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Frühes Netto-Null könnte anhaltenden El-Niño-Wandel im Pazifik begrenzen
Klimatische Langzeitfolgen: Selbst wenn die Menschheit ihre Kohlendioxidemissionen auf netto null senkt, könnte der tropische Pazifik für Jahrhunderte verändert bleiben. Klimamodelle zeigen einen anhaltenden Wandel zu El-Niño-ähnlichen Durchschnittsbedingungen und ein erhöhtes Risiko extremer El-Niño-Ereignisse. Ein früherer Emissionsstopp könnte die langfristigen Folgen deutlich begrenzen.
Melbourne (Australien). Der tropische Pazifik ist eines der Schaltzentren des globalen Klimas. Seine Temperatur- und Windverhältnisse beeinflussen Regenfälle, Dürren und Überschwemmungen weit über die Region hinaus. Besonders wichtig ist dabei das Wechselspiel zwischen El Niño und La Niña, das sich in unregelmäßigen Abständen verändert.
Normalerweise ist das Oberflächenwasser im westlichen Äquatorialpazifik wärmer als im Osten. Passatwinde schieben warmes Wasser nach Westen und fördern im Osten den Auftrieb kühleren Tiefenwassers. Bei El Niño schwächen sich diese Winde ab, der Temperaturgegensatz schrumpft und die tropischen Regengebiete verlagern sich.
Doch was passiert mit diesem System, wenn der weitere Ausstoß von Kohlendioxid endet? Forscher der University of Melbourne um Aditya Sengupta haben untersucht, ob der tropische Pazifik nach dem Erreichen von Netto-Null zu seinen früheren Bedingungen zurückkehrt und welchen Unterschied der Zeitpunkt des Emissionsstopps macht.
Dazu hat das Team zunächst Simulationen von neun Erdsystemmodellen verglichen. Anschließend nutzten die Wissenschaftler ein australisches Klimamodell, um die Entwicklung für weitere 1.000 Jahre zu verfolgen. In sieben Modellläufen ließen sie die CO₂-Emissionen zu unterschiedlichen Zeitpunkten zwischen 2030 und 2060 auf null sinken.
Das Ergebnis: In allen neun Modellen verringerte sich während der Erwärmung der Temperaturunterschied zwischen West- und Ostpazifik. Die durchschnittlichen Verhältnisse verschoben sich damit in Richtung eines El Niño. Das bedeutet nicht, dass fortan ständig El Niño herrscht, sondern dass sich die Ausgangsbedingungen für den natürlichen Wechsel zwischen El Niño und La Niña verändern.
Auch nach dem modellierten Emissionsstopp kehrte der frühere Zustand nicht schnell zurück. Die längeren Simulationen deuten vielmehr darauf hin, dass dieser Wandel noch Jahrhunderte andauern könnte. In sechs der neun zunächst ausgewerteten Modelle blieb außerdem die Stärke der El-Niño- und La-Niña-Schwankungen erhöht.
„Die Atmosphäre und die Meeresoberfläche können sich relativ schnell anpassen, während der tiefe Ozean über Hunderte oder sogar Tausende Jahre Wärme aufnimmt und wieder abgibt. Dadurch besitzt der Ozean ein langes Gedächtnis für frühere Treibhausgasemissionen“, erklärt Aditya Sengupta.
Der Grund liegt nach den Modellrechnungen in der gewaltigen Wärmespeicherkapazität der Meere. Selbst wenn die globale Oberflächentemperatur nach dem Emissionsstopp weitgehend stabil bleibt, erwärmen sich die Tiefsee und der Südliche Ozean noch lange weiter. Die gespeicherte Wärme wirkt damit auf die atmosphärische Zirkulation zurück.
Demnach verändern sich großräumige Luftdruckunterschiede und tropische Regenzonen verlagern sich in Richtung Äquator. Dadurch bleiben die östlichen Passatwinde über dem Pazifik geschwächt. Zugleich erwärmen sich auch tiefere Wasserschichten im östlichen Äquatorialpazifik, wodurch der ursprüngliche Gegensatz zum warmen Westen nur langsam wiederhergestellt wird.