Max-Planck-Institut für Meteorologie: Erwärmung der Landmassen lässt östlichen Pazifik abkühlen

Während global die Temperaturen steigen, hat sich der östliche Pazifik in den vergangenen vier Jahrzehnten abgekühlt. Experimente mit einem Klimamodell zeigen: Mitverantwortlich für diesen rätselhaften Trend ist die im Vergleich zum Ozean schnellere Erwärmung der Landmassen.

Die Grenze zwischen Meer und Land. Ein Hügel aus Sand und Wasser, Luftaufnahme von oben. — Credit: aapsky/Adobe Stock

Die unerwartete Beobachtung, dass sich der östliche Pazifik trotz globaler Erwärmung abgekühlt hat, beschäftigt Klimaforschende rund um den Globus – denn die Erwärmungsmuster im Pazifik zu verstehen und vorherzusagen ist wichtig, weil diese Region Temperaturen und Niederschläge weltweit maßgeblich beeinflusst. Einigkeit besteht darüber, dass es sich um ein vorübergehendes Phänomen handelt, und einige Mechanismen, die für die Abkühlung verantwortlich sein könnten, wurden vorgeschlagen – darunter aufsteigendes kaltes Wasser aus tieferen Ozeanschichten und Fernwirkungen aus dem Südlichen Ozean oder dem Atlantik. Doch die Gründe für den Trend beschränken sich nicht auf den Ozean. Eine neue Studie des Max-Planck-Instituts für Meteorologie (MPI-M) zeigt, dass auch das Land eine wichtige Rolle spielt.

„Das Land war bislang ein blinder Fleck“, sagt MPI-M-Forscher Moritz Günther, der die Studie leitete.

Landmassen erwärmen sich durch den Klimawandel schneller als der Ozean. So entsteht vorübergehend ein Wärmekontrast, dessen Rolle für das globale Erwärmungsmuster das Team untersuchte.

Unrealistische, aber aussagekräftige Experimente

Zu diesem Zweck führten die Forschenden mit dem Erdsystemmodell MPI-ESM verschiedene, bewusst unrealistische Experimente durch. Sie vervierfachten die Kohlendioxid-Konzentration der Atmosphäre auf einen Schlag und das nur in jeweils streng definierten Regionen: nur über Land, nur über Teilen des Landes oder nur über dem Ozean. So erreichten die Forschenden, dass jeweils starke Wärmekontraste entstanden und die Antwort des Klimasystems darauf sehr deutlich ausfiel. Dadurch ließen sich die Auswirkungen des Wärmekontrasts leichter analysieren.

Das Ergebnis: Traf der „CO₂-Hammer“ nur das Land, so erwärmte sich dieses schnell, der östliche Pazifik allerdings kühlte zunächst ab. Ging der CO₂-Hammer nur über dem Ozean nieder, so blieb diese Abkühlung aus. Das Team folgert daraus, dass die schnellere Erwärmung über Land eine Abkühlung des Ostpazifiks mitverursachen kann.

Drei Prozesse sorgen für Abkühlung

Diese Wirkung entfaltet sich durch drei Prozesse: Erstens wird im Szenario, wo CO₂ nur über Land steigt, mehr Wärme auf der Nordhalbkugel deponiert, da es dort mehr Landmassen gibt. Infolgedessen verschiebt sich das tropische Regenband nach Norden und die südlichen Winde am Äquator intensivieren sich. Sie verstärken die Verdunstung an der Wasseroberfläche und begünstigen das Aufsteigen kalter Wassermassen im tropischen Pazifik, wodurch sich die Meeresoberfläche abkühlt.

Zweitens steigen bei einem aufgeheizten Land warme Luftmassen im Westpazifik weiter westlich auf – ähnlich wie bei dem Ereignis „La Niña“. Die Walker-Zirkulation in der Atmosphäre über dem tropischen Pazifik verstärkt sich und begünstigt ebenfalls das Aufsteigen kalter Wassermassen im östlichen Pazifik. Drittens existiert eine atmosphärische Brücke zwischen dem südamerikanischen Kontinent und dem subtropischen Pazifik: Erwärmt sich die Luft über dem Kontinent, so verstärkt sich ein Hochdruckgebiet vor Peru und bringt kühle, trockene Luft in den östlichen Pazifik. Diese drei Abkühlungstendenzen werden zusätzlich durch Rückkopplungen, etwa mit Wolken, verstärkt, was zur Abkühlung des östlichen Pazifiks führt.

Die Grafik zeigt den Zustand von Ozean und Atmosphäre im tropischen Pazifik. Eingezeichnet sind in der Atmosphäre aufwärts zeigende Pfeile im Westen und westwärts zeigende Pfeile im Ozean im Osten, ein rotes Hochdruckgebiet im Südosten, und die Intertropische Konvergenzzone. Beschriftung: westward convection shift, northward ITCZ shift, subtropical highs. — Eine Verschiebung der intertropischen Konvektionszone (ITCZ) nach Norden, eine Verlagerung der Konvektion nach Westen und verstärkte subtropische Hochdruckgebiete führen zu einer Abkühlung des Pazifiks als Reaktion auf die Erwärmung der Landoberfläche. Die Pfeile stellen die verlagerte Konvektion und die verstärkten Passatwinde dar, die Kreise den verstärkten Auftrieb. Credit: Günther et al. 2026, DOI: 10.1126/sciadv.aeb7004

Zeitskala relevant für beobachteten Trend

Im Experiment mit vervierfachter CO₂-Konzentration über Land hielt die Abkühlung nur wenige Jahre an und schlug dann in eine Erwärmung des östlichen Pazifiks um. Ließen die Forschenden CO₂ allerdings nicht plötzlich, sondern allmählich ansteigen, so blieb das Abkühlungssignal über Jahrzehnte bestehen. „Das bedeutet, dass unsere Erkenntnisse für den beobachteten Trend relevant sein könnten“, so Günther. Zudem könnten sie dazu beitragen, Klimamodelle zu verbessern und eine seit langem bestehende klimatologische Verzerrung bei den Niederschlagsdaten zu beheben, die gemeinhin als „Doppelte ITCZ“ bezeichnet wird.

Weitere Informationen

Originalpublikation

Günther, M., Kang, S. M., and Kaspi, Y. (2026) Heating the land cools the eastern and equatorial Pacific. Science Advances 12, eaeb7004. DOI: 10.1126/sciadv.aeb7004

Kontakt

Dr. Moritz Günther
Max-Planck-Institut für Meteorologie
moritz.guenther@we dont want spammpimet.mpg.de

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