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Madden-Julian-Oszillation: Seltenes Klimaphänomen trieb ozeanische Hitzewelle an

Die Kombination zweier starker Klimaereignisse führte 2016 zu einer unerwarteten Aufheizung des südwestlichen Pazifiks. Ein extrem starker Wirbelsturm beendete sie dann.
Luftaufnahme des Great Barrier Reef
Korallenriffe wie das Great Barrier Reef werden durch die steigenden Wassertemperaturen der Weltmeere stark gefährdet.

Im Januar und Februar 2016 erlebte der südwestliche Pazifik vor der australischen Küste eine außergewöhnliche Hitzewelle, die etwa vor der Insel Neukaledonien zu einer großflächigen Korallenbleiche und einem Fischsterben in der Südsee führte. Sie dauerte 24 Tage an und bildete damit das bislang längste und stärkste Ereignis dieser Art in der Region. Das Ausmaß der Hitzewelle überraschte die Fachwelt, und ihr Ursprung war lange rätselhaft. Doch nun legte ein Team um Cyril Dutheil vom Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde in »Science Advances« eine Studie vor, laut der eine untypische Kombination zweier Klimaphänomene das Ereignis auslöste – bevor ein weiteres Wetterextrem es wieder beendete.

Anfang 2016 dominierte eigentlich El Niño im Pazifik. Doch die Temperaturen im Ozean passten nicht dazu: Unter normalen Umständen sorgte dieses Klimamuster dafür, dass sich der Ozean vor der südamerikanischen Küste erwärmt, während er sich im Westen vor Australien und Indonesien abkühlt. Stattdessen herrschten rund um Neukaledonien, Fidschi, Vanuatu und Kiribati auf einer Fläche von mehr als 1,7 Millionen Quadratkilometern überdurchschnittlich warme Bedingungen vor. Auf dem Höhepunkt dieser Hitzewelle lagen die Wassertemperaturen um 1,5 Grad Celsius über dem langjährigen Mittel – und das über mehrere Wochen. Zu viel für viele Korallenarten, die ihre symbiontischen Bakterien abstießen und dadurch ausbleichten.

Schuld daran war ein zweites Ereignis, das als Madden-Julian-Oszillation (MJO) bezeichnet wird. Die MJO beschreibt eigentlich die Lage der stärksten Gewitteraktivität über dem Indischen und Pazifischen Ozean und folgt einem Zyklus von 30 bis 60 Tagen Länge. Die Gewitter bewegen sich – vereinfacht gesagt – vom Indischen Ozean in Richtung Datumsgrenze und dann noch ein gutes Stück weiter in Richtung Südamerika, ehe der Zyklus von Neuem beginnt. Erhöhte Konvektion und stärkere Niederschläge prägen die feuchte Phase der MJO, in der nachfolgenden trockenen Phase ist die Gewittertätigkeit dagegen unterdrückt.

Nach den Beobachtungen und Modellierungen von Dutheil und Co kam es Anfang 2016 zu einer seltenen Kombination beider Phänomene, welche die übliche Abfolge der feuchten und trockenen Phasen der MJO durcheinanderbrachte: Es trat eine MJO-Phase vor Australien auf, die untypischerweise die Konvektion und damit Wolkenbildung im südwestlichen Pazifik unterdrückte und die mit den Gewittern verbundenen Winde einschlafen ließ. Zugleich drängte das damalige, extreme El-Niño-Ereignis die Zone stärkster Konvektion zusätzlich nach Norden ab. Stattdessen machte sich ein wolkenfreies Gebiet mit sehr hoher Luftfeuchtigkeit breit, in dem allenfalls eine laue Brise auftrat.

Auf Grund der starken Einstrahlung und des geringen Wärmeverlusts durch Verdunstung in die wasserdampfgesättigte Luft konnte sich das Meer intensiv aufheizen, bis die Hitzewelle am 10. Februar 2016 ihren Höhepunkt erreichte. Damit waren allerdings die Bedingungen für ein weiteres Extremereignis vorbereitet, das der Hitzewelle schließlich ein explosives Ende bereitete: Wirbelsturm »Winston«, der zu den bislang stärksten gehört, die durch diese Region zogen.

»Winston« profitierte vom aufgeheizten Wasser, dem hohem Wasserdampfgehalt der Luft und den allenfalls schwach vorhandenen Scherwinden in der höheren Atmosphäre, die ansonsten die Bildung von Wirbelstürmen beeinträchtigen können. »Winston« zog vom 9. bis 27. Februar über den südwestlichen Pazifik und entzog dem Meer dabei sehr viel Wärmeenergie. Zudem brach er die stabile thermische Schichtung des Ozeans auf. Beides zusammen beendete die marine Hitzewelle und verhinderte noch größere Schäden am Ökosystem.

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  • Quellen
Science Advances 10.1126/sciadv.adp2948, 2024

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