El Niño, La Niña og ENSO-syklusen

Walker-sirkulasjonen: Motoren bak ENSO

Under normale (ENSO-nøytrale) forhold driver Walker-sirkulasjonen østlige passatvinder over det tropiske Stillehavet, og hoper opp varmt overflatevann mot kontinentet Indonesia og det vestlige Stillehavet. Denne varme bassenget – som strekker seg over et område større enn det kontinentale USA – ligger oppå en kraftig skråstilt termoklin, grensesjiktet mellom varmt overflatevann og kaldt dypt vann. I det østlige tropiske Stillehavet ligger termoklinen bare 20–50 m under overflaten, noe som tillater kaldt, næringsrikt vann å stige opp langs den søramerikanske kysten og rundt Galápagos-øyene. Denne oppstrømningen driver den ekstraordinære produktiviteten som støtter Galápagos’ ikoniske marine megafauna.

El Niño: Når det varme bassenget vandrer østover

El Niño starter når passatvindene svekkes – ofte utløst av en stokastisk atmosfærisk forstyrrelse – og innleder en kraftig positiv tilbakekoblingssløyfe kjent som Bjerknes-tilbakekoblingen. Når passatvindene avtar, strømmer varmt vann østover, undertrykker den østlige Stillehavets termoklin og øker havoverflatetemperaturene (SST-er) med 1–3°C over det sentrale og østlige Stillehavet. Den atmosfæriske konveksjonen som normalt ligger over Indonesia, forskyves mot det sentrale Stillehavet, noe som endrer nedbørsmønstre over seks kontinenter. I Indo-Stillehavet stiger SST-er i Det indiske hav ofte 1–2°C over det normale under modne El Niño-år, noe som utsetter revsystemer som ligger langt utenfor det direkte ENSO-episentret for dødelig termisk stress [4].

La Niña: Overkorreksjonen

La Niña representerer den kjølige, motsatte fasen av ENSO, preget av unormalt sterke passatvinder, en dypere vestlig Stillehavs-termoklin og forsterket oppstrømning i øst. For dykkere bringer La Niña generelt kjøligere, klarere vann og sterkere termokliner i oppstrømningsområder som Galápagos og Peru. Risikoen for revbleking reduseres under La Niña-faser, selv om den ikke elimineres – bakgrunnsoppvarming av havet betyr at selv nøytrale år nå leverer SST-avvik som ville ha kvalifisert som milde El Niño-forhold for to tiår siden [2].

Tre landemerkebegivenheter som endret revvitenskapen

1997–98: Klimabegivenheten i det tjuende århundre

El Niño i 1997–98 produserte de sterkeste SST-avvikene i instrumentregistret frem til da. Et pan-tropisk termisk fotavtrykk strakte seg fra Maldivene og Indiahavet gjennom Stillehavet til Karibia. Claar et al. [4] syntetiserte data fra 43 studier og fant at alvorlighetsgraden av korallbleking korrelerte direkte med El Niño-intensiteten, med Indo-Stillehavet som bar den tyngste byrden. Anslagsvis 16 % av all korallrevdekke ble ødelagt globalt i denne ene hendelsen. Dykkesteder som hadde vært uberørte i flere tiår – på Maldivene, Seychellene og over Koralltriangelet – mistet strukturer verdt flere tiår på få måneder.

2015–16: Den tredje globale korallblekingshendelsen

El Niño i 2015–16, kombinert med den langsiktige trenden med hav oppvarming, utløste det som det vitenskapelige samfunnet anerkjente som den tredje globale korallbleking hendelsen, etter 1997–98 og 2010. Hughes et al. [1] utførte luft- og undervannsundersøkelser over 2 300 km av Great Barrier Reef og fant at 93 % av individuelle rev opplevde en viss grad av bleking, med omtrent halvparten av den gruntvanns korallveksten i den nordlige tredjedelen av revet ble drept rett ut. Hughes et al. [1] bemerket at bleking skjedde ved temperaturer ~1°C lavere enn på 1990-tallet – ikke fordi koraller hadde blitt mer følsomme, men fordi de ble utsatt igjen før de hadde fullstendig kommet seg etter tidligere hendelser. I Indiahavet så Maldivene, Chagos og Seychellene katastrofale tap. Galápagos’ østlige rev, derimot, ble delvis bufret av lokalisert kaldtvannsoppstrømming som dempet varmestress, noe som illustrerer viktigheten av mesoskala oseanografiske refugia [5].

2023: Et nytt referansepunkt

El Niño i 2023 utviklet seg mot den varmeste havbakgrunnen i instrumenthistorien. Globale gjennomsnittlige SST-er overgikk tidligere rekorder nesten kontinuerlig fra april 2023 til midten av 2024 [6]. NOAA Coral Reef Watch erklærte den fjerde globale blekehendelsen i 2024, med bleking dokumentert over 77 % av verdens tropiske revområder – en dekning uten sidestykke i observasjonstiden. Hendelsen demonstrerte at selv en moderat El Niño, overlagret på et allerede varmere basislinjehav, kan generere katastrofale blekeforhold som tidligere ville ha krevd en rekordstor El Niño for å oppnå [2].

