der bedeutendsten Handelsplätze für Rohstoffe, um 14 Prozent zu.

Es muss aber auch angemerkt werden, dass die Kakaoproduktion über die letzten dreißig Jahre auch unabhängig von El Niño recht schwankend war. Dies lag an der Tatsache, dass Afrika das Hauptanbaugebiet ist und es dort immer wieder zu geopolitischen, Finanzierungs- und Energieproblemen kam.

Palmöl: Dies ist vielleicht die gegenüber El Niño-Einflüssen am stärksten ausgesetzte Frucht, was daran liegt, dass 90 % der Produktion in Indonesien und Malaysia erfolgt. Die Analyse von zwei El Niño-Ereignissen (1997 und 2010) als unterdurchschnittlicher Niederschlag dazu führte, dass die Preise für Crude Palm Oil (CPO) um 19 - 114 % stiegen, nachdem die Erträge um 4 - 17 % gefallen waren.
Während Palmölpflanzen während eines El Niño-Ereignisse ziemlich widerstandsfähig sind, bewirkt trockenes Wetter in den folgenden 12 Monaten geringere Erträge. Wenn die Regenmengen in zwei aufeinanderfolgenden Monaten 100 mm geringer als üblich sind, kann dies die Erntemenge kumulativ über die folgenden drei Jahre um 5 % verringern. Gibt es eine Dürrephase, die mehr als sechs Monate andauert, dann werden die Erträge in den folgenden drei Jahren um 20 % sinken.
Jeder Anstieg der Palmölpreise kann tendenziell durch eine erhöhte Sojabohnenproduktion in Nord- und Südamerika gebremst werden, da Palmöl durch Sojaöl ersetzt werden kann.

Andere landwirtschaftliche Rohstoffe sind deshalb weniger ENSO-sensitiv, weil ihre Produktionsräume global verstreuter sind und die Weltmarktpreise deshalb weniger von ENSO abhängen als die von CPO. Die Erheblichkeit, mit der eine Palmölfirma El Niño gegenüber ausgesetzt ist, wird durch zwei Faktoren bestimmt:

- die vertikale Integration der Firma bezüglich der Palmöl-Wertschöpfungskette
- die mögliche Diversifizierung auf andere Agrarprodukte.

Energierohstoffe: Energierohstoffe reagieren ebenfalls auf unterschiedliche Wetterbedingungen, da diese Auswirkungen auf die Produktionsmengen und auf die Nachfrage haben. Allerdings ist der Einfluss regional beschränkt. Zu den betroffenen Energierohstoffen zählen US-Rohöl und US-Erdgas, denn Teile der Erdgasförderanlagen und der Ölproduktion sind im Golf von Mexiko angesiedelt. Auch wenn deren Bedeutung mit dem Schiefergas- und Schieferölboom etwas geschrumpft ist, kann die Produktion von einer dank El Niño schwächeren Hurrikansaison profitieren. Aufgrund der durch El Niño milderen Wintertemperaturen in den USA geht zudem der Verbrauch von Erdgas zu Heizzwecken zurück. Im Spätjahr 2015 führte dies zu einem Preisrückgang bei Erdgas und Erdöl um ca. 30 %.

Allerdings besteht nach El Niño das Risiko einer höheren Hurrikanaktivität im Atlantik, wovon die Förderanlagen im Golf von Mexiko potentiell betroffen sind.

Die wohl offensichtlichste rohstoffbezogene Auswirkung eines El Niño ist ein fallender US-Erdgaspreis. Ein starker El Niño sorgt im mittleren Westen und Nordosten der USA für deutlich höhere Winter-Temperaturen. Entsprechend geringer gestalten sich der Heizbedarf und damit der Erdgasverbrauch. Zwischen Oktober 1997 und Februar 1998 halbierte sich der Preis für "Natural Gas" von vier auf zwei US-Dollar.

Die Asienkrise von 1997 reduzierte die Nachfrage nach Erdöl. Der El Niño setzte noch einen drauf, weil der niedrigere Heizbedarf sich nicht nur auf Erdgas, sondern auch auf den Ölpreis negativ auswirkte. In Kombination beider Einflussfaktoren halbierte sich der Ölpreis zwischen Oktober 1997 und Juni 1998 von 22 auf 11 US-Dollar. Entsprechend reduzierte sich die US-Inflationsrate von 2,3 Prozent im August 1997 auf 1,4 Prozent im März 1998.

Auch im Jahr 2015 wirkt die asiatische Wirtschaft angeschlagen. Dem Plot "Asienkrise/El Niño" droht eine Wiederholung. Auch im El Niño-Zeitraum 1982/83 fiel der Ölpreis, damals von 36 US-Dollar im Oktober 1982 auf 28 US-Dollar im März 1983. Halten wir fest, dass das El Niño-Phänomen einen schwachen Ölpreis begünstigt.

Industriemetalle: Gewöhnlich gibt es auf den Metallmärkten nur geringe Einflüsse von Seiten des Wetters. Aber es gibt Ausnahmen. Vor der Küste Chiles, dem wichtigsten Kupferproduzenten der Welt, bilden sich durch die Erwärmung der Meeresoberfläche und das damit verbundene Tiefdruckgebiet Wolken und es kommt zu kräftigen Regenfällen. Dadurch kann der Abbau und Transport von Kupfer verzögert bzw. gestört werden. Denkbar sind auch Erdrutsche oder Überschwemmungen, die die Minenproduktion kurzfristig unmöglich machen und die Angebotsseite belasten. Solche Angebotsausfälle können dem Kupferpreis Auftrieb geben. In Indonesien, wo sich mit Grasberg die zweitgrößte Kupfermine der Welt befindet, regnet es dagegen während El Niño für gewöhnlich weniger als üblich. Entsprechend ist hier nicht mit Beeinträchtigungen zu rechnen. Für Nickel, Zinn und Bauxit gilt, dass normalerweise die Produktion in Indonesien, den Philippinen und Malaysia zwischen Dezember und Januar aufgrund starker Regenfälle sinkt. Ein geringer ausfallender Monsun, ausgelöst durch El Niño, kann zu einer höheren Produktion führen als saisonüblich. Denn aufgrund von geringeren Regenfällen sind der Abbau und der Transport der Erze unproblematischer. Das höhere Angebot könnte auf den Preisen lasten. Andererseits kann es in manchen Regionen auch zu Niedrigwasser in Flüssen kommen, was den Abtransport der Rohstoffe erschwert und die Preise nach oben treibt.

Weitere Informationen:

• Grundlagen des Rohstoffhandels - gut erklärt von Holger Wentz auf boerse.de
• El Niño and Commodity Prices: New Findings From Partial Wavelet Coherence Analysis (Cai, X. und Sakemoto, R., Frontiers in Environmental Science 2022, o.a. )
• Marktdaten verfolgen
  - London Metal Exchange
  - World Agricultural Supply and Demand Estimates
  - The World Bank - Commodity Markets
  - The World Bank - Commodity Markets, Understanding El Niño: What does it mean for commodity markets?
  - US Department of Agriculture - Commodities and Products
  - El Niño and Commodity Prices: New Findings From Partial Wavelet Coherence Analysis
  
• Weather Products - CME Group

Quellen: The Spokesman (2015), Goldseiten.de (2015), CME Group (2015), agrarmanager (2015), Schroders (2015), Cumberland Advisors (2016), ideas (2016),

Landwirtschaft

Obwohl einige der frühen empirischen Forschungsarbeiten über Verbindungen zwischen ENSO und Landwirtschaft in den USA (Handler, P. 1983) und in Australien (Nicholls, N. 1985) eigentlich Erweiterungen der Klimaforschung zu den ENSO-Telekonnektionen waren, ist die nachfolgende Forschungstätigkeit weitgehend von der Aussicht motiviert, die Auswirkungen von Klimafluktuationen auf die Landwirtschaft und die Nahrungsmittelsicherung vorherzusagen und zu steuern.

Wie wir gesehen haben, beeinflusst ENSO die Produktion und die Erträge von Feldfrüchten in den meisten der wichtigen Regenfeldbaugebiete, von denen ein ENSO-Einfluss auf die Niederschläge bekannt ist, z.B. Teile Australiens, USA, Indien, Sri Lanka, Südostasien, südöstliches Südamerika, Mexiko und Zimbabwe.

Unter Trockenfeldbau-Bedingungen ist die Reaktion der Feldfrüchte im Allgemeinen übereinstimmend mit dem Einfluss von ENSO auf den Niederschlag während der Wachstumszeit und ist tendenziell am stärksten in dürreanfälligen Regionen. Bewässerung puffert die Auswirkungen des Klimas ab, und die Verbindungen zwischen ENSO und der Pflanzenproduktion sind deshalb weniger verbreitet, aber für Bewässerungskulturen oft komplexer als für Kulturen im Regenfeldbau.

Beispielsweise hat sich der Einfluss von ENSO auf die Reisproduktion unter Bewässerungsbedingungen in Südostasien zum einen gezeigt in Ertragsschwankungen aufgrund verzögerter Pflanzzeit, zum anderen in der Größe der bebauten Fläche, aufgrund von Schwankungen bei der Verfügbarkeit von Bewässerungswasser (Naylor, R.L. et al. 2001). In zumindest einer untersuchten Region (nördliches und nordwestliches China) scheinen neu eingeführte Bewässerungssysteme die Auswirkungen von ENSO auf die Reiserträge eliminiert zu haben (Zhang, T. et al. 2008).

Empirische Untersuchungen zum erfolgreichen Downscaling saisonaler Vorhersagen auf Farmbasis zeigen noch immer uneinheitliche Ergebnisse hinsichtlich Erfolg und Nutzen. Immerhin hat man in den letzten Jahren die zunächst nur auf ENSO-Indices beruhenden Vorhersagemodelle um globale und regionale Modelle erweitert. Auch gibt es Forschungsaktivitäten, die die Nutzung und den Wert von ENSO-Informationen für die Landwirtschaft untersuchen und dabei modellbasierte Studien zum ökonomischen Wert bestimmter Managemententscheidungen einbeziehen. Noch besteht eine große Lücke zwischen den Bedürfnissen der Bauern und dem räumlichen Maßstab, dem Inhalt, dem Format und der Terminierung der Informationen, die routinemäßig zur Verfügung gestellt werden.

Firmen, die in die landwirtschaftliche Wertschöpfungskette eingebunden sind (z.B. Logistik, Agrarchemikalien, Saatgut), können auch von den Auswirkungen von ENSO-Ereignissen betroffen werden. Transportunternehmen erfahren Schwankungen der Transportmengen aufgrund der Ernteschwankungen, Lieferanten von Agrarchemikalien spüren Nachfrageänderungen wenn sich El Niño-Auswirkungen im Lebenszyklus einer Nutzpflanzenkultur bemerkbar macht.

Weitere Informationen:

• Die sozioökonomischen Auswirkungen von ENSO auf bäuerliche Haushalte in Zentral-Sulawesi, Indonesien. (Keil, A., Zeller, M. und Birner, R., 2005, IMPENSO-Poster. Göttingen
• El Niño und La Niña - Welche Konsequenzen gibt es für die globale Agrarproduktion? - Marktbericht 16.4.2014, Alfred C. Toepfer International GmbH, 2014
• Understanding the drought impact of El Niño on the global agricultural areas: An assessment using FAO’s Agricultural Stress Index (ASI), FAO (2014)
• El Niño Collection (GIEWS)
• The potential impact of El Niño on Desert Locust in 2015-2016 (FAO 2016)
• 2015–2016 El Niño - Early action and response for agriculture, food security and nutrition (FAO 2016)
• Impacts of El Niño Southern Oscillation on the global yields of major crops (Izumi, T. et al. Nature Communications 2014)
• El Niño, La Niña, and World Coffee Price Dynamics (Ubilava, David 2016)

Gesundheitssektor

Krankheitserreger, die menschliche Krankheiten verursachen, reagieren gewöhnlich stark auf ihre Umgebung, und das Klima spielt eine wichtige Rolle bei der Bestimmung ihres räumlichen und jahreszeitlichen Auftretens. Klimasensitive Krankheiten zeigen oft eine von Jahr zu Jahr unterschiedliche Ausprägung. Ein Teil dieser Variabilität wird wahrscheinlich durch nicht-klimatische Faktoren verursacht. Aber während der vergangenen zwei Jahrzehnte geriet das Klima, insbesondere ENSO in das Blickfeld der Forschung im Zusammenhang mit einer Anzahl zyklisch auftretender Krankheiten. Es gibt deutliche Hinweise, die eine substantielle Wirkung auf bestimmte parasitische, virale und bakterielle Infektionskrankheiten in verschiedenen Regionen der Erde nahelegen.

Gerade Infektionskrankheiten, welche die Gesundheitsprobleme armer Bevölkerungsschichten in – vorrangig tropischen – Entwicklungsländern dominieren, sind nicht nur stark klimaabhängig, vielmehr kann auch ihre Bekämpfung von einer verbesserten ENSO-Vorhersagbarkeit profitieren. Dazu gehören die von Überträgern verbreiteten Krankheiten (z.B. Malaria, Denguefieber, Rift Valley-Fieber, Chikungunya, Zika, Pest), die über die Luft verbreiteten Krankheiten (Influenza, Meningokokken-Meningitis) und die über das Wasser vertragenen Krankheiten (z.B. Cholera).

Es gibt intensive Untersuchungen zum Zusammenhang zwischen ENSO und Cholera, einer verheerenden, aber leicht heilbaren epidemischen Krankheit, die durch das Bakterium Vibrio cholera verursacht wird. Die natürlichen Lebensräume dieses alten Krankheitserregers sind Fluss-, Küsten- und Mündungsökosysteme, wo es zusammen mit Plankton, vor allem Copepoden auftritt. ENSO ist vielfach als eine Ursache für das Auftreten von zyklischen Cholera-Epidemien in verschiedenen Teilen der Erde ausgemacht worden, und zwar über den Zusammenhang mit der Erwärmung der Meeresoberflächentemperaturen von Küstengewässern, die Algenblüten verursacht, womit dann das Cholera-Bakterium begünstigt wird. Allerdings sind die Zusammenhänge zwischen ENSO und dem Auftreten von Cholera insgesamt sehr komplex. Ganzheitliche Betrachtungen zeigen gelegentlich vielfältige Wirkungspfade auf, nicht zuletzt sind dies Niederschlagsextreme, soziale Verwundbarkeiten oder lokale geographische Gegebenheiten.

Beispielsweise können sowohl ENSO-induzierte Dürren als auch Überschwemmungen Cholera-Ausbrüche in Afrika erleichtern: Dürren können die Menschen dazu bringen, unsicheres Wasser zu trinken, während Überschwemmungen das Trinkwasser verunreinigen können.

In tropischen Regionen wie Brasilien und Südostasien können Dürren und überdurchschnittliche Temperaturen, die durch El Niño verursacht werden, den Lebensraum und die Lebenszyklen von Moskitos verändern, die Dengue-Fieber verursachen und Ausbrüche verstärken (s. a. Youtube-Video How the 2015-2016 El Niño Triggered Outbreaks Across the Globe). Und in der Region Four Corners im Südwesten der Vereinigten Staaten können die mit El Niño verbundenen feuchten Bedingungen die Populationen von Flöhen und ihren Wirten, wie z.B. Mäusen, erhöhen, was wiederum Pest-Ausbrüche auslösen kann.

Ein Team von Wissenschaftlern aus mehreren Organisationen unter der Leitung von Dr. Assaf Anyamba von der Universities Space Research Association (USRA) im NASA Goddard Space Flight Center kombinierte kürzlich dieses Erkenntnisse über diese Krankheiten mit saisonalen ENSO-Vorhersagen, um Frühwarnungen für mögliche Krankheitsausbrüche auf der ganzen Welt zu geben. Diese Warnungen erwiesen sich während des großen El Niño 2015-16 als recht genau. Das Team sammelte wöchentlich riesige Mengen an globalen Daten über den Ausbruch von Krankheiten, um festzustellen, ob bestimmte Krankheitsmuster in einer Weise auftraten, die mit den Prognosen übereinstimmen. Basierend auf all diesen Informationen gab die Gruppe monatlich oder vierteljährlich Frühwarnsignale für ein erhöhtes Risiko für bestimmte Krankheiten in bestimmten Regionen heraus. Diese Informationen wurden an verschiedene Bundesbehörden und an internationale Projektbeteiligte weitergegeben.

Die vom Team gesammelten Daten bestätigten viele der Warnungen: Choleraausbrüche waren in Ostafrika erhöht, Dengue war in Brasilien und Südostasien tatsächlich häufiger als üblich, und sowohl das Hantavirus als auch die Pest waren in Colorado und Mexiko häufiger als üblich, sowie weitere Anomalien beim Auftreten von Krankheiten (siehe Grafik).

2014 - 2016 Krankheitsausbrüche Berichtete Vorkommnisse von spezifischen Krankheitsvorkommnissen zwischen 2014 und 2016, zusammengestellt aus Berichten von ProMED und der Defense Health Agency. Viele der Berichte, wie die Cholera-Ausbrüche in Afrika und die erhöhte Inzidenz von Hantavirus und Pest in Colorado und Mexiko, entsprechen den Frühwarnungen des Teams von Dr. Anyamba. Quelle: Climate.gov

Eine beständige Herausforderung bei der ENSO-bezogenen Forschung zur menschlichen Gesundheit, die auf beobachteten Phänomenen beruht, ist die Überprüfung, ob die identifizierten Bezüge zufällig oder ursächlich sind. Beispielsweise gingen den vier jüngsten Influenza-Pandemien (1918, 1957, 1968, 2009) La Niña-Bedingungen im äquatorialen Pazifik voraus. Zwar gibt es Vorschläge für Erklärungsmechanismen, aber noch keine Verifizierung (Shaman, J. / Lipsitch, M. 2013).

Dort wo markante Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit eindeutig auf die Meeresoberflächentemperaturen im äquatorialen Pazifik (und deshalb auf ENSO-Ereignisse) zu beziehen sind und wo die kausalen Mechanismen klar verstanden sind, ist es der Wissenschaftsgemeinschaft gelungen, saisonale Klimavorhersagen zu machen, die auf die Entscheidungsträger im Gesundheitswesen zugeschnitten sind. Solche Vorhersagen können in krankheitsbezogenen Frühwarnsystemen eingesetzt werden, wie sie für Malaria bereits entwickelt sind.

Im Zusammenhang mit der menschlichen Gesundheit müssen auch die hydrometeorologischen Katastrophen genannt werden, die sich direkt auf die körperliche Unversehrtheit auswirken können oder über die Zerstörung von Infrastruktur und indirekt über ökonomische Verluste.

How does El Niño affect people living with HIV?
The impact of El Niño on people living with HIV is often overlooked. People living with HIV are particularly vulnerable to food insecurity, their situation compounded by lack of access to treatment and other health services in many countries. There is a correlation between El Niño-induced drought and HIV prevalence, as infection rates in HIV-endemic rural areas increase by 11 per cent with every drought. Droughts also reduce employment and income opportunities, and income shocks explain up to 20 per cent of variation in HIV prevalence across African countries. People living with HIV have increased nutritional needs and reduced appetites. They are less able to absorb nutrients and often have reduced access to food due to morbidity. Malnourished people living with HIV are two to six times more likely to die in the first six months of treatment. Food insecurity pressures households into unsustainable coping strategies and can lead to HIV-risk behaviour (e.g., transactional sex), which drives new HIV infections.

Food insecurity and limited food consumption also reduce adherence to antiretroviral therapy (ART), which can lead to drug resistance and increases in transmission. Uninterrupted access and adherence to treatment is crucial to prevent later multi-drug resistant tuberculosis (TB) and treatment failures that lead to expensive secondary treatment regimes. Poor nutrition may also reduce immunity and increase risk co-infections and malnutrition in TB patients and HIV-positive children not on ART.

The Southern Africa region accounts for one third of all people living with HIV worldwide. Significant gaps in treatment and adherence, as well as the high rate of co-morbidity with TB, complicate the situation. At the SADC Consultative Meeting on El Niño, held in February,2 members noted that El Niño posed a particular risk for women, children and HIV-affected people. The Southern Africa region generally suffers from unavailability of comprehensive HIV data and consistent analysis. Few countries have functional surveillance systems in place, and HIV-impact surveillance indicators are not being adequately linked to food and nutrition assessments.

Quelle: El Niño: Overview of impact, projected humanitarian needs and response (OCHA, 13. April 2016)

Zu den gesundheitlichen Auswirkungen vgl. auch folgende Publikationen:

• R. Sari Kovats u.a., The Lancet (2003): El Niño and Health
• R. Sari Kovats, Bulletin of the WHO, (2000): El Niño and human health
• R. Sari Kovats u.a., WHO Publikation (1999): El Niño and Health
• Emerging El Niño Conditions: Notes for the Global Health Community - Climate Information for Public Health Action (IRI 2014)
• Emily Greenhalgh (2015): El Niño, East Africa, and Rift Valley Fever
• IRI (2015): 2015 El Niño: Notes for the East African Malaria Community
• WHO (2016): El Niño and Health - Global Overview
• WHO/WMO (2016): Health and the El Niño Southern Oscillation (ENSO)
• IRI (2016): Climate Remains a Question in Zika Virus Spread
• EOS (2015): Dengue Fever Epidemics Linked with El Niño
• NOAA PMEL (2010): New Look at 1918/1919 El Niño Suggests Link to Flu Pandemic
• McGregor, Glenn R. und Ebi, Kristie (2018): El Niño Southern Oscillation (ENSO) and Health: An Overview for Climate and Health Researchers
• Grove, Richard (2018): El Niño Events and the History of Epidemic Disease Incidence. In: Grove, R. und Adamson, G. (2018)
• Moore, Sean (2018): El Niño and the shifting geography of cholera in Africa (PNAS)
• Anyamba, Assaf et al. (2019 o.a.): Global Disease outbreaks Associated with the 2015–2016 El Niño event.
• Patel, Kasha (2020): Of Mosquitoes and Models: Tracking Disease by Satellite (NASA Earth Observatory)
• Reiny, Samson (2020): 2015–2016 El Niño Triggered Disease Outbreaks Across Globe (The Earth Observer 2019)
• Bennett, Adam et al. (2012): Effects of the 1997–1998 El Niño Episode on Community Rates of Diarrhea

Ökosysteme

Upwellingzonen

• Der Transport von Tiefenwasser an die Oberfläche wird als Auftrieb (engl. upwelling) bezeichnet. Schmale Upwellingzonen an den Westseiten der Kontinente und entlang bestimmter Abschnitte des Äquators machen einen großen Teil der biologischen Produktivität der Weltmeere aus. Einzellige Pflanzen (Phytoplankton) stehen am Beginn der aquatischen Nahrungskette in diesen Regionen, und alle höheren Organismen hängen direkt oder indirekt von ihnen als Nahrungsquelle ab. Als Motor des Upwelling fungieren östlichen Passatwinde, die Oberflächenwasser zusammen mit der Corioliskraft und dem Ekman-Effekt nach Westen treiben, was zu einem Ausgleich des entstandenen Massendefizits aus der Tiefe führt. Während der Neutral- und der La Niña-Phase des ENSO-Zyklus sind diese Winde ausreichend stark, nicht so bei El Niño. Als Folge ist die windverursachte Divergenz von Ozeanwasser nördlich und südlich des Äquators, welche den Auftrieb ermöglicht, nicht so stark oder nicht so häufig. Da auch der Küstenauftrieb windgetrieben ist, wird auch er bei nachlassenden Passaten geschwächt. Gleichzeitig wird durch die Erwärmung der oberflächennahen Wassermassen bei El Niño die Thermokline nach unten verlagert.
  Ökosysteme mit Upwelling sind artenreich und auch individuenreich, was auf viele Arten von Phytoplankton, Zooplankton, Schalentiere, Krebse, Fische, Meeressäuger und Seevögel zutrifft. Viele der Fisch- und Krebstierarten wie Thunfisch, Sardellen, Sardinen, Tintenfische und Garnelen sind kommerziell bedeutend.
  In Auftriebsgebieten werden jährliche Primärproduktionsraten von mehr als 500 g C/m²/a gemessen. Der Begriff Primärproduktion bezeichnet die Rate, mit der Kohlenstoff vom Phytoplankton mit Hilfe der Photosynthese aufgenommen wird. Beschränkt verfügbare Nährstoffe begrenzt die Primärproduktion in den Tropen und Subtropen, wo gleichzeitig Sonnenlicht für die Photosynthese ja reichlich vorhanden ist. Die Hauptnährstoffquelle, abgesehen von Flussmündungen und Gebieten mit bedeutsamem Küstenabfluss, ist die Thermokline. Kleine Organismen, die nahe der Wasseroberfläche abgestorben sind, zerfallen und werden remineralisiert während sie langsam aus der euphotischen Zone nach unten sinken. Kotausscheidungen von größeren Organismen sinken ebenfalls ab und werden in der Tiefe zersetzt. Diese Prozesse schaffen einen Vorrat an Nährstoffen und remineralisiertem Kohlenstoff in der Thermokline. Wenn diese Nährstoffe mit dem Upwelling in die euphotische Zone gelangen, können sie vom Phytoplankton aufgenommen werden. Es kann auch dazu kommen, dass seitlicher Zustrom innerhalb der Thermokline Nährstoffe und Kohlenstoff aus größerer Entfernung herantransportiert, bevor sie aufgetrieben werden. Dieser Vorgang begrenzt die Primärproduktion auf relativ schmale äquatoriale und küstennahe Zonen.
• Während El Niño-Ereignissen drücken ozean-dynamische Prozesse die Thermokline im äquatorialen Ost- und Zentralpazifik und entlang der Küsten von Nord- und Südamerika nach unten. So wird der Nachschub an Nährstoffen in die eutrophische Zone gemindert oder möglicherweise völlig abgeschnitten. Die Primärproduktion nimmt ab, was sich dann durch die ganze Nahrungskette hindurchzieht (Barber und Chavez 1984). Die große Menge an Zooplankton, das sich vom Phytoplankton ernährt, schrumpft, der Rest der Nahrungspyramide kann nicht weiter unterhalten werden. Fische, Seevögel und Meeressäuger sterben oder wandern ab in nahrungsreichere oder in kühlere Gebiete. Bei unterernährten Seevögeln und Meeressäugern kann es zu Fortpflanzungsproblemen kommen oder dazu, dass sie ihre Jungen bei Nahrungsknappheit verlassen. In extremen Fällen können dezimierte Bestände ein oder mehrere Jahre benötigen, um sich wieder vollständig zu erholen.
• Seit dem Frühjahr 2015 entwickeln sich im Zusammenhang mit dem starken El Niño-Ereignis wieder die für die Primärproduktion an der Basis der Nahrungskette nachteiligen Bedingungen (vgl. Abb. unten).

