La Niña, het koele zusje van het kerstkind
Australische boeren kampen door een al vijf jaar durende droogte met een nieuw verschijnsel: dieven breken watertanks open en gaan er vandoor met de inhoud. De politie kan de waterrovers misschien vangen, maar de veroorzaker van de droogte, El Niño, is niet in de boeien te slaan.
Australië zal deze maanden nog droger worden, want volgens de voorspellingen van het Climate Prediction Center (CPC/NCEP) in de VS, het KNMI en andere meteorologische organisaties, laat El Niño zich tussen november en maart weer gelden in de regio.
De eerste tekenen waren in oktober al meetbaar: het oceaanwater in het oosten van de Pacifische Oceaan was warmer dan normaal. Het verhaal van El Niño, het Kerstkind, zoals Peruviaanse vissers de ongewoon warme zeestroom langs hun kust noemen, is misschien bekend. La Niña, de koude tegenhangster van El Niño, is dat minder. Tot de jaren tachtig dacht men dat La Niña het wereldklimaat minder beïnvloedde dan El Niño. Maar onderzoeken wijzen sindsdien uit dat ook La Niña een forse impact heeft. Oftewel: een typisch geval van ‘teleconnectie’.
Wat brengen El Niño en La Niña wereldwijd teweeg? En waardoor ontstaan ze?
Circulatiepatronen
De atmosfeer en de oceanen op aarde zijn voortdurend in beweging volgens enkele vaste patronen. In het gebied van de Pacifische Oceaan zijn er drie te onderscheiden: een normaal, een warm (El Niño) en een koud patroon (La Niña). De termen normaal, warm en koud slaan op de temperatuurcondities in het oosten van de Pacifische Oceaan rondom de evenaar. De effecten van La Niña lijken precies tegenovergesteld aan die van El Niño, maar het is niet precies duidelijk hoe ze met elkaar samenhangen. Vaak volgt La Niña op El Niño, maar niet altijd. Na El Niño kan ook het normale patroon terugkeren. Deze klimaatcyclus van warm naar koud en weer terug, wordt ook wel El Niño Southern Oscillatie genoemd (ENSO). La Niña en El Niño maken dus deel uit van een grootschalig circulatiepatroon van lucht en water in het Pacifisch gebied. De afgelopen eeuw is El Niño eens in de twee tot zeven jaar opgetreden, La Niña minder vaak.
Tijdens het normale patroon stroomt de koude Humboldt-stroom ongehinderd langs de kust van Zuid-Amerika en waaien er sterke passaten van oost naar west over de Pacifische Oceaan (figuur 1a). Warm water hoopt zich op in het west-Pacifische gebied, waar het 3 tot 8°C warmer is dan in het oosten. Er vindt een sterke opstijging van vochtige lucht plaats, die veel neerslag geeft. Door de sterke aflandige zeestroming langs de kust van Zuid-Amerika welt daar koud dieptewater omhoog.
Treedt La Niña op, dan waaien de passaten nog harder van oost naar west, waardoor ze meer water naar Indonesië stuwen. Daar valt dan nog meer neerslag dan gewoonlijk. Tegelijkertijd zakt de temperatuur in die regio onder de normale waarden door een daling van de gemiddelde watertemperatuur van wel 5°C rond de evenaar (figuur 2b). Het oost-Pacifische gebied wordt juist warmer en droger. La Niña duurt vaak zes tot twaalf maanden, maar kan ook wel twee jaar duren.
Het is dan niet alleen natter in Indonesië en Noord-Australië, maar ook in Zuidoost-Afrika en Noord- Brazilië. Omgekeerd kampen de westkust van Zuid- Amerika en zelfs die van de VS met droogte. Is La Niña sterk, dan worden de jet streams hoog in de atmosfeer beïnvloed, waardoor er meer en heftiger tropische orkanen naar de oostkust van de VS en Midden-Amerika drijven. Zo werd Honduras eind oktober 1998 getroffen door de harde wind en de striemende regen van de tropische orkaan Mitch, met catastrofale overstromingen. Het extreem koude kustwater in de Pacifische Oceaan tijdens La Niña van 1998 droeg daaraan bij. De directe kosten van de orkaan worden geschat op 150 miljoen USD en de indirecte op zo’n 3 miljard USD. In Ecuador blijkt La Niña positief uit te pakken voor de vangst van sardines, maar negatief voor de garnalenexport. En zo zijn er over de hele wereld uiteenlopende effecten op het klimaat, gezondheid, toerisme en landbouw. Om dit duidelijker in beeld te krijgen, is verder onderzoek nodig. Het kan zijn dat de grotere wolkenvorming en lagere temperatuur in Zuid-Amerika tijdens La Niña ervoor zorgen dat bijvoorbeeld de bananen- en mangooogsten tegenvallen. Terwijl de kledingfabrikanten wellicht meer kleding verkopen.