ENSOS fingeravtrykk på tre ikoniske dykkesteder

Galápagos-øyene

Galápagos ligger der tre store havstrømmer møtes: den kalde Humboldtstrømmen fra sør, Panamastrømmen fra nord, og den dype, kalde Cromwellstrømmen (Ekvatorial Understrømmen) som strømmer fra vest. Under La Niña og ENSO-nøytrale forhold driver oppstrømningen av Cromwellstrømmens vann den produktiviteten som støtter øygruppens berømte marine iguaner, pingviner, sjøløver og Galápagos-haier. El Niño-hendelser undertrykker denne oppstrømningen ved å gjøre termoklinen dypere. Under hendelsene i 1982–83 og 1997–98 opplevde Galápagos katastrofal korallbleking og massedød, og sjøløveungenes overlevelse kollapset da byttefisken forsvant. Hendelsen i 2015–16 ble delvis dempet på noen nordlige steder av lokalisert oppstrømning som reduserte varmestresset, noe som illustrerer viktigheten av mesoskala oseanografiske refugia [5]. Dykkere som besøker Galápagos under El Niño-år, bør forvente varmere, mindre produktivt vann, reduserte ansamlinger av megafauna og økt risiko for bleking på allerede begrensede revstrukturer.

Indonesias Koralltriangel

Indonesia ligger innenfor Koralltriangelet, et 6 millioner km² stort område som omfatter den høyeste marine biologiske mangfold på jorden. Det vestlige ekvatoriale Stillehavet er opprinnelsen til ENSO-varmepoolen, noe som betyr at Indonesias oseaniske forhold er nært knyttet til ENSO-fasen. Under El Niño forskyves varmepoolen østover, og overflate-SST-er i enkelte deler av den indonesiske skjærgården kan faktisk avkjøles litt når varmepoolen forskyves. Imidlertid produserte hendelsen i 2015–16 unormal oppvarming selv innenfor varmepoolen, noe som forårsaket bleking i Bird's Head Seascape, Raja Ampat og Komodo – steder som tidligere hadde blitt ansett som relativt motstandsdyktige [4]. ENSOs innvirkning på Koralltriangelet er heterogen: Banda Sea oppstrømningssteder kan oppleve forskjellige stressmønstre enn de beskyttede Korallhavsrevene i østlige Indonesia.

Great Barrier Reef

GBR er Australias mest studerte revsystem og har blitt det globale indeksstedet for ENSO-drevet blekingsforskning. McGowan et al. [3] viste at ENSO-fase værmønstre – gjennom deres effekter på skydekke, vindblanding og solinnstråling – betydelig modulerer SST og blekingsrisiko over GBR, spesielt i de nordlige områdene der passatvindvariabiliteten er størst. Blekingen i 2016 dokumentert av Hughes et al. [1] var den mest alvorlige i innspilt historie for GBR, drevet av en kombinasjon av El Niño SST-anomalier og den langsiktige oppvarmingstrenden. En påfølgende blekingshendelse i 2020 – under et La Niña-år – understreket at bakgrunnsoppvarming alene nå er tilstrekkelig til å utløse alvorlige hendelser selv uten El Niño-forsterkning [7].

Dykkernes opplevelse gjennom ENSO-syklusen

• El Niño: Grunnere termokliner på enkelte steder, varmere overflatevann, blekede eller stressede koraller, reduserte ansamlinger av fisk og virvelløse dyr i oppstrømningsavhengige områder.
• La Niña: Sterkere termokliner, kaldere oppstrømmende vann ved Galápagos og Socorro, høyere produktivitet, bedre sikt i enkelte regioner, redusert blekingsrisiko.
• ENSO-nøytral: Generelt stabile forhold; planlegg dykk rundt denne fasen for best marint liv ved oppstrømningsdestinasjoner.
• Alle faser: Bakgrunnsoppvarming av havet betyr at basislinjetemperaturene nå er 0,5–1,0°C over 1900-tallets gjennomsnitt på de fleste tropiske dykkesteder – El Niño-avvik legges til denne allerede forhøyede grunnlinjen.

Klimaendringer og fremtiden for ENSO

Cai et al. [2] brukte et CMIP5-ensemble med 21 modeller for å anslå at ekstreme El Niño-hendelser – definert av en uttalt østlig utvidelse av varmepoolen og et nedbørskifte til det sentrale Stillehavet – vil omtrent doble i frekvens under RCP8.5-utslippsbanen med høye utslipp, og forekomme omtrent en gang hvert 10. år heller enn en gang hvert 20. år. Denne anslaget medfører store implikasjoner for revets gjenoppretting. Hoegh-Guldberg et al. [5] beregnet at rev krever minst 10–15 år med ikke-blekende forhold for å gjenopprette strukturell kompleksitet etter en alvorlig hendelse; med doblet El Niño-frekvens ville gjenopprettingen være kronisk ufullstendig. Kwiatkowski et al. [7] anslått videre at under SSP5-8.5, vil pH i tropiske hav avta og stratifisering øke, noe som forsterker termisk stress med forsurningspress på de samme revsystemene.

Spørsmålet er ikke lenger om klimaendringer vil påvirke korallrev, men hvor mye korall som vil overleve de kommende tiårene med gjentatte termiske stresshendelser.

— Hoegh-Guldberg et al., Science, 2007 [5]

Planlegge dykk rundt ENSO

NOAAs Climate Prediction Center utsteder ENSO-prognoser med 3-, 6- og 9-måneders ledetid. NOAA Coral Reef Watch Degree Heating Week (DHW)-produktet integrerer SST-avvik over tid for å gi sanntidsvurderinger av blekingsrisiko ved mer enn 200 virtuelle stasjoner globalt. Dykkere som planlegger verdifulle reiser til ENSO-sensitive destinasjoner – Galápagos, Cocos Island, GBR, Maldivene – bør konsultere både ENSO-faseprognosen og gjeldende DHW-verdier før booking. La Niña- eller ENSO-nøytrale vinduer tilbyr vanligvis de mest stabile, produktive forholdene på oppstrømssteder.