• Die Beobachtungen der Phytoplanktonproduktion im Meer wurden möglich durch 1996 installierte Sensoren an einigen Bojen des TAO-Messnetzes. Diese Messungen wurden unterstützt durch Satellitenbeobachtungen. Deren Sensoren spüren feine Veränderungen der Ozeanfarbe auf, welche direkt mit der Chlorophyll-Konzentration zusammenhängt. Und diese ist der wichtigste Indikator für biologische Aktivität im Meerwasser. Die Daten des Sensors SeaWiFS an Bord des 1997 in seinen Orbit geschossenen Satelliten OrbView-2 waren dabei besonders wertvoll. Er ist seit 2011 inaktiv. Aktuell werden die Beobachtungen durch verschiedene Missionen durchgeführt. Dazu gehören u.a. die Satelliten Aqua und Terra mit ihrem MODIS-Sensor und die Serie Joint Polar Satellite System (JPSS) mit dem multidisziplinären Instrument Visible and Infrared Imager/Radiometer Suite (VIIRS).
  Mit den Daten des Satelliten und der Bojen entdeckte man überrachend niedrige Chlorophyll-Konzentrationen während der intensivsten El Niño-Phasen und entsprechend hohe Werte anlässlich der nachfolgenden La Niña-Episoden.
• El Niño and La Niña haben aufgrund ihrer unterschiedlichen, meist gegensätzlichen Eigenschaften auch entsprechende Auswirkungen auf Ökosysteme. Dies wird beispielsweise deutlich bei der Phytoplanktonproduktion im Meer. Phytoplankton steht an der Basis der maritimen Nahrungskette. Jede Änderung der Menge an verfügbarem pflanzlichem Plankton verändert die Bedingungen für die an höherer Stelle der Nahrungspyramide befindlichen Organismen. Beim geschwächten Upwelling während eines El Niño bildet sich weniger Phytoplankton, wohingegen bei La Niña der entgegengesetzte Effekt auftritt, da die östlichen Passatwinde den Auftrieb verstärken und Nährstoffe wie z.B. Eisen an die Oberfläche befördert wird und Phytoplankton sich bildet. Manchmal kann sich das Wachstum sehr rasch vollziehen, sodass sich eine regelrechte Phytoplanktonblüte ereignet. Ein solcher spektakulärer Vorgang vollzog sich 1998 beim Übergang des El Niño von 1997/98 zu La Niña bei den Galápagos-Inseln. Das einzigartige Ökosystem der Inseln hatte stark unter El Niño gelitten, viele Arten wiesen eine hohe Mortalität auf, einschließlich Seelöwen, Seevögel und Barracudas. Während der zweiten Mai-Woche 1998 fielen die Meerestemperaturen an einem Tag um 10 Grad, und die Ozeanproduktivität explodierte mit großen Planktonblüten. Danach kam es zu einer baldigen Erholung der Arten im Meer und an Land, was mit Satellitenfernerkundung dokumentiert wurde.

ENSO-Einfluss auf die Planktonproduktion um Galápagos Satellitenbilder des Phytoplanktons um die Galápagos-Inseln während eines El Niño-Ereignisses im März 1998 (links) und eines La Niña-Ereignisses im Juli (rechts). Wie Pflanzen an Land nutzen viele Phytoplanktonarten Chlorophyll, um Licht für die Photosynthese einzufangen. Quelle: NOAA

Weitere Informationen:

• El Niño and La Niña Mix Up Plankton Populations (NASA 2005)
• Chlorophyll and Climate in the Pacific Ocean (NASA Earth Observatory 2005)
• Escribano, Rubén et al. (2004): Biological and chemical consequences of the 1997–1998 El Niño in the Chilean coastal upwelling system: a synthesis
• El Niño and the Galápagos (NASA Earth Observatory 2015)
• NASA Examines El Niño's Impact on Ocean’s Food Source (NASA 2016)
• Impacts of El Niño events on the Peruvian upwelling system productivity (Espinoza-Morriberón, D. 2017)
• Impact of El Niño Variability on Oceanic Phytoplankton (Racault, Marie-Fanny 2017)

Korallenriffe

• Entlang tropischer Küsten finden sich Korallenriffe in Wassertiefen zwischen 0 und 30 m. Im Pazifik und im Indik erheben sich Atolle aus großen Wassertiefen über die Meeresoberfläche. Die Riffe bestehen aus biogenem Calciumcarbonat, das in geologischen Zeiten von Korallen und Algen abgelagert wurde. Korallenriffe gehören zu den artenreichsten Lebensgemeinschaften der Biosphäre.
  Die riffbildenden Korallen sind lebende Organismen, die zu den Nesseltieren gehören. Korallen gedeihen in einem schmalen Temperaturbereich zwischen ca. 18 und 28 °C, Salinitäten zwischen 34 und 40, und sie benötigen hohe Lichtintensitäten. Bei Temperaturen über dem oberen Grenzwert stoßen sie symbiotische Algen (Zooxanthellen) ab, die in ihren Polypen wohnen.
  Die photosynthetisch aktiven Algen geben gesunden Korallen Farbe, und ihre metabolischen Nebenprodukte sind für die Korallen überlebenswichtig. Doch die Zooxanthellen sind empfindlich gegenüber Wärme: Wird das Wasser zu warm, beginnen diese Algen im Wärmestress Giftstoffe zu produzieren. Das stresst die Korallen, die Aufnahme dieser Giftstoffe ist für sie tödlich. Deshalb stoßen sie die Algen aus und es bleibt der weiße Kalkmantel in dem die Nesseltiere leben. Ohne die Zooxanthellen können die Korallen nur schwer allein überleben. Denn ihr Wachstum hängt stark von ihren pflanzlichen Symbionten ab. Kehren die Zooxanthellen über einen Zeitraum von etwa 8 Wochen - dieser Zeitraum ist artspezifisch - nicht zurück, sterben die Korallen ab und werden von Algen überwachsen. Nach dem Absterben der Korallen degradieren die Riffe rasch und die von den Korallen gebildeten Strukturen werden erodiert. Dies hat einen geringeren Schutz für die Küsten vor Stürmen zur Folge und auch weniger Lebensräume für Fische und anderes marines Leben, einschließlich ökologisch und ökonomisch wichtiger Arten.
• El Niño-Ereignisse können mit ihren, in manchen tropischen Meeresgebieten zu hohen Wassertemperaturen auch zum Ausbleichen von tropischen Korallen (coral bleaching) führen (Strong et al. 2000). Die Sorge bezüglich des tödlichen Ausbleichens besteht darin, dass es die Vitalität von ganzen Korallenriff-Ökosystemen bedroht, die mit ihrem Fischreichtum lokale Fischereien unterhält und Einnahmen aus dem Tourismus bietet. Obwohl Riffe nur ca. 0,1 % der globalen Meeresböden ausmachen, helfen sie, die Bestände von 25 % aller marinen Arten aufrecht zu halten. In der Folge sind der Lebensunterhalt von 500 Millionen Menschen und Einkünfte von $ 30 Milliarden von ihnen abhängig.

Korallenbleiche vor Réunion Island Untersuchung des Ausmaßes der Korallenbleiche vor der Insel Réunion im Indischen Ozean im April 2016. Im Jahr 1998 tötete eine gewaltige Unterwasser-Hitzewelle 16 % der Korallen an Riffen auf der ganzen Welt. Ausgelöst durch den El Niño jenes Jahres, wurde es zum ersten großen globalen Korallenbleiche-Ereignis erklärt. Das zweite globale Bleichereignis wurde durch den El Niño des Jahres 2010 ausgelöst. Die US-amerikanische National Oceanic & Atmospheric Administration (NOAA) stellte im Oktober 2015 das dritte globale Bleiche-Ereignis fest, das bereits zum längsten aufgezeichneten Ereignis wurde und einige Riffe in aufeinanderfolgenden Jahren betraf. Quelle: http://www.globalcoralbleaching.org/ (2016)

• Massive und weit verbreitete Korallenbleiche trat im Jahr 1998 bei den Galapagos-Inseln auf, vor der Küste Panamas, im australischen Great Barrier Reef und in anderen Gebieten der Tropen. Dies war eine Reaktion auf den außergewöhnlich starken El Niño von 1997/98. Die seit Jahrzehnten bestehenden Erwärmungstrends der tropischen Ozeane trugen zu dieser Bleiche bei, indem sie die Hintergrundtemperaturen anhoben, die dann von der El Niño-Erwärmung noch überlagert wurde. Diese Erwärmungstrends, mit wahrscheinlichem Bezug zur globalen Klimaerwärmung, haben die Befürchtung einer anhaltenden Verschlechterung des Gesundheitszustand von Korallenriffen aufkommen lassen. 93% der durch den Klimawandel bedingten Wärme wird durch die Ozeane aufgenommen. Korallen sind nicht in der Lage, mit den heutigen, längerandauernden Temperaturspitzen fertig zu werden, sie können sich einfach nicht an die höheren Basistemperaturen des Ozeans anpassen (globalcoralbleaching.org).
• In den Jahren 2014-2016 ist nach 1998 und 2010 das dritte große Korallenbleichen seit Beginn der systematischen globalen Beobachtungen aufgetreten, es wird wegen des El Niño von 2015/16 verstärkt und wird möglicherweise in Teilgebieten noch bis 2017 fortbestehen. "Die Korallenbleiche und -krankheiten, die durch den Klimawandel hervorgerufen werden und mit Ereignissen wie dem aktuellen El Niño gekoppelt sind, sind die größten und allgegenwärtigsten Bedrohungen für Korallenriffe auf der ganzen Welt", sagte Mark Eakin, NOAAs Coral Reef Watch Koordinator.

	NOAA meldet drittes globales Korallenbleiche-Ereignis Oktober 2015-Januar 2016: Die Standardvorhersage der NOAA für die nächsten 4 Monate zeigt die Gefahr einer anhaltenden Bleiche in der Karibik, auf Hawaii und Kiribati sowie eine mögliche Ausweitung auf die Republik der Marshallinseln. Quelle: NOAA
	Februar-Mai 2016: Eine umfangreichere Bleiche-Vorhersage, der die drohende Bleiche zeigt, die in Kiribati, auf den Galapagos-Inseln, im Südpazifik, besonders östlich der Datumsgrenze und möglicherweise in Polynesien, und in den meisten Korallenriffregionen im Indischen Ozean erwartet wird.

Weitere Informationen:

• Coral Reef Watch Satellite Monitoring and Modeled Outlooks (NOAA NESDIS)
• Satellites & Bleaching - Tutorial von NOAA/NESDIS
• Survey photos reveal damage of this year’s global coral bleaching event (NOAA Climate.gov, 8.10.2015)
• The 2014-2016 El Niño and Coral Bleaching Conditions Globally - aktuelle Grafiken, Erläuterungen, zum Vergleich auch Darstellungen der Situation während des El Niño von 1997/98
• NOAA declares third ever global coral bleaching event (NOAA 8.10.2015)
• El Niño prolongs longest global coral bleaching event (NOAA 23.2.2016)
• Warm Seas Lead to Extensive Coral Bleaching (NASA Earth Observatory, 19.5.2016)

Fischerei

• El Niño kann auch dramatische Auswirkungen auf Fischereien haben, wobei der Zusammenbruch der peruanischen Anchoveta-Fischerei im Gefolge des El Niño von 1972-73 ein besonders eindringliches Beispiel war (Glantz 2001). In den späten 60er und den frühen 70er Jahren des vergangenen Jahrhunderts war Peru die produktivste Fischerei-Nation der Erde. Die jährliche Sardellen-Fangmenge betrug über 10 Millionen, was einem Fünftel der global gefangenen Menge entspricht. Der größte Teil der Fangmenge wurde exportiert und als Futterzusatz in Geflügelfarmen verwendet. Die Exporterlöse entsprachen fast einem Drittel der gesamten peruanischen Exporteinnahmen. Zu der Zeit waren bereits Stimmen aufgekommen, dass Überfischung die Bestände bis zu einem nicht mehr nachhaltigen Niveau erschöpfen würden. Diese Befürchtungen erwiesen sich als wohlbegründet.
  Intensiver Befischungsdruck und außergewöhnlich hohe Mortalitätsraten während des El Niño von 1972/73 führten zu einem Zusammenbruch der Fischerei mit lang anhaltenden Auswirkungen. Über wenigstens 10 Jahre nach diesem El Niño blieben die Sardellen-Anlandungen zwischen lediglich 1/10 bis zu 1/3 der Fangmenge von 1970.
  Die Fänge von peruanischen Sardellen schwankten seit 1970 zwischen <100.000 Tonnen und >13 Mio. Tonnen, was auf die unterschiedlichen Pasen von ENSO zurückzuführen ist.
  Der Zusammenbruch der peruanischen Sardellenfischerei lenkte die internationale Aufmerksamkeit auf die sozio-ökonomischen Folgen von El Niño. Ein Rückgang der Liefermengen von Fischmehl veranlasste viele Farmer in den USA vom Weizen- zum Sojabohnenanbau umzuschwenken. Soja ist eine alternative Quelle als Zusatz für Geflügelfutter und als Marktfrucht lukrativer als Weizen. (McPhaden 2003)
  Die verschiedenen Phasen des ENSO-Zyklus bestimmen auch die Verteilung des Skipjack-Thunfischs im westlichen und mittleren Pazifik - die Fische ziehen während der El Niño-Ereignisse weiter nach Osten und während der La Niña-Episoden weiter nach Westen.
  Siehe auch Kapitel Auswirkungen auf die Fischwelt

Änderungen des Meeresspiegels

• Während eines El Niños steigt als Folge der höheren Wassertemperatur der globale Meeresspiegel an, z. B. um 2 Zentimeter während des 1997/1998 El Niño-Ereignisses.
• Auch während des El Niño von 1982/83 kam es zu einem Meeresspiegelanstieg. In dessen Folge verließen Meeresvögel auf der australischen Christmas Island ihre Jungen und flogen auf die weiten Wasserflächen in ihrer verzweifelten Nahrungssuche. Während desselben Ereignisses verhungerten entlang der peruanischen Küste 25 % der adulten Robben- und Seelöwenpopulation, und alle Nachkommen beider Populationen starben. Vergleichbare Verluste gab es in vielen Fischpopulationen. (Herring 1999)

Landökosysteme

• Während des El Niño von 1997/98 fielen - in üblicherweise - ariden Teilen Ecuadors und im nördlichen Peru über 6 Monate hinweg ca. 250 cm Niederschlag. Als Folge gedieh eine üppige Grasvegetation, Seen entstanden, was Schwärme von Heuschrecken anlockte und auch Vögel und Frösche, die sich von den Heuschrecken ernährten. Viele Fische hatten sich während Überschwemmungen an den Küsten flussaufwärts bewegt und wurden teilweise in den später wieder austrocknenden Seen gefangen, was eine willkommene Nahrungsquelle für die einheimische Bevölkerung war. Auch Garnelenfänge waren in manchen der Überflutungsgebieten an den Küsten sehr hoch, aber gleichzeitig stieg die Zahl der Malariaerkrankungen wegen der guten Bedingungen für Stechmücken-Populationen.
• Die Atacama-Wüste zeigt im Abstand von mehreren Jahren vor allem in der Región de Atacama in Chile ein Naturschauspiel: Es besteht im Erscheinen einer Vielfalt von Blumen zwischen September und November in Jahren mit – für eine der trockensten Wüsten der Welt – außergewöhnlichen Niederschlägen. Klimatisch hängt das Ereignis mit dem El Niño-Phänomen zusammen, bei dem es zu einer Erhöhung der normalerweise kühlen Temperaturen der Küstengewässer kommt. Die Küstennebel (camanchacas), die sonst recht schnell verdunsten, enthalten durch das wärmere Meerwasser ausreichend Feuchtigkeit, um über der Wüste abzuregnen.
  Der Regen führt dazu, dass große Mengen an Samen und Knollen, die sich in einem Ruhestadium befinden, zu Beginn des Süd-Frühlings zu keimen bzw. auszutreiben beginnen, begleitet von einer Vermehrung der Insekten, Vögel und kleinen Echsenarten. So blühen innerhalb kurzer Zeit unzählige gelbe, blaue und violettfarbene Blumen und Kräuter und verwandeln die Wüste in ein Meer von Blüten. Das Ereignis breitet sich in seiner größten Farbenpracht in den Monaten September bis November vom Norden der Stadt Vallenar bis nördlich der Stadt Copiapó aus, sowohl in Küstennähe als auch im gebirgigen Landesinneren. Im Jahr 1997 erhielt Copiapó 129.4 mm, Vallenar 168.5 mm Niederschlag, was 978% , bzw. 433% der durchschnittlichen Werte ausmachte. (Wikipedia "Flowering desert")
  Die Pflanzen machen mehr als 200 Spezies aus, die Mehrzahl endemischer Art; sie existieren ausschließlich in dieser Region. Je nachdem, ob es sich um eine Küsten- oder inländische Zone handelt, überwiegen andere Spezies und blühen unabhängig voneinander innerhalb der genannten Zeit.
  Anlässlich des starken El Niño von 2015 hat sich wieder eine außergewöhnlich gut ausgebildete Blumenwüste (span. Desierto Florido) entwickelt, zum ersten Mal seit 1997/98 mit dieser Intensität. In dem Foto unten ist es vor allem die Art Cistanthe grandiflora, die zu einem Meer in Pink führt. Die Chilenen bezeichnen sie als "pata de guanaco", "Lamafuß". Beachten Sie auch die Bildergalerie von Gerhard Hüdepohl.

• Auf den Galapagos-Inseln hat El Niño sowohl positive als auch negative Effekte auf die großenteils endemische Flora und Fauna. Die Pflanzen und die Pflanzenfresser an Land erfahren positive Bedingungen, aber die Meerespflanzen und -tiere, die in den oberen Wasserschichten leben oder von ihnen abhängig sind, sind negativen Bedingungen ausgesetzt. El Niños kommen und gehen alle 3 bis 8 Jahre, ein Rhythmus, der seit Aberjahrtausenden besteht. Die dortigen Lebensformen haben sich angepasst, und nur bei den extremen El Niños sind die Effekte entsprechend ausgeprägt. Meist kehrt das Leben wieder in einen stabileren Zustand zurück, auch wenn es zu permanenten Änderungen kommen kann.
  Beim El Niño von 1997 stiegen die Wassertemperaturen um die Galapagos-Inseln vom Durchschnittswert 18 °C bis auf 32 °C. Dies hatte katastrophale Folgen für die endemischen Meerechsen (Amblyrhynchus cristatus), da bei diesen Bedingungen das Wachstum von Rot- und Grünalgen, ihrer wichtigsten Nahrungsquelle, reduziert wurde. Statt dessen gediehen Braunalgen (Giffordia mitchelliae), die für die Meerechsen schwer verdaulich sind. Dies führte zu einer Sterblichkeitsrate von 90 % (Wikelski und Nelson 2004), was wegen ihrer Größe vor allem die erwachsenen männlichen Exemplare mit ihrem höheren Futterbedarf betraf. Mit ihrer durchschnittlichen Lebenserwartung von 23 Jahren erleben die Meerechsen während ihres Lebens statistisch betrachtet bis zu drei El Niño-Ereignisse, und daher stellte dieser extreme Populationsrückgang eine wirkliche Bedrohung dar.
  Die Meerechsen haben aber auch einen außergewöhnlichen Mechanismus entwickelt, um mit diesen extremen Fluktuationen bei der Nahrungsverfügbarkeit fertig zu werden. Sie können nämlich während ausgedehnter El Niño-Phasen ihren Körper um bis zu 20 % schrumpfen lassen, was ihnen trotz reduzierten Nahrungsangebots ein Überleben ermöglichen kann. Noch erstaunlicher ist, dass sie beim Auftreten der günstigeren La Niña-Bedingungen ihre ursprüngliche Größe wieder annehmen können.

Weitere Informationen:

• Endlicher, W., Habbe, K. A. und Pinzner, H. (1988/89): Zum El Niño-Southern Oscillation-Ereignis 1983 und seinen Auswirkungen im peruanischen Küstengebiet
• Karnauskas, Kris (ENSO Blog 2015): El Niño and the Galápagos
• Richter, Michael und Ise, Michaela (2005): Monitoring Plant Development after El Niño in Northwestern Perú
• Informationen zu den (Torf-)Waldbränden in Indonesien finden Sie im regionalen Teil weiter unten, sowie im ENSO-Lexikon bei den Stichworten Ölpalme, Palmöl, Paludikultur, Torfwald, Tropical Haze.

Verschiedenes

Einer nur auf den ersten Blick abwegig erscheinenden Auswirkung waren Wissenschaftler auf der Spur: Es geht dabei um die Gestalt der Erde, das Geoid. Dieses würde durch klimabedingte Verlagerungen von Wassermassen in den Meeren, in den Ozeanen und auf den Landmassen Veränderungen erfahren. Satellitenmissionen scheinen derartige Einflüsse von Klimaereignissen wie El Niño-Southern Oscillation und Pacific Decadal Oscillation (PDO) tatsächlich zu bestätigen.

PMEL FAQs: What is the relationship between the Earth's rotation, the Coriolis force, and El Niño and La Niña?

El Niño führt zu einer Verringerung der Erdrotation, einer Verlängerung der Tageslänge und damit zu einer Abnahme der Corioliskraft. La Niña hat in der Regel den gegenteiligen Effekt.

El Niño geht mit einer Abschwächung der tropischen Passatwinde im Pazifik und einer Verstärkung der Westwinde in den mittleren Breiten sowohl an der Oberfläche als auch in der Höhe einher. Um diese Veränderungen der atmosphärischen Winde auszugleichen, verringert sich die Rotationsrate der Erde, um den Gesamtdrehimpuls des Systems Erde/Atmosphäre zu erhalten. Die Erhaltung des Drehimpulses ist ein grundlegendes physikalisches Prinzip, das z. B. zum Tragen kommt, wenn eine Ballerina ihre Arme näher an ihren Körper heranführt, um sich schneller zu drehen.

Auf dem Höhepunkt eines starken El Niño beträgt die Änderung jedoch nur etwa 1 Millisekunde. Ein Tag hat 86.400 Sekunden, so dass diese Änderung einen Teil von 100 Millionen ausmacht. Eine solche Änderung hat nur minimale Auswirkungen auf normale menschliche Aktivitäten, wie etwa das Fliegen eines Flugzeugs.

Quelle: PMEL

Der Effekt wurde auch später belegt: "Auch die Tageslänge, das heißt die Winkelgeschwindigkeit der Erde, wird von ENSO beeinflusst. Es liefert dabei nach der Quasi-Biennalen Oszillation (QBO) den stärksten atmosphärischen Beitrag zu deren Variation. Abarca del Rio et al. (2000) untersuchten die Zeitreihe der Tageslänge (LOD) sowie die Zeitreihe des atmosphärischen Drehimpulses (AAM) von 1949-1998 und verglichen sie mit ENSO-Beobachtungen. Dabei fanden sie eine Korrelation zwischen dem troposphärischen Drehimpuls (TAAM) und dem SOI von 0,79 im 1,5-5 Jahresband. Die starken El Niños von 1982/83 und 1997/98 führten außerdem zu den stärksten Ausschlägen der gesamten TAAM-Zeitreihe. Der Zusammenhang lässt sich mit den starken und ausgedehnten Anomalien des zonalen Winds erklären: Westwind-Anomalien während El Niño vergrößern den atmosphärischen Drehimpuls, La Niña-Ostwindanomalien verringern ihn. Aufgrund der Drehimpulserhaltung muss sich der Drehimpuls der festen Erde (und somit deren Winkelgeschwindigkeit) entsprechend umgekehrt verhalten."

