El Nino Southern Oscillation

Ant-atol, Pohnpei, Micronesië. Foto © Nick Hall

De El Niño Southern Oscillation (ENSO) is een periodieke verschuiving van het oceaanatmosfeer-systeem in de tropische Stille Oceaan die het weer over de hele wereld beïnvloedt. Het gebeurt elke 3-7 jaar (gemiddeld 5 jaar) en duurt meestal negen maanden tot twee jaar. Het wordt geassocieerd met overstromingen, droogtes en andere wereldwijde storingen.

Tijdens normale of niet-El Niño-omstandigheden waaien de passaatwinden naar het westen over de Stille Oceaan. Deze winden stapelen warm oppervlaktewater in de westelijke Stille Oceaan, zodat het zeeoppervlak ongeveer een halve meter hoger is rond Indonesië dan rond Ecuador. De opwelling van de oceaan vindt plaats langs de kusten van Peru en Ecuador, waarbij aan de oppervlakte voedselrijk koud water naar de oppervlakte wordt gebracht en de visbestanden toenemen. De westkant van de equatoriale Stille Oceaan wordt gekenmerkt door warm, nat, lagedrukweer, aangezien het verzamelde vocht wordt gedumpt in de vorm van tyfonen en onweersbuien.

Tijdens een ENSO-evenement is er een toename van de luchtdruk over de Indische Oceaan, Indonesië en Australië en een daling van de luchtdruk over Tahiti en de rest van de centrale en oostelijke Stille Oceaan. De passaatwinden in de Zuid-Pacifische Oceaan verzwakken of trekken naar het oosten en warm water strekt zich oostwaarts uit van de westelijke Stille Oceaan en de Indische Oceaan tot de oostelijke Stille Oceaan (animaties en afbeeldingen van El Niño). Dit leidt tot grote droogte in de westelijke Stille Oceaan en regenval in de normaal droge oostelijke Stille Oceaan.

Terwijl El Niño wordt gekenmerkt door ongewoon warme oceaantemperaturen in de centrale tot oostelijke equatoriale Stille Oceaan, wordt La Niña gekenmerkt door ongewoon koude oceaantemperaturen in deze regio, maar warm water in de westelijke Stille Oceaan. In de meeste jaren duurt de opwarming slechts een paar weken of een maand, waarna de weerpatronen weer normaal worden en de visvangst verbetert. Wanneer de El Niño-omstandigheden vele maanden aanhouden, treedt er echter een grotere oceaanopwarming op en kan de economische impact op lokale visserij voor een internationale markt ernstig zijn.

ENSO-illustraties

Dit diagram toont een model van oppervlaktetemperaturen, winden, opstijgende delen van de lucht en de thermocline (blauw oppervlak) in de tropische Stille Oceaan tijdens El Niño, normaal en La Niña-omstandigheden. Klik om te vergroten. Bron: NOAA / PMEL / TAO Project Office, Dr. Michael J. McPhaden, directeur

Prognoses van ENSO

ENSO-evenementen zijn een natuurlijk proces en zijn al duizenden, zo niet miljoenen jaren aanwezig. ENSO-evenementen worden niet veroorzaakt door klimaatverandering, maar worden veroorzaakt door de interactie tussen de oppervlaktelagen van de oceaan en de overliggende atmosfeer in de tropische Stille Oceaan. Het is echter zeker mogelijk dat de opwarming van de aarde de manier waarop de El Niño-cyclus zich gedraagt, zal veranderen.

Sinds de mid-1970s zijn er frequenter en aanhoudender El Niño-afleveringen dan La Niña-afleveringen. Veranderingen in neerslag in de tropische Stille Oceaan houden verband met deze verandering in de ENSO, die ook het patroon en de omvang van de temperatuur van het zeewater heeft beïnvloed. Het is echter onduidelijk of deze verandering in de ENSO-cyclus te wijten is aan normale variatie of gerelateerd is aan het broeikaseffect.

Hoewel sommige wetenschappers veronderstellen dat warmere mondiale oppervlaktetemperaturen kunnen leiden tot een toename van El Niño-gebeurtenissen, is het nog steeds een actief onderzoeksgebied, of het voorkomen van El Niño verandert met de klimaatverandering. Studies van historische gegevens suggereren dat de recente El Niño-variatie hoogstwaarschijnlijk verband houdt met het broeikaseffect. ref Een meer recent onderzoek suggereert daarentegen dat de klimaatverandering naar verwachting geen invloed heeft op de omvang of frequentie van ENSO in de 21ST-eeuw, maar de impact ervan zou kunnen verslechteren. ref

Voorspellen van ENSO-evenementen

Wetenschappers zijn er niet zeker van wat er in de toekomst met ENSO zal veranderen en klimaatmodellen maken andere voorspellingen. ref Frequentere en sterkere El Niño-gebeurtenissen kunnen alleen plaatsvinden in de eerste fasen van het broeikaseffect en dan kunnen dergelijke gebeurtenissen zwakker worden. Of El Niño-evenementen kunnen zich blijven versterken en in de toekomst toenemen. Vanwege de grote impact op klimaatpatronen veroorzaakt door El Niño en La Niña, is het van cruciaal belang om te kunnen voorspellen wanneer deze gebeurtenissen zich zullen voordoen.

