Erwärmung des Südlichen Ozeans sorgt langfristig für feuchtere Pazifikküsten

Menschen entlang der dicht bevölkerten Pazifikküsten sind stark schwankenden Niederschlägen ausgesetzt: In Ostasien fällt im Sommer heftiger Regen, und Überflutungen gehören schon heute zu den Klimarisiken in dieser Region. Die westlichen USA hingegen werden im Sommer oft von extremer Trockenheit heimgesucht, und die Frage, wie viel Niederschlag der Winter bringt, ist grundlegend für eine entsprechende Vorsorge. Klimamodelle prognostizieren, dass Ostasien in Zukunft noch feuchtere Sommer und den westlichen USA feuchtere Winter bevorstehen. Doch ausgerechnet in diesen beiden Regionen bestehen hierzu erhebliche Unsicherheiten.
Woran das liegt, und wie das weit entfernte Südpolarmeer den Niederschlag an den Pazifikküsten bestimmt, hat ein internationales Forschungsteam gezeigt. Die Studie wurde von Hanjun Kim von der Cornell University (USA) und Sarah Kang vom Max-Planck-Institut für Meteorologie (Deutschland) konzipiert und zusammen mit Forschenden aus den USA, Großbritannien und Südkorea durchgeführt. Mithilfe eines Klimamodells untersuchten die Wissenschaftler*innen die erstaunliche Fernwirkung, die im Südpolarmeer beginnt, sich über den tropischen Pazifik fortsetzt und schließlich die Wettermuster an den Pazifikküsten bestimmt. Die Analyse beinhaltet auch eine Erklärung dafür, warum verschiedene Klimamodelle bislang abweichende Prognosen liefern.
Vom Ozean über die Atmosphäre in die untersuchten Regionen
Das Südpolarmeer – auch Südlicher Ozean genannt – hat zusätzliche Wärme, die durch den menschengemachten Treibhauseffekt entstanden ist, bislang aufgenommen und in der Tiefe weggespeichert. Doch dieses Speichervermögen geht zur Neige – und allmählich wird sich der Südliche Ozean als Ganzes erwärmen. Hier beginnt die in der Fachsprache auch als „Telekonnektion“ bezeichnete Verkettung von Prozessen: Die Erwärmung über dem Südlichen Ozean breitet sich über die Südostwinde in Richtung Äquator aus und wird durch verschiedene Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre und Ozean verstärkt. Insbesondere verdunsten durch die Erwärmung aus dem Südlichen Ozean die unteren Wolkenschichten, die sonst Strahlung reflektieren. Dadurch verstärkt sich die Erwärmung Richtung Äquator weiter. Im Ergebnis erwärmt sich der äquatoriale Ozean, wobei die Erwärmung im östlichen Pazifik besonders ausgeprägt ist – ähnlich wie bei dem Wetterphänomen „El Niño“, das durch einen warmen Ostpazifik und einen vergleichsweise kühleren Westpazifik gekennzeichnet ist.

CC BY-NC-ND 4.0 Kim et al. Nat. Geosci. (2025). DOI: 10.1038/s41561-025-01669-5
Nun geht die Fernwirkung in der Atmosphäre als El-Niño-Situation weiter: So sorgt die Erwärmung des äquatorialen Ozeans einerseits dafür, dass ein Starkwindband über Asien sich im Sommer nach Süden verlagert. Dadurch verstärkt sich dessen Wechselwirkung mit dem Tibetischen Gebirge, was atmosphärische Bewegungen erzeugt, die Feuchtigkeit in das ostasiatische Regenband tragen. Die Monsunregen im Sommer verstärken sich also.
Andererseits führt die Erwärmung des tropischen Pazifiks, indem sie die atmosphärische Zirkulation wie bei El Niño verändert, zu mehr Niederschlag im Westen der USA. Durch die stärkeren Südwestwinde wird der pazifische Jetstream mit mehr Feuchtigkeit versorgt und dehnt sich nach Osten aus. Das treibt mit Feuchtigkeit beladene Stürme in Richtung der amerikanischen Westküste, was zu mehr Niederschlag im Winter führt.
Wolken als Vermittler
Wie sich die Fernwirkung aus dem Südlichen Ozean quantitativ manifestiert, dafür spielen die tief liegenden Wolken über dem subtropischen Pazifik eine entscheidende Rolle. Klimamodelle unterscheiden sich darin, wie stark die Verdunstung der niedrigen Wolken bei gleicher Erwärmung ist. Das erklärt teilweise, warum verschiedene Modelle unterschiedliche Ergebnisse in Bezug auf den Niederschlag an den Pazifikküsten liefern. Entsprechende Verbesserungen und dedizierte Messkampagnen für die niedrigen Wolken der Südhalbkugel könnten daher die Unsicherheiten der Projektionen verringern.
Die Forscher*innen betonen, dass die Fernwirkung sich auf einer Zeitskala von Jahrhunderten bemerkbar macht, da der Südliche Ozean sich sehr langsam erwärmt. Ostasien und die westlichen USA werden also selbst bei einem Erfolg der Klimaschutzbemühungen noch lange mit dieser Folge der globalen Erwärmung zu tun haben, was bei langfristigen Anpassungsstrategien berücksichtigt werden muss.
Weitere Informationen
Artikel im Cornell Chronicle (auf Englisch)
Originalveröffentlichung
Kim, H., Kang, S.M., Pendergrass, A.G. et al. Higher precipitation in East Asia and western United States expected with future Southern Ocean warming. Nature Geoscience (2025). DOI: 10.1038/s41561-025-01669-5
Kontakt
Prof. Dr. Sarah Kang
Max-Planck-Institut für Meteorologie
sarah.kang@ mpimet.mpg.de