Quelle: Selz 2010

Siehe auch: Most Changes in Earth's Shape Are Due to Changes in Climate (NASA 2005)

Sicherlich kann man die im Kasten erwähnte vorübergehende Verlangsamung der Erdumdrehung bei El Niño (gegenteiliger Effekt bei La Niña) als eher marginale Auswirkung sehen.

Schwerwiegerenden Charakter haben hypothetische Effekte, die von einer großen Zahl von Wissenschaftlern und Freizeitforschern zusammengetragen wurden. So meint ein Hobby-Meteorologe aus San Diego (Kalifornien), herausgefunden zu haben, dass der Untergang der R.M.S. Titanic am 14. April 1912 durch El Niño-Einflüsse verursacht wurde. Ein vorhergehender El Niño habe eine Erwärmung des Wassers im Nordatlantik bedingt, was zur Entstehung besonders vieler Eisberge geführt hätte (durch höhere Temperaturen brechen leichter Stücke vom Eis im äußersten Nordatlantik ab). (PH 2012)

Der Meteorologe untersucht nun, in wie weit La Niña für eine große Dürre 1938 in den USA (Dust Bowl im Mittleren Westen) verantwortlich gewesen sein könnte. Da das Phänomen damals noch nicht bekannt war, hatte natürlich auch niemand versucht, die Dürre damit in Verbindung zu bringen.

Tatsächlich ist es sogar nicht auszuschließen, dass selbst in der Bibel beschriebene Naturkatastrophen vereinzelt auf von El Niño oder La Niña beeinflussten Ereignissen basieren. Da aber keine genauen Jahreszahlen vorliegen, lässt sich das schwerlich überprüfen.

Michael Byrnes von Reuters berichtet von Hypothesen, nach denen frühere El Niño-Ereignisse über witterungsbedingte Missernten für die Französische Revolution (1789-1799 ) mitverantwortlich sein könnten (El Niño von 1787-88), ebenso für die Irish Potato Famine (1845-1852 ), bei der außergewöhnliche Witterung die Kartoffelfäule begünstigten (El Niño von 1845), ferner für die Pest im 14. Jahrhundert. Allerdings steht für die Dürre und Kälte in Europa auch eine riesige Aschewolke des Vulkans Laki aus Island im Jahre 1784 im Verdacht, letztlich die Französische Revolution angestoßen zu haben.

Ferner sollen Grippe-, Pocken- und Malariaepidemien zwischen 1557 und 1900 Bezüge zu El Niño-Ereignissen haben.

Caviedes (2005) dokumentiert weitere Spuren von ENSO in der Weltgeschichte, zu ihnen gehören Hitlers Desaster in Stalingrad, Napoleons Scheitern vor Moskau oder Haile Selassies Sturz als Folge der Sahel-Dürre.

Nach einer Forschergruppe um Solomon M. Hsiang (2011) gab es in El-Niño-Jahren des Zeitraums von 1950 bis 2004 doppelt so viele Bürgerkriege wie sonst. Jeder fünfte Bürgerkrieg weltweit werde von El Niño verursacht. Für ihre im Wissenschaftsmagazin "Nature" veröffentlichte Studie werteten die Wissenschaftler 234 Bürgerkriege in dem 54-jährigen Untersuchungszeitraum aus, bei denen jeweils mehr als 25 Menschen umkamen; der Hälfte der Konflikte fielen sogar mehr als tausend Menschen durch Kämpfe zum Opfer. Während El-Niño-Jahren verdoppelte sich die Zahl der Kriege in den Ländern, die von dem Wetterphänomen betroffen sind. In den übrigen Staaten jedoch schwankte die Zahl der Bürgerkriege kaum, dort gab es ohnehin weniger bewaffnete Konflikte - selbst in Jahren ohne El Niño nur halb so viele wie in den von El-Niño betroffenen Staaten. Die Daten der Studie belegen auch, dass sich die Wahrscheinlichkeit neuer Bürgerkriege in den Tropen in El Niño-Jahren im Vergleich zu La Niña-Jahren verdoppelt.

Nach Hsiang ragten einzelne Ereignisse heraus:

• Im Jahr 1982 traf ein besonders starker El Niño Südamerika, die Getreideernte verdorrte, Fischer kamen monatelang mit leeren Netzen heim. Am Ende jenes Jahres begann in Peru die Widerstandsbewegung "Leuchtender Pfad" mit ihrem Krieg gegen das Establishment - das Töten sollte 20 Jahre weitergehen.
• Im Sudan entstanden in den El-Niño-Jahren 1963, 1976 und 1983 bewaffnete Konflikte zwischen dem Norden und dem Süden des Landes - sie wurden erst 2011 mit der Staatenteilung beigelegt. Mehr als zwei Millionen Menschen kamen in den Kämpfen zu Tode; es war der Krieg mit den meisten Opfern seit dem Zweiten Weltkrieg.

Der Gleichschritt von El Niño und Bürgerkriegen sei aber kein Beweis, dass das Klima für die Konflikte verantwortlich sei, gibt Halvard Buhaug vom Institut für Friedensforschung in Oslo zu bedenken. Der Zusammenhang bleibe "reine Spekulation". Der Historiker Jared Diamond von der University of California in Los Angeles hingegen hält einen Zusammenhang von Trockenphasen und Kriegen für "offensichtlich": "Menschen, die verzweifelt und unterernährt sind, machen die Regierung verantwortlich", sagt Diamond. Die Leute hätten das Gefühl, nichts zu verlieren zu haben - und fingen Bürgerkriege an.

Im Jahr 1999 hatten nur wenige Menschen daran gedacht, die Auswirkungen des Klimas auf die Zivilisation zu untersuchen. Heute ist der Klimawandel, auch dank der bahnbrechenden Arbeit des Archäologen Brian Fagan, ein zentrales Thema. Überarbeitet und aktualisiert zehn Jahre nach seiner Erstveröffentlichung bleibt 'Floods, famines, and emperors: El Niño and the fate of civilizations' der maßgebliche Beitrag darüber, wie das bekannteste Klimaereignis der Welt einen unauslöschlichen Einfluss auf die Geschichte hatte.

Ob die globale Klimaerwärmung Bürgerkriege anfachen werde, bleibt nach Meinung des Ökonomen Marshall Burke von der University of California in Berkeley fraglich. Möglicherweise reagierten Menschen auf kurzfristige Klimaänderungen wie El Niño anders als auf langfristige. Und ob El Niño im Zuge der Klimaerwärmung verstärkt auftreten wird, ist ebenfalls unklar: Klimasimulationen kommen zu widersprüchlichen Ergebnissen.

Kyle Meng, Mitautor der Nature-Studie verweist auf Erkenntnisse von Psychologen, denen zufolge Hitze Menschen prinzipiell aggressiv macht. "Ob das jedoch auf ganze Gesellschaften zutrifft", sagt Meng, "ist reine Spekulation".

Zum Schmunzeln .....

El Niño and morals

Reuters reports that Senate Minority Leader Tom Daschle claimed 'Monica Lewinsky is the legislative equivalent of El Niño with a lot of Republicans. If they wanted to get things done, they could do them. There is nothing that prevents them from doing it. (The Lewinsky scandal) is just a convenient excuse like El Niño seems to be in other parts of the country as we try to explain away strange happenings.' (It was not clear if the Special Prosecutor, Kenneth Starr, would seek to call El Niño before a grand jury to determine if the weather phenomenon is seeking to obstruct on-going investigations. As usual, El Niño had no comment.)

Quelle: UC Irvine School of Biological Sciences

Fernwirkungen in den einzelnen Kontinenten und Ozeanen

Europa

Während der Einfluss von ENSO auf zahlreiche Regionen der Erde, insbesondere in tropischen Breiten nachgewiesen ist, gibt es noch Unsicherheiten in der Bestimmung der Fernwirkung von ENSO auf Europa.

Die mittleren Breiten sind durch eine hohe interne Variabilität gekennzeichnet, die sich aus der chaotischen Natur der Atmosphäre ableitet. Der Einfluss von ENSO auf Europa lässt sich daher nur anhand sehr langer Beobachtungsreihen nachweisen. Da solche Zeitreihen nur an einigen wenigen Stationen vorliegen, wird der Zusammenhang zwischen Tropen und mittleren Breiten zunehmend auch anhand von Klimamodellrechungen untersucht. Mehrere Studien zeigen zwar, dass ENSO-Extreme das Strömungsfeld im atlantisch-europäischen Raum verändern können, diese aber verglichen mit den Änderungen im nordpazifischen Sektor wesentlich schwächer sind. Insbesondere reagiert die Modellatmosphäre über Europa nicht immer mit dem gleichen Antwortmuster auf El Niño- oder La Niña-Ereignisse. Ferner ist gegenwärtig unklar, welchen relativen Einfluss Anomalien von extratropischen Meeresoberflächentemperaturen gegenüber Anomalien von tropischen Meeresoberflächentemperaturen auf die atmosphärische Zirkulation in den mittleren Breiten haben und inwieweit dadurch möglicherweise der ENSO-Einfluss überdeckt wird. Darüber hinaus kann es auch einen indirekten ENSO-Effekt derart geben, dass ENSO zunächst über eine „atmosphärische Brücke“ Anomalien der Meeresoberflächentemperatur beispielsweise im Nordatlantik erzeugt, die dann ihrerseits die atmosphärische Zirkulation über Europa beeinflussen. (Latif 2006)

• El Niño:

• El Niño-bezogene Auswirkungen auf Europa sind oft nicht eindeutig belegbar und nach verbreiteter Ansicht verglichen mit anderen Großräumen nur schwach ausgeprägt. In der statistischen Analyse bestehen viele Unsicherheiten, denn
• starke El Niño-Ereignisse sind selten,
• das atmosphärische Geschehen über dem Atlantik und Europa ist an sich sehr variabel,
• verschiedene El Niños in den letzten Jahrzehnten folgten auf tropische Vulkanausbrüche, die die Effekte verzerren oder umkehren (warme Winter in Europa, starker Polarwirbel in der Stratosphäre, dünne Ozonschicht).

Aus einer Studie von atmosphärischen Großwetterlagen ergibt sich, dass im Winter (DJF) ein El Niño-Ereignis mit einer verstärkten Anzahl von Tagen mit zyklonalem Strömungsmuster über Mitteleuropa einhergeht, d. h. vermehrt Tiefdrucksysteme mit ihren typischen Wettererscheinungen das meteorologische Bild prägen. Dies äußert sich in kälteren Wintertemperaturen über Nordeuropa sowie verstärktem Winterniederschlag in einem Band von den Britischen Inseln bis zum Schwarzen Meer. Dazu passen Ergebnisse aus einer Studie, die zeigt, dass insbesondere im Februar eines El Niño-Jahres auf den Britischen Inseln signifikant mehr Niederschlag fällt als im langzeitlichen Mittel. Allerdings muss dies nicht uneingeschränkt für alle El Niño-Ereignisse gelten, wie das Beispiel Winter 1997/98 gezeigt hat.

Viele Wissenschaftler sind auch der Ansicht, dass der Effekt nicht stationär ist, dass also El Niño nicht immer den selben Einfluss auf Europa hat. Das bedeutet, dass z.B. sowohl warme als auch kalte Winter durch ein gleichzeitig stattfindendes El Niño-Ereignis erklärt werden könnten. Zum Zeitpunkt des Einsetzens eines El Niño würden dann leichte Änderungen im El Niño-Muster oder im Zirkulationsmuster über dem Atlantik bestimmen, welchen Weg das Klimasystem wählt. Schweizer Forscher (Brönnimann u.a.) haben anhand des El Niño von 1940-42 ein Muster gefunden: kalte Winter in Europa, schwacher Polarwirbel (polar vortex), warme arktische Stratosphäre, viel Ozon über der Arktis.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Forschung die Hauptauswirkungen eines El Niño im Winter sieht, wobei es in Nordeuropa zu kälteren und trockeneren Verhältnissen kommt. Hingegen erfährt das südliche Europa und der Mittelmeerraum feuchtere und mildere Winter. Auch weisen statistische Analysen der Universität Frankfurt auf einen Einfluss von El Niño auf die Nordatlantik-Oszillation und damit auf das europäische Wettergeschehen hin. Eine neuere Studie (Butler et al., 2014) verweist auf einen stratosphärischen Pfad, der das ENSO-Signal bis nach Europa leitet, und was hier bei gleichzeitigem Auftreten des seit einigen Jahrzehnten bekannten Phänomens plötzliche Stratosphärenerwärmung (sudden stratospheric warming , SSW) zu einem verstärkten Zustrom von arktischen Luftmassen am Boden führt. Andere (z.B. Graf und Zanchettin, 2012) vermuten eine Ausbreitung der El Niño-Signale bis nach Europa über den subtropischen Jetstreams entlang der Breitengrade.

Weitaus engere Verbindungen zwischen El Niño und Europa lässt die ausführliche Darstellung von Caviedes (2005) vermuten.

• La Niña:

• Nach der Analyse von Großwetterlagen kommt es bei La Niña-Ereignissen im Westen und Südwesten Europas zu geringerem Niederschlag, da sie eine gegenüber dem Wintermittelwert reduzierte Anzahl von zyklonalen Strömungstypen aufweisen. Aufgrund von Anomalien im Druckfeld, die durch El Niño (La Niña) hervorgerufen sind, wird ferner die Position des über Europa liegenden Endes der nordatlantischen Zyklonenzugbahn („jetstream“) beeinflusst, so dass die nordatlantischen Tiefs im Falle eines El Niño (La Niña)-Ereignisses einer nach Süden (Norden) verschobenen Route folgen. Modellsimulationen unterstützen diese Sichtweise.
• La Niña-Ereignisse besitzen die Tendenz, geringeren Winterniederschlag im Westen und Südwesten Europas zu verursachen.

Weitere Informationen:

• ENSO influence on Euro-Asian autumn rainfall (CLIVAR-Poster)
• Impact of ENSSO on European Climate (Adam A. Scaife, Met Office 2010)
• Papers on ENSO effects in Europe (AGW Observer, 2010)
• Understanding the drought impact of El Niño/La Niña in the grain production areas in Eastern Europe and Central Asia (ECA): Russia, Ukraine, and Kazakhstan (RUK) (FAO 2019)

Australien und die benachbarte Inselwelt des SW-Pazifik

Köppen-Karten Die Köppen-Klassifikationskarten zeigen sechs Hauptgruppen und 27 Untergruppen von Klimazonen in ganz Australien. Diese Klimazonen werden mit Blick auf die klimatischen Grenzen der einheimischen Vegetation definiert. Diese Klassifizierungsmethode basiert auf dem Konzept, dass die einheimische Vegetation der beste Ausdruck des Klimas in einem Gebiet ist. Die sechs Hauptklassen werden vorwiegend nach dem Typ der einheimischen Vegetation bestimmt, wobei die zusätzlichen Untergruppen die jahreszeitliche Verteilung von Temperatur und Niederschlag berücksichtigen: Equatorial Tropical Subtropical Desert Grassland Temperate Quelle: BOM

Kurze Beschreibung der Klimasituation Australiens und der benachbarten Inselwelt

Der Insel-Kontinent Australien erstreckt sich von den Tropen bis in die mittleren Breitengrade und ist im Norden vom warmen tropischen Indopazifik und im Süden vom Südlichen Ozean umgeben. So ist er nicht nur von den direkten tropischen Auswirkungen von ENSO über die Southern Oscillation betroffen, sondern auch von außertropischen Telekonnektionen aufgrund von ENSO-angeregten Veränderungen der tropischen Konvektion. Darüber hinaus wird das australische Klima durch ein reichhaltiges Zusammenspiel zwischen ENSO und anderen Klimaereignissen wie dem Indian Ocean Dipol (IOD) und dem Southern Annual Mode beeinflusst. Die Temperaturschwankungen der Meeresoberfläche um Nordaustralien, die dazu neigen, mit ENSO zu korrespondieren, üben ebenfalls einen starken Einfluss auf das australische Klima aus und können sogar die Entwicklung von ENSO selbst beeinflussen.

Generell bestehen in Australien starke Klimaschwankungen, und zwar in Abhängigkeit von der Southern Oscillation. Die dortigen Niederschlagsvariabilitäten gehören zu den stärksten weltweit. Sie haben vielfältige Ursachen, zu den bedeutendsten zählen aber die unterschiedlichen ENSO-Phasen.

Australien besitzt einen trockenen inneren Kern, der von den Hochebenen um Alice Springs eingenommen wird. Zu 83 % gilt das Land als semiarid, nur am nördlichen, südöstlichen und südwestlichen Rand des Kontinents überwiegt der Niederschlag die Verdunstung.

Der randtropische Nordrand und ein Teil der Ostküste erhalten ihre konvektiven Hauptniederschläge im Südsommer durch Seewinde. Dazu kommt oft verheerender Starkregen aus den wandernden Zyklonen, die über der warmen Korallensee und der Arafura-See entstehen.

Im SO Australiens fällt der Regen im Winter mit dem Durchzug von Fronten aus dem Osten. Dagegen liegt das Gebiet um Adelaide sowie SW-Australien unter dem Einfluss der westerlies, die im S des Indischen Ozeans vorherrschend sind. Einzelne Zyklonen aus den mittleren Breiten bringen dort Winterregen. Dürren erklären sich in Australien aus den Blockierungssituationen, die in manchen Jahren über dem S und SW des Kontinents entstehen: Auf der Südhalbkugel, wo es jenseits des 40. Breitengrads nur wenige Landmassen gibt, zieht eine ständige Folge von Hoch- und Tiefdruckzellen von West nach Ost über den Ozean.

Im Südwinter dominiert die Hochdrucklage, und kalte Meeresluft von S gelangt bis ins Innere des Kontinents, wo sie jegliches Vordringen von feuchtwarmer Luft aus dem N blockiert. Im Sommer tritt normalerweise eine Schwächung der Hochdrucklage ein. Es gibt aber auch Jahre, in denen dies infolge von Anomalien in der tropischen Zirkulation nicht geschieht, wie z.B. bei einem El Niño-Ereignis. Dann wird das blockierende Hoch stationär und der größte Teil Australiens sowie der umgebenden Inselwelt bleibt ganzjährig trocken.

Während der Niedrigphasen der Südlichen Oszillation (verbreitete Tiefdrucklage und warme Wassertemperaturen im äquatorialen und östlichen Pazifik) geht die Zahl der Zyklonen über Nordaustralien und Indonesien zurück und die zuvor erläuterten Blockierungssituationen werden häufiger. Während der Hochphasen der Südlichen Oszillation (ausgeprägte Hochdrucklage und kalte Wassertemperaturen im Ostpazifik) ist die Zyklogenese um Australien sehr aktiv.

Weitere Informationen: Australian Climate Influences (BOM bietet hier eine interaktive Karte zu den Klimaeinflüssen auf Australien)

Links: Dürre in Australien, Notversorgung einer Schafherde   Rechts: Buschfeuer in Australien während des El Niño 1997/98 Quellen: BOM / The National Academies

Auswirkungen von ENSO auf Australien und die benachbarte Inselwelt des SW-Pazifik

Das australische Klima wird besonders stark von ENSO beeinflusst. Die damit verbundenen Veränderungen in Zirkulation, Niederschlag und Temperaturen sind stark genug, um die terrestrischen und marinen Ökosysteme zu beeinflussen. Obwohl die Auswirkungen von Jahrzehnt zu Jahrzehnt stark variieren können, sind Buschbrände, Hitzewellen und Dürren in El Niño-Jahren im Allgemeinen schwerer, während die Häufigkeit tropischer Wirbelstürme im Norden und Überschwemmungen im ganzen Osten während La Niña zunehmen. Um rechtzeitig über die Wahrscheinlichkeit bevorstehender Klimastörungen zu informieren, werden ENSO Outlooks seit 2000 regelmäßig vom Australian Bureau of Meteorology (BOM) herausgegeben.

Jede Phase von ENSO hat sehr unterschiedliche Auswirkungen auf das australische Klima. Die Ereignisse haben im Allgemeinen einen Entwicklungs- und Verfallszyklus, der von Herbst zu Herbst reicht. Das heißt, sie beginnen typischerweise während des südhemisphärischen Herbstes (Mai-Juni), verstärken sich im Winter und im Frühjahr und flauen allmählich während des Südsommers ab, um im Herbst des Folgejahres zu enden (siehe Australian rainfall patterns during El Niño and La Niña events). Im Mittel dauern El Niño- oder La Niña-Ereignisse also etwa ein Jahr, sie können aber durchaus auch länger oder kürzer ausfallen.

Die komplexe Dynamik von ENSO manifestiert sich in verschiedenen räumlichen und zeitlichen Entwicklungen innerhalb einzelner Ereignisse, die zu unterschiedlichen regionalen Auswirkungen führen. In Australien beispielsweise ist die Stärke eines El Niño-Ereignisses allein kein ausreichender Anhaltspunkt für seine Auswirkungen. Zum Beispiel waren die Auswirkungen des extremen El Niño 1997/98 auf die südöstliche Region und Tasmanien beschränkt, aber es kam zu einer viel schwereren und ausgedehnteren Dürre während des moderaten El Niño von 2002/03, was zu einem massiven Rückgang der landwirtschaftlichen Produktion von 25% führte.

Das Ereignis von 2002/03 war nicht nur deutlich schwächer als das Extremereignis von 1997/98, sondern zeigte auch ein charakteristisch anderes Muster von Anomalien der Meeresoberflächentemperaturen (SST). Der 1997/98 El Niño hatte SST-Anomalien (~+3°C), die ihr Maximum in Richtung Südamerika erreichten, wohingegen diejenigen während des Ereignisses von 2002/03 ihr Maximum im zentralen Pazifik (~+1°C) aufwiesen. Der Kontrast in räumlichen Mustern entspricht dem Konzept von zwei archetypischer ENSO-Strukturen: Ostpazifik- (EP) und Zentralpazifik- (CP) Ereignisse. (Santoso et al. 2019)

• El Niño:

• El Niño ist üblicherweise verbunden mit unterdurchschnittlichem Niederschlag im Winter und im Frühjahr über großen Teilen des östlichen Australien (siehe 2 Beispiele). Entsprechend der niedrigeren Niederschläge ist auch die Abflussmenge z.B. des Murray River deutlich geringer.
  Von El Niño-bedingten Dürreperioden sind insbesondere der Norden und Osten Australiens betroffen, genauer der Norden des Northern Territory, Queensland, New South Wales, Victoria, der Osten von South Australia und Tasmanien. In diesen Gebieten lebt die Mehrheit der australischen Bevölkerung, die entsprechend unter den Dürreperioden leidet. Auch sind die von El Niño-Dürren bedrohten Regionen Australiens zugleich auch die bedeutendsten agrarisch genutzten Gebiete Australiens. Sie erfahren durch das Ausbleiben der wichtigen Winter- und Frühjahrsniederschläge, sei es für die Regeneration der Weideflächen oder für den Weizenanbau, immer wieder große Ertragseinbußen.
  Da die Landwirtschaft aber nur mit 2 % zum australischen BIP beiträgt und ein starker El Niño diesen Anteil nur um 15 - 20 % senken kann, ist die gesamtwirtschaftliche Wirkung nur bei etwa 0,25 %.
  Ein Rückgang der landwirtschaftlichen Produktion wirkt sich auch negativ auf die Transportmengen aus, sowie die Umschlagsmengen in Häfen und auch auf die Nachfrage nach Agrarchemikalien. Die stabileren und trockeneren Witterungsbedingungen gelten als günstig für den Bausektor, Kohleförderung und Versicherungen (Buschfeuer sind für Versicherer weniger kostenintensiv als Überschwemmungen, und bei trockenerem Wetter passieren tendenziell weniger Verkehrsunfälle).
  Trockenes Wetter ist auch für den Bergbau günstig, wobei eine Steigerung zur Dürre die Verfügbarkeit von Prozesswasser verringert und die Betriebsabläufe durch Buschfeuer gestört werden können.
• Dürren sind oft begleitet von starken Hitzewellen und verheerenden Buschbränden. Die Brände im Januar 2003 in Canberra, der historisch katastrophale Ash Wednesday am 16. 2.1983 oder der Black Saturday am 7. Februar 2009 stehen mit El Niño-Jahren in Zusammenhang. Die Dürren sind dabei oft die Folge von relativ ausgeprägten kalten Meeresoberflächentemperaturen im NNO von Australien. Zwar ist nicht jede Dürreperiode in Australien mit El Niño korreliert, aber viele der verheerendsten Dürrekatastrophen seit Mitte des 19. Jahrhunderts traten unter El Niño-Bedingungen auf.
• Melbourne war während des El Niño von 1982/83 von einer gewaltigen Staubwolke eingedeckt.