Er zijn veel tools beschikbaar voor het monitoren, onderzoeken en voorspellen van ENSO-evenementen, inclusief satelliet- en in-oceaanobservaties die bijna realtime gegevens verschaffen over oppervlaktewinden, oceaantemperaturen, stromingen en andere parameters. Momenteel zijn seizoensvoorspellingen gemiddeld genomen gemiddeld, maar individuele gebeurtenissen zijn een uitdaging om te voorspellen. Deskundigen suggereren dat voorspellingen van El Niño of La Niña die in de toekomst groter zijn dan 9 maanden, mogelijk niet nauwkeurig zijn. Betere voorspellingen kunnen worden gedaan door verschillende modellen te onderzoeken in plaats van slechts één model (zie voorspellingen van El Niño en La Niña).

Impact op Coral Reef ecosystemen

El Niño en La Niña kunnen beide ernstige gevolgen hebben voor ecosystemen van koraalriffen, en met name voor koraalriffen. Wereldwijd heeft ENSO tijdens 1982-1983 enorme bleking en koraalsterfte veroorzaakt, ref 1997-1998, ref 2002-2003, ref 2005, ref en 2010, en hebben bijgedragen aan de waarschijnlijke uitsterving van een koraalsoort. ref

Globale observaties van koraalverbleking tijdens de afgelopen 50-jaren (vanaf mei 2015). Bron: Reefbase

Globale observaties van koraalbleken tijdens de afgelopen 50-jaren (vanaf mei 2015). Klik om te vergroten. Bron: Reefbase

El Niño-evenementen

  • Massale bleek waargenomen in Panama ref
  • Warme oppervlaktetemperaturen (SSTs) geassocieerd met het El Niño-evenement werden geïdentificeerd als de doodsoorzaak voor meer dan 50% van de koralen in Panama en meer dan 99% van de koralen in de Galapagos ref
  • Dit resulteerde in ongekende koraalbleking en koraaldood wereldwijd ref
  • Over 70-80% van alle ondiep water koralen werden gedood op veel Indo-Pacific riffen en het Great Barrier Reef
  • Riffen in de Florida Keys ondervonden een milde tot ernstige bleking ref
  • Veel van de bleking viel samen met een groot El Niño-evenement en schakelde meteen over naar een sterke La Niña
  • Hoge oceaantemperaturen in de tropische Atlantische en Caribische wateren hebben geleid tot een van de slechtste bleekgebeurtenissen ooit in de regio
  • De thermische stress tijdens de 2005-gebeurtenis overschreed de waargenomen waarden van de Caraïben in de voorgaande 20-jaren en de regionaal gemiddelde temperaturen waren de warmste in meer dan 150 jaren ref
  • Een van de slechtste jaren voor koraalverbleking sinds het 1997-1998 El Niño-evenement
  • Dit resulteerde in uitgebreide bleking en sterfte over de Indische Oceaan en Zuidoost-Azië (bleken uitgebreid van de Seychellen in het westen tot Sulawesi en de Filippijnen in het oosten en omvatte riffen in Sri Lanka, Birma, Thailand, Maleisië, Singapore en vele plaatsen in het westen. en oostelijk Indonesië) en ook ernstige bleking deed zich voor in delen van het Caribisch gebied (bijv. Venezuela en Panama)

Hoewel er correlaties zijn tussen de wijdverspreide koraalbleking in 1997-1998 en het ENSO-systeem, zijn de patronen onduidelijk. Tijdens de 1997-1998-gebeurtenis bijvoorbeeld, was waargenomen bleken in de oostelijke Pacific gecorreleerd met het El Niño-evenement. Daarentegen viel de bleking in Zuidoost-Azië samen met de daaropvolgende 1998-1999 sterke La Niña, die warme wateren naar de westelijke Stille Oceaan bracht. Het toenmalige bleken van de Indische Oceaan kwam overeen met opwarming tijdens de El Niño, terwijl bleken in delen van de Caraïben een typisch patroon van bleken volgde in de zomer na de El Niño. Grootschalige bleekgebeurtenissen komen echter niet noodzakelijkerwijs samen met grote El Niño- of La Niña-evenementen. De grootste bleekgebeurtenis in het Caribisch gebied vond plaats in 2005, na een milde El Niño, en was slecht verbonden met El Niño-klimaatpatronen.ref Ondanks de beperkingen in kennis van hoe El Niño en La Niña koraalverbleking beïnvloeden, zijn wetenschappers bezorgd dat stijgingen van SST's wereldwijd en potentiële stijgingen van El Niño-gebeurtenissen het voortbestaan ​​van koraalriffen in gevaar brengen. In oktober verklaarde 2015, NOAA dat de derde (en slechtste) wereldwijde bleking in de geschiedenis aan de gang was vanwege een combinatie van een sterke El Nino en de opwarming van de aarde. Sinds de El Niño in 2014 is begonnen, is bleken gedocumenteerd in de Pacifische Oceaan, de Indische Oceaan, het Caribisch gebied, Australië, Hawaii en Florida Keys. Wetenschappers zeggen dat 93% van het Great Barrier Reef nu is gebleekt (vanaf april 2016).