Tijdens El Niño draait het systeem om (figuur 1b). De passaten verzwakken en er steekt een westenwind op. Deze wind brengt de warme wateren rond Indonesië en Australië naar de kust van Zuid-Amerika. De temperatuur van het water daar kan wel 5°C stijgen en is dan net zo warm als het water in de West-Pacific (figuur 2a). Door de warme noordelijke zeestroom die de Humboldt-stroom verdringt, welt er minder koud water op uit de diepte langs de kust. De visstand neemt af, met grote gevolgen voor de lokale bevolking. Ook valt er veel en striemende neerslag in anders droge gebieden, wat leidt tot sterke bodemerosie. Landbouw, bouwbedrijven, energiebedrijven en recreatie hebben stevig onder El Niño te lijden, net als de financiële sector en verzekeringsbedrijven. Zo werd de economische schade in 1997-1998 in de VS geschat op 25 miljard USD. Er waren ook sectoren die juist profiteerden, zoals warenhuizen. En bedrijven en huishoudens spaarden veel geld uit voor hun verwarming.
Dat er een El Niño Southern Oscillatie (ENSO) aan de gang is, valt af te leiden uit de relatie tussen de luchtdruk van het Australische Darwin en van Tahiti. Is de luchtdruk in de ene plaats hoog, dan is die op de andere plek laag en andersom (figuur 3). Het luchtdrukverschil leidt tot een grote verplaatsing van luchtmassa’s boven de Stille Oceaan.
ENSO doorgronden
Waarom de ENSO optreedt, is nog niet zeker. Het gaat in ieder geval om een samenspel van oceanen en atmosfeer, maar wat brengt een cyclus op gang? Is het een op zichzelf staand fenomeen of zijn er invloeden van buitenaf?
Recent onderzoek met computermodellen wijst erop dat de opslag van warmte in de oceaan rondom de evenaar een sleutelfactor vormt. Tijdens La Niña zijn er boven de oceaan minder wolken en valt er minder neerslag. Dan kan de zon de oceaan flink opwarmen. Tijdens El Niño geeft de oceaan zijn warmte weer af. Dit proces kan de gemiddelde temperatuur wereldwijd 0,3°C opwarmen! Sommige berekeningen geven aan dat de tijd die nodig is om de oceaan op te warmen misschien wel bepaalt wanneer de schommeling van warm naar koud inzet.
Andere onderzoeken wijzen op een verband tussen de atmosfeer boven de zuidelijke Pacifische Oceaan en de ENSO. Weer andere studies leggen een verband tussen El Niño, sneeuwval in Azië en de moesson in dat gebied. Verder zouden golfpatronen op de oceaan een rol kunnen spelen, net als fluctuaties in weerpatronen. En zorgt het versterkte broeikaseffect ervoor dat er meer Niño’s of juist meer Niñas komen? Voer voor oceanografen en klimatologen.
Over de hele wereld zorgt ENSO voor uiteenlopende effecten als droogte, bosbranden, mislukte oogsten, honger, grotere stormactiviteit, schade aan ecosystemen, overstromingen en toename van infectieziekten. Het begrijpen en het voorspellen van ENSO is dan ook erg belangrijk. De El Niño die nu rondwaart zal weer veel meet- en onderzoeksgegevens opleveren.
Bronnen
- www.elnino.noaa.gov/lanina.html
- www.ccb.ucar.edu/un/index.html
- www.ucar.edu/communications/factsheets/elnino/
- www.bom.gov.au/climate/glossary/elnino/ elnino.shtml
- www.knmi.nl
- Ruddiman, W.F. 2001. Earth's climate: past and future. W.H. Freeman and Company, New York: 366-268, 380.
Kader: Lesmateriaal op www.geografie.nl
La Niña en El Niño zijn geografische verschijnselen die heel goed te onderzoeken zijn met moderne digitale technieken. Hoe je de data kunt verzamelen, het verschijnsel kunt modelleren en ook nog in kaart kunt brengen in een Geografisch Informatiesysteem (GIS), staat beschreven in lesmateriaal op www.geografie.nl. Het is een Nederlandse vertaling van A gentle Introduction to GIS, de introductie van het GIS-basisboek van het International Institute for Geo-Information Science and Earth Observation. Er zit ook een PowerPoint-presentatie bij.