Staubsturm über Melbourne (1983) Am 8. Februar 1983 zog eine gewaltige rötlich-braune Wolke über die Stadt Melbourne hinweg. Der Staubsturm war eine Folge der verheerenden Dürre, die durch den extremen El Niño von 1982/83 ausgelöst wurde. Die Häufigkeit solcher extremen El Niño-Ereignisse wird sich in Zukunft aufgrund der weiteren Erwärmung des Erdklimas voraussichtlich verdoppeln. Credit: Australia Bureau of Meteorology/Photographer: Trevor Farrar Quelle: Phys.Org

• Bei dem El Niño-Ereignis von 1997/98 brachten die Abkühlung des Meeres um Australien und die abgeschwächten Passate nur geringe Feuchtigkeit nach Australien und SO-Asien:
  - Über großen Teilen des Kontinents kam es zu extremer Hitze (30.10.1997, Frankfurter Rundschau)
  - Im Osten: lang anhaltende Trockenheit im Frühjahr 1997 führte zu zahlreichen Waldbränden, denen 6.000 km²  Wald- und Buschland zum Opfer fielen, darunter auch Holzplantagen; die an ätherischen Ölen reichen Eukalyptuswälder Australiens sind sehr anfällig für Buschfeuer natürlichen und anthropogenen Ursprungs.
  - In Sydney bedrohten Buschfeuer die Millionenstadt (November und Dezember 1997)
  - im Nordwesten: Regen
  - Im Südosten: blockierende Hochdrucksysteme führten zu andauernden Westwinden über Neuseeland
  - Rückgang der Getreideausfuhr in Höhe von 1,4 Mrd. $, 30% weniger Weizenertrag
• weniger Niederschläge in nicht am Äquator gelegenen Gebieten, besonders westlich der Datumsgrenze
• vermehrtes Auftreten von tropischen Stürmen und Zyklonen östlich der internationalen Datumsgrenze
  

Links: ENSO-bedingte Niederschlagsanomalien   Rechts: Australische Weizenerträge und Southern Oscillation Index Quelle: The National Academies

• La Niña:

• Demgegenüber ist La Niña in weiten Teilen Australiens üblicherweise - nicht immer - verbunden mit überdurchschnittlichem Niederschlag in der zweiten Jahreshälfte (siehe 1 Beispiel). Diese resultieren in oft verheerenden Überschwemmungen, die gelegentlich auch verstärkt werden durch die Auswirkungen von tropischen Wirbelstürmen, z.B. der Kategorie 5-Zyklon Yasi, der am 3. Februar 2011 in Nord-Queensland auf Land übertrat. Als Randbedingungen bestehen bei La Niña eine verstärkte Walker-Zirkulation und markant erhöhte Meeresoberflächentemperaturen (SST) vor der Nord- und Ostküste Australiens, die infolge verstärker Konvektion als Feuchtigkeitsquellen fungieren.
• Die Rekordregenfälle zum Jahreswechsel 2010/2011 (La Niña-Bedingungen) führten im nordostaustralischen Bundesstaat Queensland und im nördlichen New South Wales zu Überflutungen, deren Ausdehnung in etwa der halben Fläche des deutschen Bundeslandes Bayerns entsprachen (siehe Überschwemmungen in Queensland 2010/2011) – während im Südwesten Australiens eine extreme Dürre herrschte, wie sie noch nie beobachtet worden war.
• Das La Niña-Ereignis von 1973/74 bewirkte die verheerendste Stadtüberflutung in der Geschichte Australiens. Zyklon Wanda brachte 1974 innerhalb von fünf Tagen 819 mm Niederschlag in die ostaustralische Stadt Brisbane, in umliegenden Gebieten waren es sogar bis zu 1318 mm im gleichen Zeitraum. Der extreme Regen überschwemmte einen großen Teil der Stadt und führte im gesamten Bundesstaat Queensland zu Schäden von knapp einer Milliarde Australischer Dollar.
• Es ist bemerkenswert, dass die La Niña-bedingten Niederschlagsanomalien und Überschwemmungen einem anderen Muster folgen als die El Niño-Ereignisse. Einerseits variiert die jeweils betroffene Region deutlich stärker, andererseits sind von den Folgen der La Niñas oft auch weite Teile Westaustraliens und das aride Zentrum betroffen.
• Hochwasserkatastrophen ereignen sich in Australien auch völlig unabhängig von La Niña-Bedingungen. Dennoch ist die Wahrscheinlichkeit überdurchschnittlich hoher Regenfälle und folgenden Überschwemmungen in La Niña-Jahren deutlich erhöht.

Links: El Niño-bedingte Dürregebiete seit 1951   Rechts: Jährliche Variationen des Southern Oscillation Index. Gleichzeitig sind die größten australischen Flutereignisse in Verbindung mit La Niña-Ereignissen (hohe positive Werte des SOI) eingetragen. Quelle: BOM

Wie schon an verschiedenen Stellen angemerkt gleicht kein El Niño- oder La Niña-Ereignis einem Vorläuferereignis hinsichtlich Intensität, Dauer oder räumlichem Einflussgebiet. Deutliche Anomalien der Meeresoberflächentemperatur (SST) oder der Southern Oscillation (SOI) im tropischen Pazifik mögen ein starkes Ereignis anzeigen, und die Auswirkungen in anderen Regionen der Erde können massiv sein. Aber die Effekte in Australien müssen nicht gleichfalls extrem ausfallen.

Beispielsweise ereignete sich zwischen April 1997 und März 1998 eines der stärksten El Niño-Ereignisse seit Beginn der Aufzeichnungen. Während damals Indonesien von schweren Dürren und Waldbränden betroffen war, blieben die Auswirkungen in Australien vergleichsweise schwach. Im Gegensatz dazu resultierten aus dem El Niño von 2002/03 erhebliche Niederschlagsdefizite in weiten Teilen Australiens sowie Hitzewellen und katastrophale Buschbrände im Raum Canberra. Dabei war dieses Ereignis hinsichtlich der SOI- und SST-Werte als eher schwach einzustufen.

Die Variabilität der Auswirkungen erschwert die Planungen hinsichtlich landwirtschaftlichem Anbau, hydrologischer Versorgungssicherheit oder Katastrophenvorsorge trotz der Möglichkeit der relativ zeitnahen Vorhersage eines ENSO-Ereignisses mit Hilfe des Monitorings von Southern Oscillation und Meeresoberflächentemperatur sowie der nachfolgenden Datenprozessierung in Klimamodellen.

Eine Ursache für die unterschiedlich starke Ausprägung der Folgen einzelner ENSO-Ereignisse liegt möglicherweise im Zusammenspiel des ENSO-Systems mit dem Indian Ocean Dipole (IOD), einer weiteren Ozean-Atmosphären-Rückkopplung mit ebenfalls starkem Einfluss auf die Niederschlagsmuster in weiten Teilen Australiens. Der IOD beschreibt Schwankungen der SST im äquatorialen Indischen Ozean und wird über die Temperaturänderungen zwischen dem Arabischen Meer im W und dem Indischen Ozean bei Indonesien im O gemessen. Bei einem positiven IOD herrschen kühlere SST im Bereich Indonesiens vor als normal, in Zeiten mit negativen IOD-Werten sind diese Ozeanbereiche überdurchschnittlich warm. Da der Indik Quellregion der Australien beeinflussenden Luftmassen ist, bewirken positive IOD-Phasen vor allem eine Verringerung der Niederschläge über dem Kontinent, negative eher eine Zunahme aufgrund erhöhter Konvektion über den wärmeren Meeresoberflächen.

Hinweise zur Erklärung der erwähnten räumlichen Variabilität des ENSO-Einflusses in Australien ergeben sich aus dem Vergleich historischer ENSO-Ereignisse mit IOD-Phasen. Fällt z.B. ein El Niño mit einem positiven IOD zusammen, besteht eine hohe Dürrewahrscheinlichkeit für Ostaustralien, insbesondere für Queensland. Tritt ein El Niño-Ereignis dagegen alleine auf, steigt das Dürrerisiko für weitaus größere Teile des Kontinents. Das Zusammenfallen eines La Niña-Ereignisses mit einem negativen IOD steigert die Wahrscheinlichkeit überdurchschnittlicher Regenfälle mehr oder weniger kontinentweit, wohingegen allein auftretende La Niña-Episoden heftige Niederschläge vor allem im N und O bewirken.

Schon in der kolonialen Vergangenheit Australiens ist ein starker Einfluss von ENSO deutlich. Insbesondere besaßen die mit El Niño-Ereignissen korrelierten Dürreperioden im ausgehenden 19. Jahrhundert und zu Beginn des 20. Jahrhunderts verheerende Wirkung. Während der sog. Federation Drought (1895-1903) liefen drei El Niños dicht hintereinander ab. Die Folgen des Regenmangels waren alleine schon gravierend für die im Wesentlichen auf Landwirtschaft basierende Gesellschaft der damaligen Zeit, sie wurden aber durch unangepasste Landnutzung noch zusätzlich verschlimmert.

Links: Feuer in der Region Gippsland - Gemälde von John Longstaff Im Februar 1863 wüteten Buschbrände in der Region Gippsland und zerstörten Farmland und aufstrebende Städte. Die Brände waren so heftig und großflächig, dass Beobachter sie als "Black Monday" bezeichneten und die Schwere des Ereignisses mit den berüchtigten Bränden des "Black Thursday" 12 Jahre zuvor verglichen. Die Brände brachen während einer Hitzewelle mit Temperaturen von 39 °C aus. Rechts: Ein La Niña-Ereignis, das von 1860 bis 1864 andauerte, brachte wiederholt Starkniederschläge und weit verbreitete Überschwemmungen in Siedlungen in ganz NSW. Diese Abfolge von Naturkatastrophen demoralisierte die ländlichen Gemeinden und zerstörte die landwirtschaftlichen Betriebe. Quelle: University of Melbourne

Weitere Informationen:

• El Niño, La Niña and Australia’s Climate (BOM)
• Record-breaking La Niña events (BOM)
• Risk Management and El Niño and La Niña (BOM)
• El Niño in Australia - Poster (BOM)
• Australian rainfall patterns during El Niño and La Niña events (BOM)
• Australian rainfall during El Niño and La Niña events (BOM)
• ENSO Wrap-Up - Neueste Entwicklung bzgl. ENSO (BOM)
• Understanding ENSO (4'-YouTube-Film von BOM, zusätzlich weitere gute Links; 15.12.2014)
• El Niño's impacts on New Zealand's climate (NIWA)

Afrika

Obwohl die Auswirkungen von ENSO in der Region des Pazifischer Ozeans am stärksten sind, gibt es ausreichend Belege, dass einige schwere Dürren und Überschwemmungen, die in Teilen Afrikas beobachtet wurden, mit ENSO-Ereignissen in Verbindung standen. Die Auswirkungen einiger dieser extremen Naturkatastrophen haben die soziale und wirtschaftliche Entwicklung verschiedener Länder auf dem afrikanischen Kontinent ernsthaft beeinträchtigt.

• El Niño:

Historische regionale El Niño-Trends für Afrika Das Institute for Climate and Society an der Columbia University hat eine Typologie der klimatischen Auswirkungen von El Niño entwickelt, die auf der Analyse von El Niño-Ereignissen im Laufe der Jahre basiert. Diese Karte von Afrika zeigt die typischen Auswirkungen von El Niño auf den Kontinent. Quelle: http://iri.columbia.edu/our-expertise/climate/enso/

• Ein Einfluss von El Niño auf Westafrika ist möglich, wobei die Zusammenhänge hier aber noch wenig verstanden sind.
• Der Einfluss von ENSO auf die Niederschläge in Afrika ist besonders ausgeprägt im äquatorialen Ostafrika, mit einer Niederschlagserhöhung bei El Niño-Ereignissen, sowie in Südostafrika, wo es in El Niño-Jahren weniger regnet.
• Bei genauer Betrachtung variieren die ENSO-Auswirkungen auf Ostafrika je nach Jahreszeit und Region sowie von Fall zu Fall. So fällt in dem saisonalen Niederschlagsgürtel des tropischen Afrika in einem El Niño-Jahr in der feuchten Jahreszeit (Mai-September) nördlich des Äquators weniger, in der feuchten Jahreszeit südlich des Äquators (Oktober-Februar) mehr Regen. Zwei Faktoren bestimmen den Einfluss von ENSO auf die ostafrikanischen Niederschläge, die Verschiebung der Walker-Zirkulation und die veränderten Druckverhältnisse über dem Indischen Ozean (IOD). Bei einem Warmereignis (El Niño) wird durch die veränderte Walker-Zirkulation mehr Feuchtigkeit in den westlichen Indischen Ozean transportiert und die Konvektion über dem westlichen Indischen Ozean vor der ostafrikanischen Küste verstärkt. Zugleich fällt hier aber auch der Luftdruck aufgrund der höheren Meeresoberflächentemperaturen. Während die Konvektion den Niederschlag begünstigt, kann der verminderte Luftdruckgegensatz zwischen Ozean und Kontinent monsunale Winde und damit den Transport von Feuchtigkeit ins Land hinein schwächen.

Satellitenbild des überschwemmten Gebiets um den kenianischen Fluss Tana vom 6.12.2006, aufgenommen mit dem MODIS-Sensor auf dem Satelliten Aqua. Die Niederschläge trafen auf einen durch vorangegangene Dürren gehärteten Boden. Zusätzlich mussten vorsorglich aus Staudämmen Wassermassen abgelassen werden. In hunderten Dörfen litten Menschen Not. NASA Earth Observatory (6.12.2006)

• Während des El Niños von 1997/98 hat das östliche äquatoriale Afrika eine wahre Sintflut erlebt, mit Niederschlägen, die von Oktober bis Dezember mancherorts das Fünffache des Durchschnitts betrugen. Die Folge waren verheerende Überschwemmungen, die viele Infrastrukturanlagen zerstörten und zahlreichen Menschen das Leben kosteten. Dies wiederholte sich während des El Niño von 2006. Außerdem wurde ein deutlicher Anstieg von vektorbedingten Krankheiten festgestellt. Die Höhe der Niederschläge lag weit über den bei El Niño-Ereignissen zu erwartenden Mengen und gehörte ebenso zu den Überraschungen des El Niños von 1997/98 wie die ausgebliebene Trockenheit in Australien und Indien und die wider Erwarten extreme Dürre in Indonesien. Auffällig waren in diesem Zusammenhang auch ungewöhnlich hohe Temperaturen im westlichen und ungewöhnlich niedrige Temperaturen im östlichen Indischen Ozean. Ein solches Muster entspricht zwar prinzipiell typischen El-Niño-Auswirkungen, allerdings nicht in dieser Intensität. Möglicherweise haben andere Faktoren eine Rolle gespielt. Für die Niederschlagsvariabilität in Ostafrika ist von vielen Forschern eine interne Dynamik des Indischen Ozeans verantwortlich gemacht worden, der Indian Ocean Dipole (IOD). Der Indische Ozean besitzt hiernach eine ähnliche Ozean-Atmosphäre-Dynamik wie der Pazifik mit dem ENSO-Phänomen. Bei einem positiven IOD ist die Meeresoberflächentemperatur im Osten ungewöhnlich niedrig und im Westen vor der ostafrikanischen Küste verhältnismäßig hoch, bei einem negativen verhält es sich umgekehrt. Die Abbildung zeigt, dass zwischen 1967 und 1997 ENSO-Warmereignisse nur in drei Fällen mit positiven Niederschlagsanomalien zusammenfielen, in fünf Fällen aber nicht, und dass dagegen aber alle positiven IOD-Ereignisse mit höheren Niederschlägen verbunden waren. Aus solchen statistischen Auswertungen und aus Modellrechnungen wird geschlossen, dass der IOD einen stärkeren Einfluss auf die ostafrikanischen Regenfälle hat als ENSO.

• Äthiopien, Eritrea, Ruanda, Somalia, Sudan, Tansania und Uganda: Überschwemmungen, über 1.000 Tote beim El Niño im Frühjahr 1997.
• In Äthiopien benötigen ca. 10.2 Mio Menschen im Jahr 2016 Nahrungsmittelhilfe. Die Unterernährungsrate in diesem Land bleibt extrem hoch. In diesem Jahr weist über ein Drittel von Äthiopiens Woredas (kleine Verwaltungseinheit, Distrikt) eine Krise der Nahrungsmittelsicherheit bzw. der Ernährung auf.
• Somalia: 2.000 Tote und 250.000 Obdachlose auf Grund schwerer Überschwemmungen während des El Niño von 1997/98; Zerstörung der Infrastruktur, Verlust von Getreide und Großvieh, Rift-Valley Fieber tritt seit Dezember 1997 im Süden Somalias auf und verursacht große Verluste bei Tieren, hauptsächlich Kamelen und Ziegen.
  Während des El Niño von 2015/16 wurde eine Dürresituation für Puntland und Somaliland erklärt, dort haben einige Gemeinden über zwei Jahre hinweg, d.h. während 4 Anbauphasen keinen ausreichenden Niederschlag erhalten.
• Im Sudan sind während des El Niño von 2015/16 4,6 Mio. Menschen akut von unsicherer Nahrungsmittelversorgung bedroht, vorwiegend aufgrund von Auswirkungen des El Niño. Die Situation wird sich wahrscheinlich weiter verschärfen aufgrund einer unterdurchschnittlichen Ernte im Jahr 2015, steigenden Preisen für Grundnahrungsmittel, sehr schlechtem Zustand des Weidelandes und wegen inneren Konflikten.
  
• Tansania: Starke Niederschläge und Überschwemmungen seit November 1997 zerstörten Zuggleise und Straßen, was zu starken Problemen beim Transport von wichtigen Waren und Gütern führt. Die Niederschläge verursachten Ausfälle und Schäden bei der Getreideernte 1997/1998, besonders bei dem "Vuli"-Getreide, angebaut von Oktober bis Februar. Die hohen Verluste in tiefer gelegenen Gebieten werden durch die Erträge im Hochland ausgeglichen.
• Kenia: In einer Woche 750 mm Niederschlag, 26 Tote, Schäden an Privateigentum und Infrastruktur bewegten sich in Millionenhöhe (1997/98), das Ausbleiben der Regenfälle von März bis Mai hatte fatale Folgen für Getreide, Kaffee und Tee;  Kenia konnte seinen Bedarf am Grundnahrungsmittel Mais 1997 nicht decken.

• Südliches Afrika:
• Generell ist die räumliche und zeitliche Niederschlagsverteilung im südlichen Afrika durch die Innertropische Konvergenzzone (ITK) geprägt. Gewöhnlich erhält das Gebiet die Hauptmenge des jährlichen Niederschlags von November bis März, wenn die ITK ihre südlichste Lage einnimmt. Je weiter die Konvergenzzone nach S vorrückt, um so vorteilhafter wird die Regenzeit für die landwirtschaftliche Nutzung.
• Klimavariabilität ist im südlichen Afrika der wichtigste Grund für Nahrungsmittelunsicherheit. Der wesentliche Antrieb für diese Variabilität ist das ENSO-Phänomen mit seinen beiden entgegengesetzten Phasen El Niño und La Niña.
• Erklärungen für die sich vor allem als Niederschlagsschwankungen äußernden Variabilitäten ziehen die Erwärmung des westlichen tropischen Indischen Ozeans während eines El Niño heran. Damit wird der Druckgradient zwischen afrikanischem Kontinent und dem Ozean verringert, wodurch der Einstrom von feuchter Luft vom Ozean Richtung Land geschwächt wird. Damit im Zusammenhang stehen eine Verlagerung des aufsteigenden Astes der lokalen Walker-Zirkulation von der Küste weg und eine Schwächung der tropischen Konvergenzzone im Süd-Winter, die auch weniger weit nach Süden vordringt. Es gibt dann mehr Konvektion und Niederschlag über dem Ozean und weniger über dem Land.
• Obwohl der südliche Teil Afrikas im Sommer (Regenzeit) unterdurchschnittliche Niederschlagsmengen in El Niño-Jahren erhält und La Niña normale bis überdurchschnittliche Mengen bringt, kann dies nicht als generelle Regel angesehen werden. Das südliche Afrika kann in eine Vielzahl von Regenregimen gegliedert werden, wobei jede Region einen unterschiedlichen Bezug zu ENSO hat. Neben ENSO müssen daher auch weitere Einflussfaktoren auf die Klimavariablität berücksichtigt werden. Beispielsweise war der El Niño von 1997-98 der stärkste je registrierte, aber nicht das gesamte südliche Afrika litt unter einem Regendefizit. Möglicherweise hat sich hier eine Dekaden-Schwankung in den Niederschlägen durchgesetzt, die den El Niño-Effekt überdeckt hat. Einflüsse des IOD und des südlichen Atlantik sind ebenfalls denkbar.
• Ein weiterer Grund, weshalb sich ein El Niño  auch bei zu geringem Niederschlag nicht notwendigerweise zu einer Dürre auswächst, liegt darin, dass oft noch aus der Vorsaison ausreichend Grundwasser oder Bodenfeuchte vorhanden ist.
• Während des El Niño von 2015/16 allerdings leiden im südlichen Afrika ca. 31,4 Mio Menschen unter unsicherer Nahrungsmittelversorgung. Lesotho, Malawi, Swaziland und Zimbabwe haben den Dürrenotstand erklärt. Die Vorhersagen weisen auf anhaltende, anomal trockene Bedingungen hin.
• Für die südafrikanischen Winter ist keine Beziehung zwischen Witterungsmustern und ENSO-Ereignissen bekannt.

Links: Das Bild der Vegetationsanomalie stammt vom MODIS-Sensor, das am 22. März 2007 empfangen wurde. Dunkle Farben zeigen, dass die räumliche Ausdehnung der Dürre mehrere Länder im südlichen Afrika umfasst. Eine schwere El Niño-Dürre verursachte irreversible Ernteschäden im südlichen Afrika, insbesondere in den Ländern Südafrika, Swasiland, Lesotho, Botswana, Nambia, Süd-Mosambik und Süd-Simbabwe. Hohe Temperaturen und langanhaltende Trockenheit traten von Januar bis März auf, also in der Zeit, in der die Ernten in der Region die entscheidenden Phasen der Bestäubung und Kornfüllung erreichen.  Rechts: Starke El Niño-Jahre haben die Sommermaiserträge in Südafrika stark reduziert. Quelle: USDA (Mitte und Rechts)

Weitere Informationen:

• A not so rainy season: Drought in southern Africa in January 2016 (NOAA Climate.gov 17.2.2016)
• El Niño Teleconnections in the Sahel & East Africa (IRI 2016)

• La Niña:

• Für erhöhte Niederschläge im Sahel scheint es einen statistischen Zusammenhang mit dem Auftreten von La Niña-Ereignissen zu geben.
• Die Hungerkrise am Horn von Afrika 2011 (Somalia, Äthiopien, Kenia und Djibouti) wird - außer auf die politischen Wirren - auf das gleichzeitig ablaufende La Niña-Ereignis zurückgeführt, welches mit mit seinen ausbleibenden Niederschlägen die Konflikte noch verstärkt hat.
• La Niña-Bedingungen zeichnen sich in Ostafrika durch geringe Niederschläge bei gleichzeitig stärkeren Winden aus.

• Südostafrika ist bei La Niña-Bedingungen oft von anomal starken Niederschlägen betroffen.
• Das südliche Afrika erfährt während La Niña-Bedingungen in den Monaten Dezember bis Februar (Südsommer) höhere Niederschläge als üblich, während das äquatoriale Ostafrika im gleichen Zeitraum trockenere Verhältnisse aufweist. Jetzt kehren sich die oben beschriebenen Verhältnisse um: Es strömt vermehrt feuchte Luft von dem kühleren Ozean ins Land ein, die tropische Konvergenzzone mit ihren Konvektionsniederschlägen schiebt sich weit nach Süden und die lokale Walker-Zirkulation nach Westen, so dass ihr aufsteigender Ast über Südostafrika und dem westlichen indischen Ozean liegt. Die Folge sind stärkere Niederschläge über Südostafrika.
• Durch Ertrinken und Erdrutsche kommt es bei La Niña immer wieder zu Verlusten an Menschen und (Nutz-)Tieren, zu einem Rückgang der landwirtschaftlichen Produktion, zu katastrophenbedingter Vertreibung von Menschen sowie zur Beschädigung von Besitz und Infrastruktureinrichtungen.
• La Niña führt in den Gebieten mit Starkniederschlag auch zur Wasserübersättigung der Böden, zum Auswaschen von Bodennährstoffen sowie zur Verbreitung von Agrarschädlingen und Krankheiten.
• siehe Kapitel Beispiel Mosambik

Weitere Informationen:

• Reducing the Impact of Environmental Emergencies Through Early Warning and Preparedness - The Case of El Niño-Southern Oscillation - The Case of Ethiopia (UNO)
• 25,000 Insured Ethiopian Farmers Receive Payments for El Niño Droughts (IRI 2016)
• Reducing the Impact of Environmental Emergencies Through Early Warning and Preparedness - The Case of El Niño-Southern Oscillation - The Case of Kenya (UNO)
• Reducing the Impact of Environmental Emergencies Through Early Warning and Preparedness - The Case of El Niño-Southern Oscillation - The Case of Mozambique (UNO)
• ENSO Impact on Southern Africa - Grafik (UNEP / GRID-Arendal 2005)
• La Niñas ferne Auswirkungen in Ostafrika (idw /GFZ 2011)
• Brown locust outbreaks and climate variability in southern Africa (Todd, Martin et al. 2002)
• Climate Change Climate and Variability in Southern Africa: Impacts and Adaptation in the Agricultural Sector (UNEP / ICRAF)
• New Research: El Niño Teleconnections in the Sahel & East Africa (IRI 2016)
• Climate Risk and Vulnerability - A Handbook for Southern Africa (Davis, C.L. 2011)
• A Tale of Fire and Water - A NASA Scientist's Quest to Understand the Rain in Africa (NASA Earth Observatory 2016)
• FAO Southern Africa El Niño Response Plan (2016-17) (FAO 2016)
• Was hat La Niña mit dem Westafrikanischen Monsun zu tun? (DWD 2022)
• Impact of El Niño and La Niña on Agriculture in Ethiopia: Implications for El Niño and La Niña adaptation and food security in Ethiopia (Abadi Berhane, Teklay Tesfay Bezabih)

Asien

• El Niño:

Historische El Niño-Regionaltrends für Asien und den Pazifik Das Institute for Climate and Society an der Colombia University hat eine Typologie der klimatischen Auswirkungen von El Niño entwickelt, die auf der Analyse von El Niño-Ereignissen im Laufe der Jahre beruht. Die nebenstehende Karte von Asien und dem Pazifik zeigt die typischen Auswirkungen von El Niño auf den Kontinent. Quelle: http://iri.columbia.edu/our-expertise/climate/enso/

• Indien und Sri Lanka: El Niño-Episoden haben eine verlangsamende Wirkung auf die südhemisphärischen Passate und rufen eine Schwächung der Sommermonsune über dem Indischen Ozean hervor. Die Konsequenz sind geringere Niederschläge über Indien und Sri Lanka. Ein 126 Jahre umfassender Datensatz von Skymet zeigt, dass 90 % der El Niño-Jahre zu unterdurchschnittlichen Niederschlägen und 65 % zu Dürren in Indien geführt haben. Nach Erhebungen sollen zwischen der Hälfte bis zu zwei Drittel der landwirtschaftlichen Nutzfläche Indiens keine Bewässerungssysteme haben. Ein dürftiger Monsun wirkt sich eher auf Sommerfrüchte aus, als auf Winterfrüchte, welche weniger stark vom Niederschlag abhängen, sondern mehr auf die Defizite während der Regenzeit und den nachfolgenden Auswirkungen auf die Niveaus der Speicherseen.
  Bei einer Abhängigkeit von 53 % der indischen Erwerbstätigen von der Landwirtschaft hat jeder negative Effekt auf Indiens Monsun Auswirkungen auf den Nahrungsmittelpreis, den Consumer Price Index (CPI) und auf die Einkommen und die Ausgaben im ländlichen Raum. Änderungen bei den landwirtschaftlichen Erträgen betreffen auch Firmen, Versicherungen und Banken innerhalb des Agrobusiness.
• Dagegen nimmt der Wintermonsunniederschlag im südlichsten Indien und auf Sri Lanka aufgrund verstärkter Nordostpassate zu.
• Reis- und Maisernten werden beeinträchtigt
• Exportgüter erleiden Einbußen

All-India Summer Monsoon (June-September) Rainfall (AISMR) Anomalies during 1871-2013 Quelle: Indian Institute of Tropical Meteorology

Der flächengewichtete mittlere Sommermonsun-Regenfall für ganz Indien, der auf einem homogenen Niederschlagsdatensatz von 306 Regenmessern in Indien basiert, wird weithin als zuverlässiger Index für die Aktivität des Sommermonsuns über der indischen Region angesehen. Lange Zeitreihen dieses Index seit 1871 haben einige interessante Aspekte der interannualen und dekadischen Variationen des Monsuns sowie seiner regionalen und globalen Telekonnektionen offenbart. Diese Abbildung zeigt die Zeitreihenentwicklung der AISMR-Anomalien, ausgedrückt als prozentuale Abweichung von ihrem langfristigen Mittelwert, über mehr als ein Jahrhundert in der Vergangenheit. Die Vorhersage der zukünftigen Entwicklung der Monsunaktivität, zumindest eine Saison im Voraus, bleibt eine schwierige Herausforderung. Jahre mit Überschwemmungen: Im Zeitraum 1871-2013 gab es 19 Jahre mit grösseren Überschwemmungen, definiert als Jahre mit einer AISMR von mehr als einer Standardabweichung über dem Mittelwert (d.h. eine Anomalie von mehr als +10%; blaue Balken oben): 1874, 1878, 1892, 1893, 1894, 1910, 1916, 1917, 1933, 1942, 1947, 1956, 1959, 1961, 1970, 1975, 1983, 1988, 1994. Jahre mit Dürren: Im Zeitraum 1871-2013 gab es 24 ausgeprägte Dürrejahre, definiert als Jahre mit einer AISMR von weniger als einer Standardabweichung unter dem Mittelwert (d. h. Anomalie unter -10 %; rote Balken oben): 1873, 1877, 1899, 1901, 1904, 1905, 1911, 1918, 1920, 1941, 1951, 1965, 1966, 1968, 1972, 1974, 1979, 1982, 1985, 1986, 1987, 2002, 2004, 2009. Es ist interessant festzustellen, dass es abwechselnd Perioden von 3-4 Jahrzehnten mit weniger und häufigeren schwachen Monsunen über Indien gab. Zum Beispiel gab es in der 44-jährigen Periode von 1921-64 nur drei Dürrejahre; während solcher Epochen wurde festgestellt, dass der Monsun weniger mit dem ENSO korreliert ist. In anderen Perioden, wie z. B. 1965-87, in denen 10 von 23 Dürrejahren auftraten, zeigte sich, dass der Monsun stark mit dem ENSO verbunden ist.

• Mongolei: Wiederholt große Probleme mit der Lebensmittelversorgung. Während des El Niño von 2015/16 erfuhren 16 der 21 mongolischen Provinzen einen extrem harten und schneereichen Winter (Dsud), der beim Vieh zu einer großen Zahl von Krankheiten und Todesfällen führte.
• China: Kühlere Sommer in den nordöstlichen Provinzen (das größte Produktionsgebiet des Landes für Mais und Sojabohnen) können zu wesentlichen Ernteschäden aufgrund der niedrigeren Temperaturen führen.
  In Südchina fallen die Niederschläge während El Niño typischerweise stärker aus. Die kombinierten Auswirkungen reduzieren tendenziell die Agrarproduktion, führen zu erhöhten Preisen, was zu einer Inflation der Nahrungsmittelpreise führen kann. Allerdings haben die weltweiten, El Niño-bedingten Auswirkungen auf die Agrarproduktion für die chinesischen Nahrungsmittelpreise einen dann noch höheren Einfluss.
  Die heftigen Niederschläge bremsen auch die Bautätigkeit, was zu einem Rückgang der Stahlpreise führt.
  Durch die stärkeren Niederschläge nimmt auch das Überschwemmungsrisiko zu. Bei dem extremen El Niño von 1997-98 war die von Überschwemmungen betroffene Fläche am schlimmsten seit Menschengedenken.
  Wärmere Temperaturen in Teilregionen Chinas können die private Stromnachfrage für Klimaanlagen in die Höhe treiben.
  Vor allem bei starken El Niño-Ereignissen kommt es zu einer Erhöhung der bodennahen Ozon-Werte in China.

El Niño in China - Klimatische Auswirkungen - Quelle: “China materials: Weak construction demand due to El Niño; Mixed impact from new commodity price estimates” Morgan Stanley, 23 June 2015; aus: Schroders (2015)

• Nordchina: geringere Niederschläge und überdurchschnittlich hohe Temperaturen von Sommer 1997 bis Winter 1998
• Südosten und Nordosten Chinas: andauernde Niederschläge, die zu durchnässten Böden und zu rekordverdächtigen Pegelständen bei Flüssen führte, im Sommer 1998 extrem starke Niederschläge im Nordosten
• über dem Tibet Plateau starker Schneefall im Winter 1997/98; hohe Niederschläge, die auf diesen Ausnahmewinter folgten, verursachten nie gekannte Überschwemmungen im Jangtse Becken
• Korea: Im Sommer 1997 verursachte eine Trockenheit verbunden mit einem Taifun eine höchst aussichtslose Lebensmittelsituation. Beides trat nach zwei Jahren mit starken Fluten auf.
• Vietnam: Während des El Niño von 2015/16 haben 15 Provinzen den Dürrezustand ausgerufen und den Notstand aufgrund des Eindringens von Salzwasser.
• Südostasien: Der Kokosölpreis wird in bestimmten Regionen von El Niño beeinflusst. Die Ursachen sind Schwankungen der extremen Dürre, wo Kokos vor allem angebaut wird. Die El Niño-bedingten Mißernten führen zur Verknappung von Kokosöl, wodurch der Weltmarktpreis ansteigt.
  

Links: Luftverschmutzung über Indonesien und dem Indischen Ozean am 22. Oktober 1997. Weiß stellt die Aerosole (Rauch) dar, die in der Nähe der Brände verblieben sind. Grüne, gelbe und rote Pixel stellen zunehmende Mengen an troposphärischem Ozon (Smog) dar, das durch Höhenwinde nach Westen getragen wird. Die Forscher verfolgten die Verschmutzung mit Hilfe von Daten des Earth Probe Total Ozone Mapping Spectrometer-Satelliteninstruments der NASA. Quelle: NASA Rechts: ENSO-bedingte Niederschlagsanomalien Indonesien 10° S - 5° N; 105°O - 150°O) Juni-November 1890-1989

Indonesien, Malaysia, Papua Neu-Guinea, Philippinen, Singapur:

• El Niño:

• Direkte Effekte von El Niño, die sich als Trockenheitsphasen zeigen, treten in Teilen von Südostasien und Nordaustralien auf, wobei sie mit ihrer Niederschlagsarmut Wald- und Buschbrände verstärken, den Tropical Haze verschlimmern und damit die Luftqualität dramatisch verschlechtern. Außerhalb der El Niño-Phasen löschen die ganzjährig ergiebigen Niederschläge diese Feuer und Brandrodungen relativ rasch. Durch die ausbleibenden Niederschläge brennen die Feuer weiter und breite sich in die Torfschichten aus, ihrerseits beim Verbrennen eine CO₂- und Aerosolquelle.
• Indonesien hat einen großen primären Sektor (ca. 18 % des BIP), was bedeutet, dass seine Wirtschaft besonders exponiert ist gegenüber Naturereignissen. Die Produktionskapazität Indonesiens kann auch beeinträchtigt werden, da das Land stark von Wasserkraft abhängig ist (Wasserkraft und andere erneuerbare Energien machten 2010 21,4 % von Indonesien Energiemix aus).
  Während des El Niño von 2015/16 lag der Reisanbau in den am meisten von Dürre betroffenen Landesteilen im Osten Indonesiens 40 % unter den Normalwerten. 2015 wurden 2,6 Mio ha Wald und landwirtschaftliche Flächen von Bränden vernichtet.
• In Papua New Guinea war während des El Niño von 2015/16 ein Drittel der Bevölkerung (2,7 Mio. Menschen) von Dürre, Frost und Waldbränden betroffen.
• Singapur erlebte im Februar 2010 während des mittelstarken El Niño 2009/10 mit 6,3 mm Niederschlag den trockensten Februar seit Beginn der Aufzeichnungen im Jahr 1869 (langjähriges Monatsmittel 173 mm).
• Während des extremen El Niño-Ereignisses von 1997/98 vernichteten monatelange Brände ab Mitte 1997 mindestens 2 Millionen Hektar Wald auf Sumatra und Borneo, inklusive waldbestandener, ökologisch wertvoller Torfflächen. Die Feuer werden zwar um die Jahreswende durch Monsunregen gelöscht, brachen aber im Frühjahr 1998 erneut aus. Nach dem Ende der Brände im Jahr 1998 waren ca. 8 Mio. ha Waldfläche vernichtet. Die Brände verursachten den sogenannten Tropical Haze, riesige Wolken aus Verbrennungsprodukten, die je nach Windrichtung weit auf das südchinesische Meer oder den Indischen Ozean getragen wurden.
  Der Haze überzog eine Fläche, die halb so groß war wie die der kontinentalen USA. Etwa 20 Mio. Menschen mussten wegen Asthma, Bronchitis, Augenreizungen und Herzbeschwerden behandelt werden. Rauch war verantwortlich für ein Schiffsunglück und den Absturz eines Airbus, wobei 234 Menschen umkamen. Die internationale Schifffahrt war nach Kollisionen aufgefordert, die wichtige aber tückische Straße von Malakka zu meiden. Die Touristenbuchungen gingen während des Tropical Haze um ein Drittel zurück. Nach Schätzung des damaligen Exekutivdirektors des Umweltprogramms der Vereinten Nationen (UNEP) Klaus Töpfer entspricht die zusätzliche CO₂-Menge allein durch die Brände des Jahres 1997 der europäischen CO₂-Emission in einem Jahr. Die Verbrennung von Biomasse gilt außerdem als wichtige Quelle für Methylbromid, das an der Zerstörung der stratosphärischen Ozonschicht beteiligt ist.
  Die beschriebenen Beeinträchtigungen wiederholten sich seither bei den nachfolgenden El Niño-Ereignissen in unterschiedlicher Stärke, besonders intensiv beim El Niño von 2015/16. Oft wurden und werden unter diesen belastenden Bedingungen Schulen geschlossen.

Quelle: NASA Earth Observatory (6.1.2016)

Links: Satellitenbild der Mission Global Precipitation Measurement (GPM) dokumentiert den verringerten Niederschlag über Teilen von Borneo und Sumatra im September 2015. Helle Farben stehen für die Gebiete mit dem meisten Regen. Blaue Gebiete erhielten geringe Mengen, graue gar kein Regen. Rechts: Die Trockenheit im September über Teilen von Borneo und Sumatra intensivierte die saisonalen Brände, die zur Brandrodung gelegt wurden und gerieten außer Kontrolle. Im September und Oktober 2015 wurde die ganze Region mit gefährlichem Rauch überdeckt. Die Aufnahme des Instruments MODIS an Bord des Satelliten Terra belegt die Situation am 24. September 2015. Rote Umrisse markieren die Brandherde.

• verstärkte Frosthäufigkeit in höher gelegenen Regionen, besonders in Papua Neu-Guinea (trockenere Luft und verminderte Bewölkung führen zu höherer Ausstrahlung)
• weniger tropische Stürme über dem Westpazifik
• Südlich von Java wurde im El Niño-Jahr 1998 deutlich mehr Thunfisch gefangen als im Nicht-El Niño-Jahr 1996. Wahrscheinliche Erklärung: die geringeren Wassertemperaturen veranlassten die Fische, sich näher an der Wasseroberfläche aufzuhalten, was sie zur leichteren Beute machte.
• Während beispielsweise in der Karibik die saisonalen Auswirkungen durch El Niño regionale Ausmaße besitzen, so gibt es in anderen Gebieten wie den Philippinen eher lokale, mit Konvektionsvorgängen verbundene Auswirkungen. Die hohe Wahrscheinlichkeit von verringertem Niederschlag während eines El Niño-Ereignisses verstärkt hier die Gefahr von Dürren. Die strengsten Dürren, die das Land in den letzten Jahrzehnten erfuhr, traten während der starken El Niños von 1982-83, 1986-87 und 1997-98 auf. Auch während des El Niño von 2015/16 sind die Philippinen von Niederschlagsdefizit und Dürren betroffen. Anfang April 2016 kam es zu gewaltsamen Bauernprotesten, bei denen Regierungsunterstützung eingefordert wurde (theguardian).
• Am 20. und 21.Februar 2016 (El Niño von 2015/16) traf der tropische Kategorie 5-Wirbelsturm Wilson auf die Fiji-Inseln und beeinträchtigte 40 Prozent der Bevölkerung. In den am stärksten betroffenen Gebieten kam es zu Totalausfällen der Ernte.

Waldrodung für Ölpalmenplantagen in der Provinz Riau (Ostküste Sumatras entlang der Straße von Malakka) Klein- und Großbauern in Riau wurden beschuldigt, 2013 den atemraubenden Rauch über Singapur und Teilen von Malaysia verursacht zu haben. Wissenschafler haben eine dritte Verursacher-Gruppe hinzugefügt: ‘mid-level entrepreneurs', die unkontrollierten Zugang zu Land für Ölpalmen-Plantagen kaufen. Quellen: Coastal Care

• La Niña:

• Unter La Niña-Bedingungen ist über Indien und Südostasien der Monsun besonders heftig ausgeprägt.
• Die Überschwemmungskatastrophe in Pakistan 2010 wird auf das gleichzeitig ablaufende La Niña-Ereignis zurückgeführt, welches außergewöhnlich starke Monsunniederschläge verursachte mit großen Verlusten an Menschenleben, Zerstörungen von Infrastruktur, Häusern und landwirtschaftlichen Flächen.
• Während La Niña-Jahren verlagert sich die Bildung von tropischen Wirbelstürmen über dem westlichen Pazifik weiter nach Westen, was für China die Gefahr des Übertritts auf Land (landfall) erhöht.

Weitere Informationen:

• Zu den Waldbränden in Indonesien vgl.:
  • CIFOR Occasional Paper No. 38 (2003): Fires in Indonesia: Causes, Costs and Policy Implications
  • Florian Siegert in Spektrum der Wissenschaft (2/2004): Brennende Regenwälder - Torfwaldbrände in Indonesien setzen ungeheure Mengen des Treibhausgases Kohlendioxid frei. Eingriffe des Menschen sind schuld, dass diese Wälder neuerdings brennen.
• ENSO and the Indian Monsoon… not as straightforward as you’d think (NOAA ENSO Blog)
• Zu den Auswirkungen von ENSO auf Wasserhaushalt und landwirtschaftliche Produktion vgl. das Projekt IMPENSO.
• Ein Fallbeispiel über die Auswirkungen des El Niño 1997/98 in Papua Neu Guinea befindet sich im Anhang in der "WMO Retrospektive auf Seite 53".
• The Impact of El Niño Southern Oscillation Events on Water Resource Availability in Central Sulawesi, Indonesia A hydrological modelling approach (Constanze Leemhuis 2005)
• Tracking Illegal Oil Palm Fruit in Riau, Sumatra (WWF 2013)
• Eyes on the Forest
• Borneo: Schatzinsel in Gefahr - Bericht zum Zustand der Wälder Borneos und der dort lebenden Arten (2005 WWF Deutschland)
• Waldvernichtung auf Sumatra (©WWF Deutschland, 2009)
• Wälder in Flammen - Feuer in Indonesien (WWF November 2015)
• Wälder in Flammen - Ursachen und Folgen der weltweiten Waldbrände (WWF 2016)
• Atmospheric composition changes due to the extreme 2015 Indonesian fire season triggered by El Niño. In: State of the climate in 2015 (Bull. Amer. Meteor. Soc., 97 (8), S56–S57)
• The Assessment of El Niño Impacts and Responses Strategies for the 1997-98 El Niño Event in Bangladesh (UNO)
• Reducing the Impact of Environmental Emergencies Through Early Warning and Preparedness - The Case of El Niño-Southern Oscillation - Indonesia Country Study (UNO)
• Reducing the Impact of Environmental Emergencies Through Early Warning and Preparedness - The Case of El Niño-Southern Oscillation - Papua New Guinea (UNO)
• Reducing the Impact of Environmental Emergencies Through Early Warning and Preparedness - The Case of El Niño-Southern Oscillation - The Philippine Study (UNO)
• Reducing the Impact of Environmental Emergencies Through Early Warning and Preparedness - The Case of El Niño-Southern Oscillation - Vietnam (UNO)
• El Niño-Southern Oscillation Influences on Rice Production in Sri Lanka (Lareef Zubair, IRI 2001)
• Impacts of El Nino-Southern Oscillation events on China’s rice production (Deng Xiangzheng 2010)
• Die sozioökonomischen Auswirkungen von ENSO auf bäuerliche Haushalte in Zentral-Sulawesi, Indonesien - Poster (Keil, A. et al. 2005)
• Die Auswirkungen von ENSO (El Niño–Southern Oscillation) auf die Wasserressourcen und die lokale Bevölkerung in einem Regenwaldrandgebiet Indonesiens - Poster (Uni Göttingen 2005)
• Climate Change and El Niño increase likelihood of Indonesian heat and draught (King, Andrew D. et al., BAMS Vol. 97, No. 12, Dec. 2016)
• The heavy precipitation event of December 2015 in Chennai (van Oldenborgh, Geert Jan et al., BAMS Vol. 97, No. 12, Dec. 2016 S87-91)
• Impacts of strong El Niño on summertime near-surface ozone over China (ScienceDirect 2022)

Nordamerika

• El Niño:

• Die anomale Erwärmung der Troposphäre über dem tropischen Zentralpazifik während El Niño erzeugt quasi-stationäre atmosphärische Wellenzüge, die polwärts und ostwärts ausstrahlen. Auf der Nordhalbkugel erzeugen diese Wellen das pazifisch-nordamerikanische Telekonnektionsmuster (PNA pattern), das aus einer Serie von Hoch- und Tiefdruckzentren besteht, die sich vom zentralen Nordpazifik bis nach Nordamerika erstrecken. Während eines El Niño vertieft sich das Aleutentief, hoher Druck bildet sich über dem westlichen Nordamerika aus, und Tiefdruck herrscht über den südöstlichen USA vor. Diese Druckverteilung lenkt warme Luftmassen aus südlichen Breiten in die nordwestlichen USA und das südliche Kanada und bringt diesen Gebieten die erwähnten milden Winter. Die Bundesstaaten um den Golf von Mexiko erfahren kühleres und regenreicheres Wetter.
• Die ostwärtige Verlagerung der hochreichenden Konvektion während El Niño verstärkt auch den Kernbereich der Jet Streams (Strahlströme) und bewirkt ihre südostwärtige Verlagerung in den zentralen und östlichen Pazifik. Die Strahlströme besitzen einen wesentlichen Einfluß auf die Lage von Sturmbahnen, so dass das südliche Kalifornien und das nördliche Chile im jeweiligen Winter mit stürmischerer und feuchterer Witterung rechnen müssen.
• Unter El Niño-Einfluss verändert sich häufig die Lage und teilweise auch die Struktur des Jet Streams. Wie sich das Wetter über Nordamerika nach dem Einsetzen eines El Niño entwickelt hängt stark davon ab, ob der Jet Stream ein geschlossenes Strömungsband bleibt oder sich in zwei Äste aufspaltet. Ein einzelnes Strömungsband, das über British Columbia nach N ausschwenkt und dann nach S durch das Zentrum des Kontinents abbiegt, bringt anomal kalte Luft zu den Großen Seen und in das östliche Nordamerika. Gleichzeitig bildet sich über den Rocky Mountains ein Hochdrucksystem aus, das den Zustrom von feuchter Pazifikluft ins Landesinnere verhindert. Mildes und trockenes Wetter herrscht dann in Westkanada und im NW der USA vor. Wenn sich der Jetstream aufspaltet, bewirkt sein nördlicher Ast häufig Stürme im Golf von Alaska und warme Temperaturen in Westkanada. Der südliche Ast bringt verstärkte Sturmtätigkeit nach Kalifornien, Texas und Florida.
  Generell ist es aber schwierig vorherzusagen, welches Wetter ein El Niño den einzelnen Teilen Nordamerikas konkret bringen wird.
• Vor der nordamerikanischen Pazifikküste erscheinen wärmeliebende Fischarten plötzlich weiter nördlich. Beispielsweise fing 1997 ein Fischer vermutlich zum ersten Mal einen Speerfisch (Marlin) in den üblicherweise kühlen Gewässern des Staates Washington, Thunfischarten wurden untypischerweise im Golf von Alaska gefangen.

• La Niña:

• Die Änderungen im tropischen Pazifik während La Niña werden begleitet von Veränderungen der atmosphärischen Zirkulation in der Nordhemisphäre. Die sich daraus ergebenden Veränderungen beim Verlauf des auf Nordamerika treffenden Subtropenjets bewirkt starke Abweichungen bei den Zugbahnen und der Stärke von Stürmen. Diese Veränderungen der atmosphärischen Zirkulation führt zu anomalen Temperatur- und Niederschlagsbedingungen über Nordamerika, die einige Monate lang andauern können.
• Während La Niña-Phasen bewirkt der kühlere Pazifik strenge Winter und häufige Schneestürme in Nordamerika, da sich der polare Jetstream bis Frühjahrsbeginn verstärkt und weiter nördlich verläuft als in normalen oder in El Niño-Jahren.
• Der Subtropenjet, der während El Niño-Ereignissen über Mexiko und den Golf strömt, schwächt sich während La Niña-Episoden ab; in der Folge fällt über dem Golf und dem SO der USA weniger Regen.
• La Niña macht sich in Nordamerika vor allem im Winter und zu Frühjahrsbeginn bemerkbar. In den Regionen Pacific Northwest, British Columbia und Alaska treten höhere Niederschläge auf. Demgegenüber sorgt La Niña im südlichen Drittel der USA für trockeneres, wärmeres und sonnigeres Wetter.
• Zu weiteren möglichen La Niña-Effekten über Nordamerika gehören anomal kalte Winter im westlichen Kanada und im NW der USA, Wintertrockenheit in den südlichen USA, mildes und feuchtes Wetter im NW der USA und extrem nasse Winter im SW Kanadas und im NW der USA.

Kanada:

• El Niño:

• Die stärksten Auswirkungen durch El Niño erfährt Kanada im Winter und im Frühjahr. Diese Jahreszeiten sind dann im Westen, Nordwesten und im zentralen Kanada milder als üblich. Die milden Temperaturen während der Olympischen Winterspiele 2010 in Vancouver werden El Niño zugeschrieben.
• Das östliche Kanada, einschließlich der Seeprovinzen, wird im Allgemeinen nicht wesentlich betroffen.
• Die milden Wintertemperaturen reduzieren den Verbrauch an Heizenergie.
• Auch wird angenommen, dass der Eissturm im Januar 1998, der Teile des südlichen Ontario und des südlichen Quebec heimsuchte, durch die herrschenden El Niño-Bedingungen verursacht oder verstärkt wurde.
• Dem wärmeren Wetter in Kanada werden höhere Fangerträge der Fischerei zugeschrieben.
• Schneearme Winter sind für die Landwirtschaft in den Prärien wegen der fehlenden Feuchtigkeitszufuhr nachteilig.
• Die milden und schneearmen Winter bei El Niño tragen wahrscheinlich auch zu einer verstärkten Waldbrandgefahr bei, auch wenn andere Faktoren ebenfalls eine Rolle spielen. Auch die katastrophalen Brände um Fort McMurray im Mai 2016 werden damit in Zusammenhang gebracht.
• Auch bringen El Niños mit ihren milden Temperaturen Nachteile für die Ahornsaft-Produktion. Die Ahornbäume benötigen kalte Winter.

• La Niña:

• Zu den Winter-Anomalien in Kanada gehören überdurchschnittliche Niederschläge in British Columbia, Ontario und Quebec, sowie kältere Temperaturen als üblich im westlichen Kanada und in den Prärien.
• Ferner sind die kanadischen Winter häufig schneereicher als üblich.

Vereinigte Staaten

• El Niño:

• US-amerikanische Weizenproduzenten können von höheren Weltmarktpreisen profitieren, die auf mögliche Produktionsrückgänge in Australien, Mexiko und China zurückgehen. Im Mais-Gürtel (Corn Belt) reduzieren die niedrigeren temperaturen den Wasserstress und haben in der Vergangenheit zu höheren Erträgen bei Mais und Sojabohnen geführt.
• El Niño-Ereignisse können direkt oder indirekt das Wettermuster in den gesamten USA beeinflussen. Hier sind die Auswirkungen von El Niño typischerweise während der kühleren Monate von Oktober bis Mai am stärksten. Während eines El Niño-Ereignisses tendiert der Subtropenjetstream, der als Starkwindgürtel bei 30° N in der oberen Troposphäre definiert ist, zu größerer Stärke und zu einem Verlauf über den südlichen USA und den Golf von Mexiko. Sturmsysteme neigen dazu, dem Subtropenjet zu folgen.
  Wenn diese Stürme über dem Golf von Mexiko Feuchtigkeit aufnehmen, ziehen sie oft weiter entlang der US-amerikanischen Ostküste. Die südliche Zugbahn der Stürme führt typischerweise zu überdurchschnittlichem Niederschlag in der Südhälfte des Landes von Kalifornien bis zu den Southern Plains, wie auch entlang der Ostküste. Das stürmische Wetter drückt auch die Temperaturen begleitend zu den erhöhten Niederschlägen. In der Nordhälfte des Landes tendiert die Wintersaison zu wärmeren und trockeneren Verhältnissen als im Durchschnitt, vor allem im Nordwesten, in den Northern Plains und im Ohio Valley.
• Über Alaska gibt es unter El Niño-Bedingungen keine Abweichungen zu feuchteren oder trockeneren Verhältnissen.
• Bei einem El Niño-Ereignis erfolgt eine Intensivierung der Aleutentiefs. Die Verstärkung führt zusammen mit der Lage des Polarfront-Jetstreams zu einer verstärkten Heranführung von Warmluft auf der Vorderseite des Tiefs (Westküste USA, Westkanada).

Links: Im September 1997 wurde der starke Hurrikan Linda, der in diesem NASA-Bild mit Daten des NOAA-Satelliten GOES-9 dargestellt ist, kurzzeitig für Südkalifornien vorhergesagt, höchstwahrscheinlich als tropischer Sturm. Der Sturm drehte schließlich westwärts weg vom Land, brachte aber dennoch Regenfälle für Teile von Südkalifornien und eine starke Brandung. Ergänzender Artikel: Could a Hurricane Ever Strike Southern California? Rechts: Hurrikan Pauline bei der Annäherung an Mexiko am 7. Oktober 1997 um 1745 UT, aufgenommen von NOAA GOES-8. Das Bild ist ein Falschfarbenkomposit, das aus dem sichtbaren, dem 4-Mikron- und dem 11-Mikron-Kanal erstellt wurde. Die perspektivische Ansicht wurde unter Verwendung des 11-Mikron-Kanals als Höhenfeld erzeugt. Quellen: NASA JPL / NASA GSFC

• Im Westen gibt es unter El Niño-Bedingungen Hurrikane in durchschnittlicher Zahl und Stärke, aber in einem größeren Gebiet als üblich auftretend.
• "Linda" (September 97), einer der stärksten jemals im Ostpazifik beobachteten Hurrikane hatte Windgeschwindigkeiten bis zu 350 km/h, blieb aber über Wasser, dagegen verwüstete "Pauline" (Oktober 97) Acapulco. Vor Kalifornien ist der Pazifik auch während eines El Niño zu kalt, um einem Hurrikan den Übertritt auf Land zu ermöglichen, er würde zu einem starken regenreichen Sturm reduziert.
• Die Atlantik-Region ist unter El Niño-Bedingungen von deutlich weniger Hurrikanen betroffen; Ursache ist die Intensivierung des Subtropen-Jetstreams, der gewissermaßen die Spitze des sich entwickelnden Wirbelsturmes kappt, bevor er sein Reifestadium erreicht. El Niño produziert verstärkt Windscherung über dem tropischen Nordatlantik, in der Region vor dem NW Afrikas, in der Stürme versuchen zum Hurrikan heranzureifen. Diese Scherung oder anders gesagt, der Windunterschied zwischen den höheren und niederen Atmosphärenschichten kann entstehende Stürme auseinander reissen bevor sie zu einer ernsten Bedrohung werden. Das verminderte Auftreten von Hurrikanen ist nicht nur positiv für potentiell betroffene menschen sondern auch für die Gebäudeversicherer und die Rückversicherungen in Florida.
  (Siehe auch: Adios, Hurricanes sowie Impacts of El Niño and La Niña on the hurricane season)
• Untersuchungen zu möglichen Zusammenhängen zwischen ENSO und dem Auftreten und der Stärke von Tornados finden teilweise nur zu vagen Aussagen. Wahrscheinlich bringen El Niño-Phasen den USA schwächere Tornados mit kürzeren, zerstörungswirksamen Zugbahnen. La Niña-Phasen hingegen sind mit stärkeren Tornados verbunden, die gleichzeitig für längere Zeit Bodenkontakt haben.
• Während El Niño sind Winter im Nordwesten, im nördlichen Mittelwesten und im nördlichen Mittelosten der USA wärmer und trockener als im Durchsschnitt, so dass diese Regionen weniger Schneefälle erfahren.
• Im Colorado-River-Becken kam es 1982/83 zu Überflutungen und Schlammströmen.

Mississippi-Flut 1993, vermutlich El Niño-bedingt: obere Bildhälfte Situation im August 1991, untere Bildhälfte Situation im August 1993 Das Mississippi-Einzugsgebiet ist sehr anfällig für Überschwemmungen und Dürren. Der Mais, die Sojabohnen und der Weizen, die im Einzugsgebiet angebaut werden, ernähren die Vereinigten Staaten und einen Großteil der Welt. Ein signifikantes El-Nino-Ereignis kann diese Ernten ruinieren. Der Mississippi ist der sechstgrößte Fluss der Welt in Bezug auf den Abfluss und wird manchmal als das Herz der Vereinigten Staaten bezeichnet. Das Volumen und die Kraft des Flusses können zu katastrophalen Überschwemmungen führen. Ein Paradebeispiel für die El Niño-Anfälligkeit des Einzugsgebiets ist die große Flut von 1993. Der Zeitraum von April bis Juni 1993 war der nasseste, der in den letzten 99 Jahren im Einzugsgebiet beobachtet wurde. An einigen Stellen fielen fast 30 cm Regen, was etwa dem Doppelten der normalen Menge für dieses Gebiet entspricht. Es wurden viele Theorien aufgestellt, warum sich der Jetstream viel weiter nach Süden verschoben hatte als normal. Das National Center for Atmospheric Research und andere kamen zu dem Schluss, dass die El Niño-Bedingungen im tropischen Pazifik wahrscheinlich für die Verschiebung verantwortlich waren. Zu größerer Darstellung und Erläuterung auf Grafik klicken Quellen: NASA / theweatherprediction.com

• Im Mittleren Westen ergab sich ein möglicher, aber nicht eindeutiger Einfluss von El Niño auf die Wetter-Extreme in der ersten Hälfte des Jahres 1993, z.B. mit der katastrophalen Mississippi-Überschwemmung.
• Durch den El Niño 1976-77 kam es im Januar zu Schneegestöber in Miami (Florida), sowie zu zwei Stockwerke hohen Schneeverwehungen in Buffalo (New York).
• Während El Niño-Wintern erhält Florida deutlich mehr Regen als üblich, was das Risiko von Waldbränden im Frühjahr und im Frühsommer reduziert.
• 1997/98 Einsparung von großen Summen für Heizkosten in den USA auf Grund des wärmsten Winters seit 25 Jahren, es kam zu weniger wetterbedingten Verspätungen im Transportgewerbe und zu weniger Kältetoten. Der Polarfront-Jetstream lag damals ungewöhnlich weit im Norden über Kanada und erlaubte den Zustrom von milder Luft.
• Verluste beim Fischfang vor der Küste des südlichen Kalifornien werden teilweise durch höhere Fangmengen von lukrativen Garnelen aufgewogen. Nordwärts gewanderte Warmwasserfische wie Marlin und Tunfisch brachten der Sportfischerei an der Westküste der USA zusätzliche Gewinne.
• Insgesamt rechnet man für die USA mit einer positiven Nettobilanz von 16 Mrd. $ für die Auswirkungen des El Niño von 1997/98 und mit 650 weniger Todesfällen. Beispielsweise reduzierte das wärmere Wetter die Energienachfrage im Winter, es verstärkte die saisonale Nachfrage nach Einzelhandelsprodukten und Häusern, und die Agrarproduktion war erhöht.
• Mit reduziertem oder ausbleibendem Upwelling fehlt den Fischen das kühle und nährstoffreiche Wasser aus der Tiefe, sie sterben oder wandern in günstigere Gewässer aus, beispielsweise Köderfische wie Sardelle und Tintenfisch, welche nach N ausweichen. Einige bei Sportfischern beliebte Arten wie Seebarsch und Kalifornischer Heilbutt folgen ihnen häufig.
• Auch die vom Fischangebot lebenden Seevögelpopulationen werden reduziert oder ziehen in Gebiete mit größerem Angebot.
• Als Alternative findet man bei El Niño vor dem südlichen Kalifornien verstärkt Gelbflossenthun und Schwertfisch, Fischarten, die ansonsten in den Gewässern vor Mexiko anzutreffen sind.
• Die Tangwälder (kelp forests), ebenfalls auf die Qualität der Auftriebswässer angewiesen, leiden unter El Niño-Bedingungen. Oft werden sie durch Stürme und entsprechenden Wellengang zerstört.
• Ferner können auch marine Säugetiere, die sich von Fisch ernähren, von den nachteiligen Bedingungen betroffen sein. Anlandungen von toten oder lebenden Seehunden und Seelöwen an kalifornischen Stränden häufen sich. Allerdings besteht langfristig keine Gefahr für die Gesamtpopulationen dieser Tiere vor Kalifornien.
• Bei El Niño erfolgt vor der Westküste ein Zustrom von Warmwassermassen von Süden mit nachfolgender Absenkung der Thermokline (abgeschwächtes oder ausbleibendes Upwelling) und Meeresspiegelanstieg um 15-30 cm (geringere Dichte).
• In Kombination von Winterstürmen, verstärktem Subtropen-Jetstream, erhöhtem Meeresspiegel und ungünstigen Meeresströmungen kommt es in Kalifornien bei El Niño zu starker Küstenerosion mit erheblichen Sach- und Personenschäden.
• Andererseits können die El Niño-bedingten überdurchschnittlichen Regenfälle in Kalifornien längere und gravierende Dürrephasen beenden und die Wasserreserven wieder auffüllen.

Erosion in Pacifica (südl. San Francisco), verursacht durch starke Stürme während des El Niño 1997/98
Blick Richtung N, entlang des Steilufers, Abtragungsbetrag 14 m	Schrägluftaufnahme, gelber Pfeil markiert Aufnahme-StO von Bild links Quelle: USGS - Link zu USGS Information on El Niño	3D-Darstellung aus LIDAR-Daten, Pfeile markieren gleiche Punkte im Foto; rote Kliffflächen verdeutlichen aktive Erosionsbereiche

• Weniger bewusst ist der Freizeitnutzen, den starke El Niño-Ereignisse mit sich bringen können, insbesondere was den Wintersport in den - El Niño-bedingt - schneereichen kalifornischen Bergen anbetrifft, aber auch die extremen Wellenbedingungen für das Surfen vor der Westküste Kaliforniens.
• Woran die meisten Menschen jedoch nicht denken, sind die Vorteile, die sich aus starken El-Niño-Ereignissen für die Freizeitgestaltung ergeben, insbesondere für den Schneesport, aber auch für das Surfen. Die letzten beiden großen El-Niño-Ereignisse, 1982/1983 und 1997/1998, haben sich beide als rekordverdächtig erwiesen, da sie einige der stärksten Herbst- und Winterstürme im Nordpazifik hervorgebracht haben, die die größte und beständigste Brandung an die Westküste der USA brachten. In einem früheren Artikel über Surfvorhersagen mit Hilfe von Satelliten-Fernerkundungsdaten, "Waves and Satellites: Chasing the Big Ones" (Jagd auf die Großen) haben wir die Antriebsmechanismen untersucht, die bei der Entstehung einiger der größten Wellen auf dem Planeten eine Rolle spielen.
• Hawai'i: Bei einem typischen El Niño dehnt sich der pazifische Jetstream weiter nach Osten aus und bringt Hawai'i in eine Region, in der sinkende Luft vorherrscht. Das bedeutet, dass El Niño für unterdurchschnittliche Niederschläge in Hawaii sorgt. Für Surfer ist El Niño jedoch dank der Fernwirkung des verlängerten Jetstreams manchmal mit größerem Seegang und größeren Wellen verbunden.

• La Niña:

• Über Alaska gibt es unter La Niña-Bedingungen trockeneres Wetter.
• Bei einem La Niña-Ereignis erfolgt eine Abschwächung des Aleutentiefs.

La Niña-Muster im Winter über Nordamerika Typische Auswirkungen von La Niña auf die Temperatur und den Niederschlag in den USA im Winter. Solche Auswirkungen wurden mit vergangenen Episoden in Verbindung gebracht, aber nicht alle Auswirkungen sind bei jeder Episode zu beobachten. Grob gesagt, sind die Auswirkungen von La Niña entgegengesetzt zu denen, die während El Niño-Wintern beobachtet werden. Quelle: NOAA ENSO Blog

• Die mit La Niña verbundenen Wettermuster schieben den Jetstream nach Norden und bewirken, dass er sich krümmt und stattdessen Stürme und Niederschläge in den pazifischen Nordwesten und die Great Plains treibt.
• Während La Niña-Phasen erleben nördliche Staaten westlich der Great Lakes meist kältere und schneereichere Winter.
• Die Temperaturen liegen im Süden, vor allem im SO über dem Durchschnitt.
• Gleichzeitig liegen die Niederschläge in den südwestlichen und südöstlichen Staaten unter dem Durchschnitt. Historische Beobachtungen zeigen, dass La Niña-Ereignisse zwei Jahre oder länger andauern können, was die damit verbundenen Dürre-Auswirkungen noch drastischer machen könnte.
  Die Abkühlung des äquatorialen Pazifiks im Zusammenhang mit La Niña schwächt sich typischerweise vom ersten bis zum zweiten Winter ab, aber die Dürreauswirkungen über den südlichen USA gehen nicht zurück, so eine Analyse von historischen Beobachtungen. Die US-Niederschlagsdefizite sind im zweiten Winter nach wie vor hoch, während die Gebiete mit reduzierten Niederschläge sich nach Nordosten verschieben. (The Drying U.S. West)
• Ferner kann die La Niña-bedingte Abkühlung von Teilen der Pazifikoberfläche Trockenphasen im W und vor allem im SW der USA verlängern und verstärken. Gleichzeitig entsteht dort eine erhöhte Waldbrandgefahr, die Wasservorräte z.B. im Einzugsgebiet des Colorado River nehmen dramatisch ab, in den Plains besteht eine oft dramatische Trockenheit.
• Während La-Niña-Ereignissen werden die Wettermuster im Süden der USA und im Norden Mexikos typischerweise wärmer und trockene. Kühler und stürmischer wird es oft im pazifischen Nordwesten Kanadas und der USA.

Komposite von La Niña-Ereignissen Beobachtete Ozean-Atmosphären-Anomaliemuster während des ersten und zweiten Winters eines zusammengesetzten mehrjährigen La-Niña-Ereignisses. Die Anomalien der Meeresoberflächentemperatur (Schattierung über dem Ozean, °C), des terrestrischen Niederschlags (Schattierung über dem Land, mm Tag-1) und des Luftdrucks auf Meereshöhe (Konturen in Intervallen von 0,5 hPa) sind für die Monate November bis April von 10 mehrjährigen La-Niña-Ereignissen im Zeitraum 1901-2012 zusammengesetzt.Quelle: US CLIVAR

• Unter La Niña-Bedingungen erhöht sich im tropischen Atlantik die Wassertemperatur, der Meeresspiegel steigt, Hurrikane werden begünstigt. Die Gefahr von Wirbelstürmen in der Karibik, vor der Westküste Mittelamerikas und in der Golfregion von N-Amerika steigt, wohingegen das Auftreten von Hurrikanen im östlichen Pazifik sinkt.
  (Siehe auch: Adios, Hurricanes sowie Impacts of El Niño and La Niña on the hurricane season)
• Die große Dust Bowl-Dürre der 1930er Jahre wird auf eine Dekade mit La Niña-Bedingungen zurückgeführt. La Niña-Bedingungen waren wahrscheinlich zu Teilen auch für die ernste Dürre von 1988 im Mittleren Westen verantwortlich.
• Hawai'i: Während einer typischen La-Niña-Phase schafft die Kontraktion des pazifischen Jetstreams ein günstigeres Umfeld für Kona-Tiefs, andere Tiefdruckgebiete der oberen Luftschichten und Kaltfronten aus den mittleren Breiten, um die hawaiianischen Inseln zu erreichen. Dies führt zu einer erhöhten Wahrscheinlichkeit eines feuchten Winters während La Niña.

Weitere Informationen:

• Koralline Rotalgen zeichnen das Klima des vergangenen Jahrhunderts auf - Präzises Klimaarchiv im Nordpazifik: Forscher untersuchen 117 Jahre altes Exemplar (idw 2007)
• The impact of El Niño-Southern Oscillation on the Canadian climate (Amir Shabbar 2005)
• United States El Niño Impacts (Mike Halpert, NOAA ENSO Blog 2014)
• How might El Niño affect wildfires in California? (Wang, S.-Y. Simon , NOAA ENSO Blog 2014)
• How El Niño and La Niña affect the winter jet stream and U.S. climate (Rebecca Lindsey, Climate.gov, 2016)
• The Drying U.S. West (NASA Earth Observatory 14.12.2020)
• Surf’s up: How does ENSO impact Hawaii? (Nat Johnson, ENSO Blog 2022)
• Moose tracks through Alaska and ENSO (Brian Brettschneider, ENSO Blog 2022)

Mittelamerika und Karibik

Kurze Beschreibung der Klimasituation Mexikos

Mexiko ist ein klimatisch vielgestaltiges Land, das sowohl über subtropisches und alpines Klima als auch über Wüstenklima verfügt. Es gehört somit in den Übergangsbereich der sommerfeuchten äußeren Tropen mit 8–10 humiden Monaten im Südosten des Landes über die ganzjährig ariden Subtropen im Bereich des Wendekreises, bis zum Winterregenklima Kaliforniens, das im äußersten NW (Baja California) gerade noch wirksam wird.
Generell wird an Mexikos Pazifikküste die winterliche Trockenperiode durch den kalten Kalifornienstrom bedingt. Westlich der Sierra Madre und im Becken im NW bringen feuchte Winde aus dem Pazifik die Sommerregen. Regen bringen iIm Laufe des Sommers bringen die Luftmassen, die die ITK im Pazifik nach N begleiten.
In El Niño-Jahren bleibt die ITK jedoch in Äquatornähe und die Pazifikküste von Panama bis Mexiko erhält nur wenig Niederschlag. In solchen Jahren normalisiert sich das Regenregime erst Ende des Sommers, und zwar im Anschluß an eine aktive Hurrikan-Saison im tropischen Nordpazifik.
Das Klima im Osten Mexikos wird hingegen von den Winden aus der warmen Karibik beeinflusst, die mit der Stärke der nordatlantischen Passate variieren. In Jahren, in denen kein El Niño auftritt, entwickeln sich über dem warmen Atlantik kräftige Winde, die dem östlichen Teil Mexikos starke Frühjahrs- und Sommerregen bringen. Gute Ernten sind die Konsequenz.
In El Niño-Jahren jedoch führen gleich mehrere Umstände zu Regenknappheit: Die Westwinde dominieren in der oberen Troposphäre, die ITK bleibt in der Nähe oder südlich des Äquators, und Mittelamerika und Zentralmexiko befinden sich im Bereich der trockenen NO-Passate.
Im Norden Mexikos sind die Klimamerkmale ähnlich wie im SW der USA. Wie in Kalifornien sind dort in El Niño-Jahren die Winter reich an Regen, weil sich über dem wärmeren Pazifik besonders viele Fronten und Tiefs bilden. Der Norden Mexikos und der SW der USA erfahren im Herbst und Winter die selben Kälteeinbrüche aus dem Norden, die schon seit alters her Ernten vernichtet und Hungersnöte verursacht haben. Sie stehen in keiner Beziehung zu ENSO, sondern erfolgen in Abhängigkeit von nordamerikanischen Klimaeinflüssen.
Insgesamt unterliegt das Klima Mexikos unterschiedlichen Einflüssen, und damit sind auch Mexikos Klimakrisen nicht generell von ENSO-Entwicklungen im tropischen Pazifik in Verbindung zu bringen.

Klimaklassifikation Mexikos nach Köppen   In der Map Collection der Perry-Castañeda Library finden sich noch weitere Karten des Atlas of Mexico zum Download.   Quelle: University of Texas

Beispiele für Auswirkungen von ENSO auf Mittelamerika und die Karibik

• El Niño:

• Während des El Niño von 2015/16 erlebt Mittelamerika die schlimmste Dürre seit Jahrzehnten. Sie bewirkt für über 3,5 Mio Menschen eine unsichere Versorgung mit Nahrungsmitteln, nachdem es zu größeren Ernteausfällen kam. Die Ernteaussichten für 2016 sind ebenfalls unterdurchschnittlich.
• Hurrikan "Pauline" raste vom 11. bis 12. Oktober 1997 durch Acapulco, in der Folge kam es zu 120 Toten (Jahrhundert-El Niño 1997/98)
• Costa Rica gab damals den befürchteten Ausfall der Reisernte um bis zu 80 % wegen Trockenheit bekannt; Regierung Costa Ricas rief den nationalen Notstand aus
• In Wälderns von Panamas Pazifikküste wurde nach dem El Niño von 1997/98 eine trockenheitsbedingte Raupenplage beobachtet
• An der Westküste Mexikos treten mehr Hurrikane auf, hingegen weniger an der Ostküste, was dem Erdölsektor Stabilität bringt und die exporte ansteigen lässt (die Einkünfte aus der Erdölwirtschaft machen ca. 8 % des mexikanischen BIP aus).
• in Mexiko, Nicaragua, Honduras und Guatemala wüteten 1997/98 Waldbrände, ganz Mittelamerika stand unter einer Rauchglocke; die Flughäfen von Guatemala-Stadt und Managua mussten mehrmals geschlossen werden, die Flammen bedrohten sogar die berühmten Maya-Ruinen von Tikal, und die letzten Urwälder im Süden Mexikos
• in Mexiko-Stadt riefen die Behörden den Smog-Notstand aus (s. CLIVAR-Poster An ENSO Early Warning System for Mexico)
• zeitweise wüteten 16 Waldbrände gleichzeitig in der Umgebung von Mexiko-Stadt, dabei wurden 330.000 Hektar Land vernichtet
• Golf-Staaten: Tote und Schäden durch extreme Regengüsse (1982/83), Stürme und Überflutungen
• Karibik: Unter El Niño-Bedingungen treten hier weniger Hurrikane, in der Konsequenz gibt es aber geringere Niederschläge durch das Ausbleiben der Stürme. Deren Niederschläge liefern in der Regel den Wasserbedarf dieser tropischen Inselwelt bis zum Einsetzen der folgenden Hurrikan-Saison. Die Karibik erlitt im Sommer 2015 eine der schlimmsten Dürren seit Beginn der Aufzeichnungen, und der Wassermangel dauerte noch bis in die winterliche Trockenheit hinein an. Der Wasserbedarf während der Trockenzeit verstärkt sich noch durch die zunehmende Zahl an Touristen, die während der beliebten Wintermonate die Karibik besuchen, nicht zuletzt mit Kreuzfahrtschiffen, die große Wassermengen nachfragen. Dies erfordert künftig abgestimmte Maßnahmen, um der einheimischen Bevölkerung zu helfen und gleichzeitig den lukrativen Tourismus zu unterstützen.
• Während des El Niño von 2015/16 sind auf Haiti ca. 3,6 Mio Menschen von unsicherer Nahrungsmittelversorgung betroffen. Die Frühjahrsernte von 2015 war von sehr hohen Verlusten in den am stärksten von der Dürre geplagten Gebieten beeinträchtigt.

Klimaauswirkungen des El Niño-Phänomens in Lateinamerika und der Karibik El Niño Southern Oscillation (ENSO) ist ein natürliches Phänomen, das seit Jahrhunderten auftritt. Die Ozean- und Atmosphärenbedingungen im Pazifik neigen dazu, zwischen El Niño (Erwärmung) und einem Temperaturabfall im tropischen Pazifik, bekannt als La Niña, zu schwanken. Die Schwankungen sind eher unregelmäßig, treten aber in der Regel alle drei bis sechs Jahre auf. Eine intensivere Phase jedes Ereignisses kann etwa ein Jahr lang andauern. Ein sich erwärmendes Klima kann zu einer Zunahme der Häufigkeit und Intensität des El Niño-Phänomens beitragen. Die Auswirkungen können auf regionaler Ebene erheblich sein. In Mittelamerika führt El Niño zu übermäßigen Niederschlägen an den Karibikküsten, während die Pazifikküsten trocken bleiben. An den Küsten Ecuadors, im nördlichen Teil Perus und in den südlichen Zonen Chiles nehmen die Niederschläge zu. In Ecuador, Peru und Bolivien kommt es in den Gebirgs- und Andenzonen zu Trockenheit, was einen Rückzug der Gletscher mit nachfolgenden Veränderungen in der Wasserverfügbarkeit und in der lokalen Biodiversität bedeutet. In Kolumbien, Venezuela und Guyana nehmen die Niederschläge tendenziell ab, was zu Trockenheit im brasilianischen Nordosten führt. In Argentinien, Paraguay und Uruguay nehmen die Niederschläge zu und es wird zu einem Anstieg der Temperaturen im südlichen Teil Brasiliens kommen. Quelle: GRIDA / UNEP

Weitere Informationen:

• Reducing the Impact of Environmental Emergencies Through Early Warning and Preparedness - The Case of El Niño-Southern Oscillation - Case of Costa Rica (UNO)
• Reducing the Impact of Environmental Emergencies through Early Warning and Preparedness: The Case of the 1997-98 El Niño - Cuba Country Study (UNO)
• Reducing the Impact of Environmental Emergencies Through Early Warning and Preparedness - The Case of El Niño-Southern Oscillation - Panama (UNO)

Südamerika

Die wichtigsten Klimaanomalien, die das El Niño-Phänomen in Südamerika kennzeichnen, hängen mit einer Änderung der Walker-Zirkulation und einer Südverschiebung der intertropischen Konvergenzzone zusammen. Sie umfassen die folgenden Erscheinungsformen:

• außergewöhnliche Niederschläge in den normalerweise trockenen/halbtrockenen Küstenregionen im Nordwesten Perus und im äußersten Süden Ecuadors durch die Unterdrückung des Auftriebs (upwelling);
• verstärkte Niederschläge in Zentralchile, Paraguay und Nordargentinien
• erhebliche Niederschlagsdefizite auf dem Altiplano im Südosten Perus und Boliviens, im brasilianischen Nordosten, im nördlichsten Teil Südamerikas und im südlichen Mittelamerika

Im Gegensatz dazu befinden sich die Küsten von Ecuador, Peru und Nordchile in "neutralen" und in La Niña-Jahren unter dem Einfluss des kalten Auftriebswassers und des absteigenden Walker-Astes und sind bei nur sporadischen Niederschlägen und der Bildung von Küstennebel sehr trocken, es kommt zu Dürreperioden.

In anderen Teilem Südamerikas begünstigen die atmosphärischen Bedingungen während La Niña-Ereignissen vermehrte Niederschläge, so in Nordbrasilien und geringere Niederschlagsmengen in Argentinien und Südbrasilien. Von Dezember bis Februar ist es in Nordbrasilien feuchter als normal. La Niña verursacht in den zentralen Anden mehr als normale Niederschläge, was wiederum zu katastrophalen Überschwemmungen in den Llanos de Mojos im Departement Beni in Bolivien führt. Solche Überschwemmungen sind für die Jahre 1853, 1865, 1872, 1873, 1886, 1895, 1896, 1907, 1921, 1928, 1929 und 1931 dokumentiert.

Auswirkungen an der Westküste bei El Niño

Die Küsten von Ecuador, Peru und Nordchile sind Nebelwüsten. Bei El Niño-Episoden führt die starke Konvektion über dem anomal warmen äquatorialen Ostpazifik jedoch zu tropisch-kräftigen Schauern und Gewittern in Gebieten, in denen normalerweise überhaupt kein, nur episodisch oder nur geringer Niederschlag fällt. Ursache sind neben der Umkehr der Walker-Zirkulation auch die Unterdrückung der sonst herrschenden Landwinde, die in normalen Zeiten für die Niederschlagsarmut der Küstenwüsten verantwortlich sind. Bei einem El Niño-Ereignis werden stattdessen Seewinde und Hangwinde verstärkt.

Auch direkt an der Küste reicht die Labilisierung der Luftmassen für Niederschlagsprozesse aus. An der westlichen Außenkette der ecuadorianischen Anden kommt es unter El Niño-Bedingungen zu einer Umkehr der Windverhältnisse und in deren Folge zu extremen Niederschlagsamplituden. So fallen in der größten ecuadorianischen Stadt Guayaquil im November im langjährigen Mittel (ohne El Niño-Jahre) etwa 0,6 mm Niederschlag. Im El Niño-November 1997 waren es dagegen 549 mm Niederschlag (zum Vergleich: im Osterzgebirge fielen im "Katastrophensommer 2002" innerhalb von nur 3 Tagen 412 mm). In Guayaquil liegen die Extrema also um das etwa 900fache auseinander. Die Ursache dieser Erscheinung ist in der folgenden Abbildung auf der Breitenlage des Chimborazo (1'30'' S) dargestellt.
Während in "neutralen" Jahren die Winde zu dieser Jahreszeit fast ausschließlich aus dem Amazonasgebiet wehen und sich als Folge dessen fast völlig an den beiden Hauptketten der Anden abregnen, kommt der Wind während El Niño vom Pazifik, der zu dieser Zeit stark aufgeheizt ist. Als Folge streichen die wasserreichen Luftmassen in nicht allzu großer Höhe über die Costa, beginnen sich dort abzuregnen, werden an der westlichen Außenkette der Anden zum Aufstieg gezwungen, was zu heftigen Stauniederschlägen führt. Die Niederschlagsmengen nehmen dabei, wie indirekt an der Verbreitung von Erosionszeugen nachgewiesen wurde, nach oben deutlich ab (Schröder und Adler, 1999).
So wurden an der Straße von Santa Rosa in Richtung Loja 132 Erosionszeugen, davon 30 Rutschungen, bis in eine Höhe von 400 m NN kartiert. Nach oben hin nahmen die Vergleichszahlen ständig ab. Zwischen 1200 m und 1600 m NN gab es noch 6 Erosionserscheinungen, wobei keine Rutschungen mehr auftraten.

Durchschnittliche Wind- und Niederschlagsverhältnisse im November/Dezember bei 1° 30' s. Br. in Ecuador links: Neutralsituation - rechts: in einem El Niño-Jahr
Zum Vergrößern Bilder anklicken. Deutlich erkennbar sind die unterschiedliche Windrichtung und die daraus resultierenden hygrischen Verhältnisse für Costa und Westflanken der Anden zu Nicht-El Niño-Bedingungen (links) und zu El Niño-Bedingungen (rechts). Quelle: Schröder, Hilmar (2003)

Die orographische Stau- und Hebewirkung der Anden ist auch für den El Niño von 1983 dokumentiert. So regnete es im Januar 1983 im nordperuanischen Chulucanas (5°06'S/80°10'W), 95 m NN, Bergfuß der Anden) an 21 Tagen hintereinander. Drei aufeinanderfolgende Tage erreichten die Niederschläge Werte von 142,4 mm, 202,5 mm und 75,8 mm, wobei der mittlere Jahresdurchschnitt dieser Station 246,4 mm beträgt!

Mit diesen Starkniederschlägen sind Hangrutschungen und Hochwässer der Küstenflüsse, wie z. B. von Rio Chira und Rio Piura verbunden, die im Falle des El Niño-Ereignisses von 1982/83 zu wahren Sintfluten anwuchsen. Der mittlere Jahresabfluss des Rio Piura (Einzugsgebiet: 7.742 km²) betrug im Trockenjahr 1980 17,8 m³/sec und erreichte im El Niño-Jahr 1983 829 m³/sec.

Links: Mittlerer monatlicher Abfluss des Rio Piura im Vergleich der Jahre 1980 und 1983 Quelle: Endlicher, W. in: Zum El Niño-Southern Oscillation-Ereignis 1983 und seinen Auswirkungen im peruanischen Küstengebiet. Rechts: Überschwemmungssedimente bei Casma, Peru Quelle: Donald T. Rodbell (R.o.)

Mit diesem torrentiellen Abfluss sind Zerstörungen der Infrastruktur wie Straßen, Brücken, Trinkwasserleitungen und Abwasserkanälen verbunden, sei es durch dirrekte Wassereinwirkung oder durch Erdrutsche (in Peru huaicos genannt). Besonders gravierend ist die Beschädigung der Anlagen für die künstliche Bewässerung der Baumwoll- und Zuckerrohrfelder, die darüber hinaus überschwemmt und deren Böden verdichtet bzw. mit Flussschlamm überdeckt werden.

Infektionskrankheiten

In den von Überschwemmungen betroffenen Gemeinden kann es schnell zu einer Verseuchung des Trinkwassers kommen. So verwundert es nicht, dass 1972/73, 1982/83 und 1997/98 in den Flussoasen von Nordperu Typhus, Ruhr, Hepatitis sowie Magen- und Darminfektionen grassierten. Auch kann es zu einer starken Häufung von Tuberkulosefällen kommen.

Während viele Studien die kurzfristigen Zunahmen von Infektionskrankheiten bei El Niño-Episoden untersucht haben, standen die langfristigen Folgen für die menschliche Gesundheit selten im Fokus. Eine Studie untersuchte beispielsweise in den Jahren 2008-2009 Größe, Gewicht und Bioimpedanz bei einer Zufallsstichprobe von 2.095 Kindern, die zwischen 1991 und 2001 in Tumbes, Peru, geboren wurden. Kinder, die während und nach dem El Niño 1997-1998 geboren wurden, waren im Durchschnitt kleiner und hatten weniger Magermasse für ihr Alter und ihr Geschlecht als erwartet, wenn der El Niño nicht stattgefunden hätte.

Während der genannten El Niño-Jahre drangen Schädlinge aus den tropischen Tiefländern am Golf von Guayaquil und aus dem Regenwald im Osten in die Küstenregionen von Nordperu vor. Besonders gefürchtet waren der latigazo ("Peitschenhieb"), ein sonst seltener Tausendfüßler, der schmerzhafte Hautwunden zufügt, und die Leishmaniase, eine gefährliche Hautinfektion, die von Sandfliegen hervorgerufen wird.
Nordchile, das südbolivianische Hochland und NW-Argentinien, alles aride Regionen, waren 1997/98 von einer Ausbreitung des von Rotwildmäusen übertragenen, tödlichen Hanta-Virus betroffen. Durch die starken Regenfälle kam es zu einer starken Vermehrung der Nagetiere, die sich von Gräsern und Sukkulenten ernähren.

Sehr problematisch ist auch die Bartonellose (Carrion'sche Krankheit oder Oroyafieber), eine Infektionskrankheit, die von - unter feucht-warmen El-Niño-Bedingungen begünstigten - Stechmücken übertragen und durch Bakterien ausgelöst wird. Die Krankheit ist in den Hochtälern der Anden verbreitet, in Peru, Ecuador und Südwest-Columbien.

Positive Auswirkungen

Der Regenüberschuss hat aber auch positive Effekte: In den Flussoasen von Peru und Nordchile, deren Wasserversorgung aus den Schneefeldern der hohen Anden stammt, füllt der El Niño-Regen die chronisch knappen Vorräte auf. Die direkte Wirkung des Regens zeigt sich in einer vorübergehenden Ausdehnung der natürlichen Grasflächen, was der Viehwirtschaft zugute kommt, die normalerweise auf bewässerte Weiden beschränkt ist. In Nordperu können temporäre Seen (Lagunas de Sechura) mit entsprechender Vegetation und Fischpopulation entstehen.

Peru

Kurze Darstellung der Klimasituation Perus

Peru liegt in den inneren Tropen. Das Land besitzt drei völlig unterschiedliche Klimaregionen: Costa (Küste; ca. 11% der Staatsfläche), Sierra (Anden; ca. 15%), Selva (Regenwald, östl. der Anden; ca. 64%). Die Costa steht unter dem Einfluss des kalten, nordwärts fließenden Humboldt- oder Perustromes mit seinem Auftriebswasser und ist weitgehend eine Küstenwüste, in der nur entlang der aus den Anden kommenden Flüsse, in Flussoasen, Landwirtschaft möglich ist. Die Temperaturen sind hier das ganze Jahr relativ konstant; die mittlere Jahrestemperatur beträgt etwa 20 °C. Der unter dem Namen Garúa bekannte Küstennebel hüllt viele Berghänge der Sierra von Juni bis Oktober ein und liefert so genug Feuchtigkeit für das Wachstum der Grasdecke. Allerdings sind die Jahresniederschläge gering; oft werden 50 Millimeter unterschritten.

Im Süden Perus, an der Grenze zu Chile, beginnt die trockenste Wüste der Erde, die Atacama-Wüste. Im südlichen Bereich der Costa bis nach Lima, das ungefähr auf der Hälfte des Küstenstreifens liegt, sind Regenfälle während des Jahres extrem selten. Nördlich von Lima nehmen Bodenqualität und Regenfall etwas zu, so dass hier auch Landwirtschaft außerhalb der Flussoasen möglich ist. Die Temperaturen schwanken zwischen 12 Grad im Winter und 35 Grad im Sommer.

In der Sierra nehmen die Temperaturen zwar mit der Höhe rasch ab, jedoch liegt auf 3 300 Metern die mittlere Jahrestemperatur immer noch bei 16 °C. Im Allgemeinen fällt nur geringer Niederschlag, aber in einigen Gebieten treten von Oktober bis April mitunter heftige Regenfälle auf. In Cuzco, im südöstlichen Teil der Sierra, erreicht die jährliche Niederschlagsmenge 815 Millimeter.

Quellen: Wikipedia und MS Encarta Professional 2002

Links: Niederschlag in Bolivien und Peru Quelle: Agteca Rechts: Überschwemmungsflächen bei Cuzco (Peru) am 27.1.2010 als Folge von Hochwasser des Flusses Huatanay. Starkniederschläge und Erdrutsche blockierten auch die Bahnverbindung zu der alten Inkafestung Machu Picchu, wobei viele Touristen in der Region festsaßen. Die Überflutungen sind hier ein typisches El Niño-Muster. Quelle: Unbekannt, Hinweis erbeten

• El Niño:

• Peru erfährt bei El Niño-Ereignissen Auswirkungen von sowohl lokalen, wie auch von entfernten Einflüssen. So hängen regionale Auswirkungen entlang der peruanischen Küste wie z.B. schwere Niederschläge und Überschwemmungen in diesem ansonsten trockenen Gebiet von den vor der Küste auftretenden Meeresoberflächentemperaturen (SST) ab, d.h. jenen in der Niño 1+2 Region. Andererseits kann die weit entfernte Erwärmung des Zentralpazifiks (Niño 3.4 Region) zu Niederschlagsdefiziten in den peruanischen Anden und im Amazonasgebiet führen.
  Die Unterschiedlichkeit zwischen entfernten und lokalen Effekten benötigt ein starkes Gespür für die Wirkungen der jeweiligen Muster und Intensitäten von El Niño. Indes macht es die starke Diversität von El Niño-Ereignissen schwer (z.B. Zentralpazifik-El Niño vs. Ostpazifik- El Niño), die Auswirkungen von El Niño allgemein zu beurteilen. So hat die sehr starke Erwärmung des Ostpazifiks während der El Niño-Ereignisse 1982-83 und 1997-98 in Nordperu Niederschläge bewirkt, die der Summe der anderen vierzig niederschlagsreichsten Jahre gleichkamen. Daher ist es für Entscheidungsfindungen in Peru entscheidend, dass „El Niño“ nicht als Sammelbegriff verwendet wird, sondern dass potentielle Auswirkungen beurteilt werden, indem man sowohl die Muster der SST betrachtet, als auch deren Stärke. Dafür benutzt das ENFEN (offizielles peruanisches Institut zur Untersuchung von El Niño) sowohl die SST-Daten der Region Niño 1+2 wie auch der Region Niño 3.4 als wichtigste Referenz-Indizes.
• In Peru erfroren 1997 (Jahrhundert-El Niño 1997/98) 6 Menschen auf Grund eines Schneesturms. Und mehrere Tausend saßen in den höhergelegenen Gebieten fest. Starke Niederschläge hatten 1997 Überschwemmungen, Erdrutsche und einen Anstieg des Grundwassers zur Folge. Durch den Anstieg des Grundwassers wurden Verkleidungen von Kanälen aufgeschwemmt, zahlreiche Drainagen und Kanäle wurden verstopft. Die Schäden beliefen sich trotz Vorbeugung und Schutzmaßnahmen auf 20 Mio. Dollar.
• Die Sierra (die hochgelegenen Berge der Anden) und das Altiplano (Hochplateau in ca. 4.300 m NN) erhalten unter El Niño-Bedingungen deutlich weniger Niederschlag, belegbar - außer durch meteorologische Messwerte - u.a. mit Seespiegelschwankungen des Titicaca-Sees.
• Von der zerstörerischen Wirkung der Regenfälle sind auch Kulturdenkmäler wie die Lehmziegelbauten alter Indianerkulturen betroffen und auch die Linien der Nazca-Kultur (Peru).
• El Niño reduziert an der peruanischen Pazifikküste das Upwelling von kaltem, nährstoffreichem Wasser, das die reichen Fischbestände ermöglicht. Diese wiederum sind außerhalb der El Niño-Phasen die Nahrungsgrundlage für große Seevögelpopulationen, deren Ausscheidungen die Basis für die Düngemittelindustrie ist.
• So führen starke El Niño-Ereignisse zu einem markanten Rückgang der Fischerei; die geringere Produktion hat zur Folge, dass fischverarbeitende Betriebe geschlossen werden müssen und geringere Gehälter ausgezahlt werden. Außerdem entsteht verbreitete Arbeitslosigkeit und eine instabiler Arbeitsmarkt (Arbeitslose durch den Rückgang der Fischmehl- und Fischölproduktion). Das El Niño-Ereignis von 1997/98 führte zu einem Rückgang der Fischbestände um 80 % und zu einem Rückgang der Fischmehlexporte um 62 %, was die peruanische Wirtschaft $ 3,5 Milliarden kostete. 2015 wurden trotz der Migration der Anchovis ein großer Teil der Fangquoten angelandet.
• Für 2015/16 rechnet man überdies mit einer Zunahme der Agrarproduktion (vor allem Mangos, Artischocken und Weintrauben). Gleichzeitig wird mit einem Rückgang bei der Nachfrage nach warmer Winterbekleidung gerechnet.

• La Niña:

• La Niña hingegen bewirkt in den hohen Anden und im Altiplano reichlich Niederschläge, die sich günstig für Ackerbau und Viehhaltung (Lama- und Schafherden) auswirken, die Küstenregionen von Peru und der Kleine Norden Chiles leiden aber unter verstärkten Dürren.

"El Niño": DRK entsendet Trinkwasseraufbereitungsanlagen nach Peru

Weltweiter Kampf gegen "El Niño" - Weitere Überflutungen in Peru

Das 5-köpfige Spezialistenteam des Deutschen Roten Kreuzes (DRK), das seit Samstag mit zwei Trinkwasseraufbereitungsanlagen in der peruanischen Stadt Ica (ca. 350 km S Lima) im Einsatz ist, hat inzwischen die komplette Trinkwasserversorgung der städtischen Armenviertel übernommen. Nach sintflutartigen Regenfällen war das Trinkwassernetz in der 180.000 Einwohner-Stadt völlig zusammengebrochen.
Damit ist das DRK im Zusammenhang mit dem Wetterphänomen El Niño jetzt auf zwei Kontinenten gleichzeitig im Katastropheneinsatz: In der ostkenianischen Stadt Garissa arbeitet bereits seit 20. Dezember 1997 ein DRK-Spezialistenteam jeden Tag bis zur völligen Erschöpfung. Täglich werden dort über 120.000 Liter sauberes Trinkwasser produziert, um so die Ausbreitung von Cholera und anderen Seuchen einzudämmen.
Beim Einsatz im peruanischen Ica werden ebenfalls täglich über 100.000 Liter Trinkwasser produziert, wie überhaupt das Katastrophenszenario in beiden Ländern durchaus ähnlich ist. Der Südamerikaeinsatz des DRK wird durch die Europäische Union und das Auswärtige Amt finanziert, und ist vom Peruanischen Roten Kreuz erbeten worden. DRK-Pressestelle Bonn (25.02.1998).

Quelle: DRK

 

Versicherungen für Kleinagrarkredite zur Anpassung an den Klimawandel

Projektkurzbeschreibung:

Auftraggeber: Internationale Klimaschutzinitiative (IKI) mit Finanzierung durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMUB)
Land: Peru
Politischer Träger: Agencia Peruana de Cooperación Internacional (APCI)
Gesamtlaufzeit: 2010 bis 2013

Ausgangssituation:

Extreme Klimaphänomene wie El Niño haben an Intensität und Häufigkeit zugenommen und sind mit hoher Wahrscheinlichkeit auf den Klimawandel zurückzuführen. El Niño verursacht in Peru Schäden in Milliardenhöhe. Betroffen ist vor allem der Agrarsektor, der eine wichtige Rolle für die nationale Wirtschaft spielt. Die Geschädigten – in der Mehrheit kleine und mittlere landwirtschaftliche Betriebe – werden oftmals in ihrer Existenz bedroht. Um ihre Risiken zu mindern, brauchen sie – und die sie finanzierenden Kreditinstitutionen und die lokalen Regierungen – eine Versicherung gegen Klimaschäden.

Ziel:

Agrarproduzenten, Produzentenvereinigungen, Firmen sowie regionale Finanz- und Regierungsinstitutionen in der nordperuanischen Küstenregion können sich über ein neu entwickeltes Angebot an innovativen Versicherungen gegen extreme Klimaereignisse absichern.

Vorgehensweise:

In den besonders stark vom extremen Klimaphänomen El Niño betroffenen Regionen in der nördlichen Küstenzone Perus (Piura, Lambayeque und La Libertad) werden indexbasierte Versicherungen gegen Klimarisiken entwickelt und eingeführt. Sie beruhen nicht wie klassische Agrarversicherungen auf konkreten Schadensmessungen, sondern auf dem Erreichen vorher festgelegter Klimadatenpunkte, die nachweislich den Eintritt von Schadensereignissen bestimmen, zum Beispiel ein Temperaturanstieg an der Meeresoberfläche vor der Küste Perus, der mit dem El-Niño-Phänomen einhergeht. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit verschiedenen Regierungsinstitutionen, privaten Versicherungen sowie nationalen und internationalen Finanz- und Forschungseinrichtungen durchgeführt.

Ermittlung und Stärkung des regionalen Bedarfs an Klimaversicherungen:

• Personen und Unternehmen wurden über Klimaschwankungen und damit verbundene Risiken sowie klimarelevante Versicherungsprodukte informiert, Versicherungsagenten wurden geschult.
• Das Versicherungsunternehmen La Positiva Seguros hat die im Auftrag des Projekts erstellten Bedarfsstudien zur Ausgestaltung von Klimaversicherungen genutzt.
• Die Regionalregierungen von Piura, Lambayeque und La Libertad stützen sich auf die vom Forschungszentrum der Universidad del Pacifico in Lima erstellten Informationen über mögliche finanzielle Verluste durch ein extremes El-Niño-Phänomen, um ein Konzept zum finanziellen Risikomanagement zu erarbeiten.

Entwicklung des klimarelevanten Versicherungsangebots:

• Eine von der Aufsichtsbehörde für Banken, Versicherungen und private Rentenfonds (SBS) genehmigte Versicherungspolice liegt vor. Die „Versicherung gegen das extreme Klimaphänomen El Niño“ wird auf dem peruanischen Markt angeboten.
• 2011 gewann das Projekt die Gesellschaft La Positiva Seguros für die Vermarktung der Kreditversicherung. Damit wurden 4,6 Millionen US-Dollar für 585 Agrarkredite gegen ein möglicherweise extremes Klimaphänomen El Niño im Zeitraum 2012–2013 abgesichert.
• 2012 wurde das Versicherungsprodukt von der Sparkasse Caja Nuestra Gente erworben, die damit ihre Klientel in den Zielregionen Piura, Lambayeque und La Libertad bedient. Hiermit sind 3.560 an Bauern vergebene Agrarkredite im Wert von 21 Millionen Euro für den Zeitraum 2013–2014 abgesichert.

Quelle: giz

Starkniederschlag über der nordperuanischen Küstenwüste am Cerro Campana nördlich von Trujillo Der Abfluss dieser Niederschläge am 10.2.98 war verantwortlich für die Unterbrechung des Pan American Highway an mehreren Stellen, die Überflutung von Huanchacito und den Bruch eines Erddamms bei Trujillo. Die ausfließenden Wassermassen überfluteten den Friedhof von Mampuesto. Entlang einer tiefen Erosionsrinne wurden dabei Särge freigelegt und durch die Wassermassen weggespült. Die Schäden wurden u.a. durch ein Foto dokumentiert, das den zweiten Preis der World Press Photo Awards erhielt. Quelle: Dillon, M. Andean Botanical Information System

Niederschlag in ausgewählten Orten Perus 1997-98 und Vergleich mit dem normalen Niederschlag und dem Niederschlag während des El Niño 1982-83. Quelle: Cornejo (personal communications) based on data from SENAMHI, Peru in "The 1997-1998 El Niño Event: A Scientific and Technical Retrospective" (WMO)

Weitere Informationen zu Peru:

• The impacts of El Niño and La Niña on Peru
• The 1997/98 El Niño and its effects on the coastal marine ecosystem off Peru
• Variation in Holocene El Niño frequencies: Climate records and cultural consequencies in ancient Peru
• The impact of heavy rainfalls by El Niño 1997/98 on vegetation in Northern Peru / Ecuador (Poster von M. Block und M. Richter)
• Reducing the Impact of Environmental Emergencies through Early Warning and Preparedness: The Case of the 1997-98 El Niño - Peru Country Study (UNO)
• The Phenomenon of El Niño (ENSO) and its Impact on the Transition to Agriculture in Coastal Peru (mesoamerica.ru 2004)

Auswirkungen von ENSO auf weitere Länder und Räume Südamerikas

• El Niño:

• Bei der El Niño-Episode 1997/98 wüteten im Süden Boliviens (Region Chaco) und im brasilianischen Bundesstaat Amazonas heftige Waldbrände, aufgrund der seit Wochen ausbleibenden Niederschläge und Temperaturen bis zu 45 °C waren die Pflanzen verdorrt. Das Feuer breitete sich im tropischen Regenwald aus, obwohl seine Bäume üblicherweise schlecht brennen, denn viele bestehen aus weichem mit Feuchtigkeit vollgesogenen Holz oder sind so hart, dass sie Feuer widerstehen können, mindestens 10% der 5,1 Mio. km² des Amazonaswaldes sollen vernichtet worden sein.
• 2007 hingegen kam es während der El Niño-Episode in Bolivien zu Überflutungen und Schlammlawinen, besonders in den Regionen Santa Cruz und Beni an der Grenze zu Brasilien. In der nordöstlichen Amazonasregion Beni, die von der Landwirtschaft abhängig ist, kamen mehr als 22.000 Rinder um. Yucca-, Reis- und Bananenpflanzungen wurden vernichtet. In dem besonders geschädigten Osten des Landes breiten sich unterdessen Infektionskrankheiten weiter aus (Dengue-Fieber, Malaria). Die Wasser- und sanitäre Versorgung wurde durch das Hochwasser beeinträchtigt.
• Im Dezember 2015 traten in Argentinien, Brasilien und Uruguay nach starken Regenfällen Flüsse über die Ufer sodass Zehntausende Ihre Häuser evakuiert werden mussten. Überschwemmungen hatten im benachbarten Paraguay schon Anfang Dezember begonnen. Der Pegel des Río Paraguay (Nebenfluss des Río Paraná ) in Asunción erreichte am 24. Dezember bereits 7,71 m, der zweithöchste je für Dezember gemessene Wert. Die kritische Höhe in Asunción liegt bei 5,5 m.
• Aufblühen der Bodenflora und Aufleben der Bodenfauna in den ariden Küstengebieten verursacht durch ungewöhnlich hohe Niederschläge im Zusammenhang mit El Niño. Pflanzenarten, die als ausgestorben galten, regenerieren ihre Bestände und auch bislang unbeschriebene Arten kommen zum Vorschein.

Nach einer Internet-Veröffentlichung des DKRZ (R.o.)

• In Kolumbien Häufung von Malaria. Das anomale, warme Klima während El Niño-Episoden führt zu einer Vermehrung der entsprechenden Mückenarten, welche die Malaria übertragen. Die Zahl der Malariainfektionen hatte 1992 mit ca. 500.000 infizierten Personen ihren Höhepunkt (vgl. Grafik).
• Zentral- und Süd-Chile erfährt bei El Niño häufig milde Winter mit starken Niederschlägen. Diese Bedingungen sind günstig für die Erzeugung von Strom aus Wasserkraft und die Auffüllung von Speicherseen. Allerdings kann durch die verstärkten Niederschläge der Zugang in Gebirgsregionen erschwert und Bergbauaktivitäten dadurch behindert werden.
  
• Nord-Chile: Informationen zu den Auswirkungen im Upwelling-System vor Nord-Chile finden sich in der Arbeit von Ulloa u.a.
• Anden: Archäologen von der Universität von Maine (USA) sehen einen Zusammenhang mit der kulturellen Entwicklung im Andengebiet. Weil es anlässlich von El Niño häufiger regnete, stiegen die Ernten, und in Peru entstanden damals die ersten Tempel (Science, Bd. 283, S. 499, 1999).
• In Ecuador waren beim El Niño 1997/98 die Fangzahlen von Garnelen deutlich erhöht.
  Vgl.: Reducing the Impact of Environmental Emergencies Through Early Warning and Preparedness - The Case of El Niño-Southern Oscillation - Ecuador (UNO)
• Brasilien: in Nordostbrasilien mit seiner Caatinga-Vegetation treten fast regelmäßig im Zusammenhang mit El Niño Sêcas (Dürren) auf. Sie werden als wichtigste Telekonnektion außerhalb des pazifischen Raums angesehen. Sie können auch das Amazonasbecken und die ganze Atlantikküste zwischen Kolumbien und dem Horn von Südamerika betreffen. Man vermutet eine ähnliche Luftdruckschaukel wie über dem Pazifik: In El Niño-Jahren kann sich im Südostpazifik bei gleichzeitiger Erwärmung des Meerwassers nur ein schwaches Hoch ausbilden, bei gleichzeitig südlicherer Position und weitem Vordringen der ITK nach Süden. Dies bedingt eine kräftige, ausdauernde Antizyklone über dem Südatlantik, die dort eine Südverlagerung der Innertropischen Konvergenzzone (ITK) im März/April bis über den Äquator hinaus nicht ermöglicht. Die mit der ITK verbundenen Sommerregen unterbleiben über dem Nordeste.
• Im Süden Brasiliens fallen wie in den benachbarten Uruguay, Paraguay und Ostargentinien bei El Niño gewöhnlich überdurchschnittlich hohe Niederschläge.
• Reducing the Impacts of Environmental Emergencies through Early Warning and Preparedness: The Case of the 1997-98 El Niño-Southern Oscillation - Paraguay Country Case Study (UNO)
• Argentinien erhält wie der Süden Brasiliens während eines El Niño mehr Niederschlag. Dies stimuliert häufig die Zuckerpreise, da überdurchschnittliche Regenmengen übermäßige Mengen reduziert. Günstig sind die Niederschläge für die Bauern, die mit erhöhten Sojaernten rechnen können.

• La Niña:

• Unter La Niña-Bedingungen hingegen kommt es in Kolumbien (teils auch im benachbarten Venezuela) oft zu sturzflutartigen Niederschlägen, verbunden mit katastrophalen Erdrutschen und Überschwemmungen. Dies ist die Folge der bei La Niña besonders intensiven Passate und starker Konvektion in der ITK über Kolumbien.
• Im Norden Brasiliens kommt es unter La Niña-Bedingungen von Dezember bis Februar zu höheren Niederschlägen als üblich.

Starke Überschwemungen und Erdrutsche im Nordosten Brasiliens (2022) Links: Im Mai 2022 führten tagelange starke Regenfälle zu Überschwemmungen und Erdrutschen in den Bundesstaaten Pernambuco, Alagoas und Paraíba. Danach hat sich die Lage weiter verschlechtert. Bis zum 29. Mai 2022 meldete der Nationale Zivilschutz 79 Todesopfer und mindestens 3.957 Vertriebene im gesamten Bundesstaat Pernambuco. Insgesamt 14 Städte oder Gemeinden haben den Notstand ausgerufen. Während des Zeitraums der starken Niederschläge und in den vorangegangenen Monaten gab es ein anhaltendes La Niña-Ereignis. Dies könnte die Niederschlagsmenge im östlichen Nordosten Brasiliens erhöht haben. Rechts: Durchschnittlicher 7-Tage-Niederschlag für die Zeit vom 25. bis 31. Mai 2022. Am 27. und 28. Mai fielen in weniger als 24 Stunden im Bundesstaat Pernambuco mehr als 70 % der Regenmenge, die normalerweise im gesamten Mai fällt. Dies folgte auf eine Woche mit sehr starken Regenfällen. Erdrutsche und großflächige Überschwemmungen folgten. Quellen: floodlist / PRF 191 PE

Vorteile für die Wirtschaft in Südamerika

• günstige klimatische Bedingungen ließen 1997 einen um 25% höheren Sojaertrag erwarten
• Mais sollte von der höheren Feuchtigkeit zur Wachstumszeit profitieren und die Getreidebauern erwarteten abseits der Dürregebiete Rekordernten
• Brasiliens Kaffee- und Zuckerproduzenten hofften auf gute Profite durch Ernteausfälle, die ihre Kollegen in Asien und Afrika wegen El Niño haben würden
• am 31. Oktober 1997 berichtete das "Handelsblatt", die im Jahre 1998 in Brasilien anstehenden Präsidentenwahlen böten beste Möglichkeiten für die brasilianischen Bauern, im Falle doch eingetretener Witterungsschäden Subventionen vom Staat einzufordern
• tropische Fische kommen im Ostpazifik vermehrt vor, der Export steigt an
• unter La Niña-Bedingungen sind die Fisch-Anlandungen aus dem - wegen verstärktem Upwelling - dann noch kälteren Humboldt-Strom erhöht

Weitere Informationen zu Südamerika:

• Im Anhang befinden sich ausführliche Materialien zu dem dt.-brasilianischen Entwicklungshilfe-Projekt WAVES (Water Availability and Vulnerability of Ecology and Society in the Northeast of Brazil - Wasserverfügbarkeit und Verletzlichkeit von Ökosystemen und Gesellschaft im Nordosten Brasiliens). Siehe auch das CLIVAR-Poster Hydrologic variability over the Amazon basin and its relationship with ENSO and NAO.
• Ebenfalls im Anhang befindet sich eine Sammlung eindrucksvoller Fotos, die den Zustand der Galápagos-Inseln während des El Niño 1998 mit dem Zustand im Jahr 2000 vergleicht.
• Weitere Informationen finden Sie im Anhang bei: El Niño and La Niña Impacts in Southeastern South America
• El Niño and La Niña -- the Pacific’s deadly duo (International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies)
• Land unter in der Atacama-Wüste (Wolfgang Kron, Munich Re 2.3.2016)
• El Niño stürzt Bolivien ins Unglück - Fotostrecke (Spiegel Online)
• El Niño Fueled Rains Swamp South America (NASA Earth Observatory 28.9.2018)
• State of the Climate in Latin America and the Caribbean 2021 (WMO 2022)
• Exploring ENSO in Ecuador (ENSO Blog 2018)

Pazifik

Da der Pazifik, insbesondere sein tropischer Teil, als wichtigster Schauplatz des ENSO-Phänomens gilt, sind wesentliche Auswirkungen auf diesen Raum anderer Stelle behandelt, z.B. im Einführungskapitel oder in diesem Kapitel unter Meteorologische Prozesse.

• unerwartete Algenblüte im zentralen Pazifik beim Übergang von El Niño zu La Niña während des extremen ENSO-Ereignis von 1997-99

Links: Schemagrafik, die zeigt, was passiert, wenn ein sehr starker El Nino auf das Oberflächenwasser im zentralen äquatorialen Pazifik trifft. Rechts: Schemagrafik, die zeigt, was während eines La Niña-Ereignisses passiert, wenn das äquatoriale Wasser ungewöhnlich kalt wird und die östlichen Passatwinde stärker wehen. Quelle: MetEd / UCAR (Zugang über kostenfreie Registrierung)

Weitere Informationen:

• ENSO and the tropical Pacific. In: State of the climate in 2015 (Bull. Amer. Meteor. Soc., 97 (8), S93-S98)
• Warm episodes in the tropical Pacific (NOAA CPC)
• El Niño in the Pacific (UN OCHA)
• When El Niño Rages - How Satellite Data Can Help Water-Stressed Islands (Luchetti, Nicholas T. et al., BAMS Dec. 2016)
• Coastal vulnerability across the Pacific dominated by El Niño/Southern Oscillation (Barnard, Patrick L. et al. (2015), In: Nature Geoscience Vol. 8, 801–807)
• Surf’s up: How does ENSO impact Hawaii? (Nat Johnson, ENSO Blog 2022)

Indik

• Über dem südwestlichen Indischen Ozean besteht eine deutlich geringere Zyklon-Tätigkeit bei El Niño.
• vgl. die CLIVAR-Poster:
  - The years of El Niño, La Niña and interactions with the tropical Indian Ocean
  - Precipitation in the Eastern Indian Ocean as a Predictor for the Onset of El Niño: What Can TRMM and QuikSCAT Tell Us?

Antarktis und antarktische Gewässer

• Der Kontinent ist von saisonal variierendem Meereis umgeben. Die Meereisausdehnung kann im September ein Maximum von 7 Millionen Quadratmeilen erreichen und schrumpft im Februar oder März auf etwa 1 Million Quadratmeilen. Entlang des Kontinentrandes liegen zahlreiche von Gletschern gespeiste Schelfeisflächen unterhalb des Meeresspiegels, mit schwimmenden Zungen, die so weit hinausreichen, wie es das Gleichgewicht zwischen Schwerkraft und Auftrieb erlaubt.
  Wenn das Gleichgewicht versagt, brechen Teile des Schelfs ab und bilden Eisberge, ein natürlicher Prozess, der als Kalben bekannt ist. In den letzten Jahrzehnten haben sich einige Schelfeisgebiete schnell aufgelöst. Diese Prozesse tragen nicht direkt zum Meeresspiegel bei, da das Eis bereits im Ozean schwamm. Aber am Meeresboden liegende Schelfeisberge verlangsamen den freien Fluss der inneren Gletscher in den Ozean und halten so den Beitrag der Gletscher zum Meeresspiegelanstieg in Schach.
  Wissenschaftler sind sehr daran interessiert, wie sich unterschiedliche Klimamuster - wie ENSO - und die globale Erwärmung auf das antarktische Schelfeis auswirken, weil sie möglicherweise zum Anstieg des Meeresspiegels beitragen.

Thwaites-Gletscher in der Westantarktis - Schema zu Gletscherfluss und Kalben Von Gletschern gespeistes Schelfeis ist ein komplexes System, das von zahlreichen Faktoren beeinflusst wird: Schwerkraft, die auf den Gletscher wirkt, Wasser, das das Schelfeis antreibt, Luft- und Wassertemperaturen, Winde, Stürme, Schneeanhäufung und so weiter. Atmosphärische und ozeanische Zirkulationsmuster können diese Ereignisse antreiben, und die Reaktionen des Schelfeises können das Ergebnis verändern. Diese schematische Darstellung des Thwaites-Gletschers in der Westantarktis zeigt einige der Prozesse, die den Gletscherfluss und das Kalben des Schelfeises beeinflussen. Quelle: ENSO Blog 2020

• Die Antarktis ist schwer zu erforschen, da ihre Abgeschiedenheit bedeutet, dass wir nicht so viele aufgezeichnete Beobachtungen des Klimas dort haben wie in zugänglicheren Teilen der Welt. Mitte der 1970er Jahre hatten Wissenschaftler jedoch genug Beweise dafür, dass El Niño eine Telekonnektion auf die Antarktis ausübt, so dass sie mehrere Studien durchführten, um herauszufinden, wie diese funktioniert.
• Zu den hohen Breiten rund um die Antarktis bestehen viele Verbindungen. Insbesondere führen El Niño-Bedingungen zu Hochdruckanomalien über der Amundsen-See und der Bellingshausen-See, wobei es zu einer Verringerung des Meereises und zu verstärkten polwärtigen Wärmeströmen in diesen Bereichen kommt, wie auch im Rossmeer. Das Weddellmeer tendiert unter El Niño-Bedingungen eher zu kälteren Temperaturen mit verstärkter Meereisbildung. Unter La Niña-Verhältnissen herrschen die genau umgekehrten Temperatur- und Druckverhältnisse vor.

Muster des Luftdrucks über der Westantarktis Durchschnittliche Juni-August-Anomalie der Höhe des 500 hPa-Niveaus in der Atmosphäre während El Niño (oben) und La Niña, basierend auf historischen El Niño- und La Niña-Ereignissen. Größere Höhen zeigen einen höheren Atmosphärendruck, geringere Höhen einen niedrigeren Druck. Abbildung von Emily Becker und climate.gov unter Verwendung von NCEP-NCAR Reanalysis-Daten. Quelle: NOAA

• Studien der letzten Jahre zeigten, dass El Niños Veränderungen der atmosphärischen Zirkulation in den Tropen zu einer großräumigen atmosphärischen Welle (Rossby-Wellen) führen, einem abwechselnden Muster aus Hoch- und Tiefdruckgebieten, das sich vom tropischen Pazifik südwärts bis zur Antarktis erstreckt. Der durchschnittliche atmosphärische Wellenzug im südlichen Pazifik während El Niño besitzt einen überdurchschnittlich hohen Druck in der Nähe des Äquators, einen überdurchschnittlich niedrigen Druck östlich von Neuseeland und ein überdurchschnittlich hohen Druck über dem Südlichen Ozean in der Nähe der Antarktis. Satellitenbeobachtungen einer amerikanischen Forschergruppe (Paolo 2018) zeigten auf, was diese ENSO-bedingten Druckmuster für die westantarktischen Schelfeisgebiete bedeuten. Die Gruppe stellte fest, dass die Gesamtmasse des Schelfeises davon abhängt, wie viel Schnee fällt und wie viel Schmelzvorgänge an der Basis des Schelfeises durch auftreibendes Tiefseewasser stattfinden.
  Wenn der Luftdruck über der Amundsen-See höher als normal ist - wie es bei El Niño der Fall ist - drehen die oberflächennahen Winde mehr von Nordwest auf Südost. Dadurch wird wärmere, feuchtere Luft aus dem Ozean in die Westantarktis transportiert, was zu mehr Schnee führt. Diese Windrichtung führt aber auch zu mehr Auftrieb aus dem zirkumpolaren Tiefenwasser - einer Wasserschicht in mittlerer Tiefe, die im Vergleich zum Oberflächenwasser warm ist. Der Auftrieb des zirkumpolaren Tiefenwassers schmilzt und dünnt die tieferen, dickeren Schelfeisschichten von unten aus. Das La-Niña-Tief in der Amundsen-See führt zu mehr Südost- bis Nordwestwinden, die den gegenteiligen Effekt bewirken: trockenere, kältere Luft und weniger Schnee, aber auch weniger Auftrieb von warmem Wasser.
  Die Studie von Dr. Paolo und seinem Team zielte darauf ab, herauszufinden, welcher El Niño-Effekt - mehr Schnee oder mehr Schmelzen - den größten Einfluss auf die Masse der Schelfe in der Westantarktis hat. Schnee verdichtet sich schließlich zu Eis und erhöht die Masse des Schelfeises. Sie fanden jedoch heraus, dass das Schmelzen von unten, verursacht durch den verstärkten Auftrieb von zirkumpolarem Tiefenwasser, der dominierende Effekt war. Letztendlich neigt El Niño dazu, die Masse des Schelfeises in der Westantarktis zu verringern. La Niña scheint den gegenteiligen Effekt zu haben, mit weniger Schmelzen des Unterwassereises.
  Auch wenn ENSO einen klaren Einfluss auf die Westantarktis hat, darf nicht übersehen werden, dass jedes Ereignis anders ist, und es viele Dinge gibt, die gleichzeitig passieren - einschließlich des Klimawandels. Wissenschaftler lernen immer noch etwas über das Klima der Antarktis, und wir haben noch einen langen Weg vor uns, bis wir alles verstanden haben.
  
• Im Jahr 2015 hatte sich in der Antarktis der Trend zu immer größeren winterlichen Seeeismaxima nicht fortgesetzt. Wissenschaftler erklären dies mit der Existenz des starken El Niño. Dieses Ereignis verursacht höheren Luftdruck auf Meereshöhe, wärmere Lufttemperatur und wärmere Meeresoberflächentemperaturen in der Amundsen, der Bellingshausen und der Weddell See in Westantarktika, was die Meereisverteilung beeinflusst.

  El Niño verhinderte ein weiteres Rekordmaximum des antarktischen Meereises Die Karten zeigen antarktische Meereiskonzentrationen für September während der beiden starken El Niño-Ereignisse von 2015 (links) und 1997 (rechts) im Vergleich zu den Durchschnittswerten von 1981-2010. Die Farben zeigen den prozentualen Unterschied in der Konzentration in verschiedenen Gebieten, wobei Orange und Rot für höhere Konzentrationen und Grün und Blau für niedrigere Konzentrationen stehen. El Niño neigt dazu, das Amundsen-Tief zu schwächen, was sich auf die Winde und Temperaturen in der Region auswirkt, was wiederum die Meereisbildung beeinflussen kann. Die Winde änderten sich in einer Weise, die diese Bildung tendenziell dämpfte, während die Temperaturen höher waren, was ebenfalls das Meereiswachstum begrenzte. Die Muster, wo es mehr oder weniger Meereis um die Antarktis in diesem September gab, sahen sehr ähnlich aus wie im September 1997, dem letzten Mal, als es einen El Niño von entsprechender Stärke gab. Quelle: National Snow and Ice Data Center

  Weitere Informationen:

  • El Niño and Antarctica. In: State of the climate in 2015 (Bull. Amer. Meteor. Soc., 97 (8), S162)
  • Antarctica is colder than the Arctic, but it’s still losing ice (NOAA 2019)
  • El Niño und La Niña: GRACE misst Gegensätze im westantarktischen Schneefall (GFZ System Erde 2012)
  • ENSO and… Antarctica! And penguins! (ENSO Blog 2020)

   

  Weitere Informationen zu den Regionalteilen:

  • Understanding the drought impact of El Niño on the global agricultural areas: An assessment using FAO’s Agricultural Stress Index (ASI), FAO (2014)
  • 2015–2016 El Niño - Early action and response for agriculture, food security and nutrition - FAO (März 2016)
  • Global impacts of El Niño and La Niña (Lindsey, Rebecca (2016))
  • El Niño: Overview of impact, humanitarian needs and response (OCHA, September 2016)

   

  Weitere Informationen zu den Auswirkungen allgemein:

  • The 1997-1998 El Niño Event - A Scientific and Technical Retrospective - WMO (1999)

  Das International Research Institute for Climate Prediction (IRI) der Columbia University, NY, bietet gebietsbezogene, aktuelle Informationen über ENSO und seine Auswirkungen.

  Allgemeine, englischsprachige Länderinformationen finden Sie im World Factbook der CIA im Internet (aktuelle Version).

  Landeskundliche Informationen zu den lateinamerikanischen Ländern in englischer Sprache finden Sie über die Linkliste der Universität von Texas, Austin.

  Allgemeine, deutschsprachige Länderinformationen sind auf folgenden Seiten zu finden:

  • LEXAS Information Network
  • Länderinformationen (Auswärtiges Amt)
  • Wikipedia

   

  Didaktischer Hinweis:

  Eine Kontaktaufnahme zu Schulen in aktuell betroffenen Regionen ist über das "GLOBE"-Netzwerk mit Hilfe folgender URL möglich:

  http://www.globe.gov
  

  Sinnvoll sind auch Kontaktaufnahmen zu deutschsprachigen Auslandsschulen.