Twoja wyszukiwarka

DOROTA RUCIŃSKA
SPOKOJNY CZY NIESPOKOJNY?
Wiedza i Życie nr 8/2000
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 8/2000

Pogoda zaczyna zachowywać się coraz dziwniej, i to nie tylko w Polsce. Winę za ten stan ponosi częściowo największy akwen na świecie.

Zjawisko El Nio - ciepła faza tzw. Oscylacji Południowej na Oceanie Spokojnym przestało już być traktowane jedynie jako regionalne zaburzenie. Liczne badania wskazują, że ogromny, ciepły akwen, jaki pojawia się podczas tej fazy u wybrzeży Ameryki Środkowej, ma istotny wpływ na pogodę w bardzo odległych rejonach świata. Kapryśny Pacyfik roztacza swe nastroje na cały świat, przynosząc kolosalne straty w gospodarkach wielu państw.

Oscylacja Południowa, zwana w skrócie ENSO (El Ni - Southern Oscillation), ma dwie przeciwstawne fazy . Faza chłodna, nazywana powszechnie La Nina, nasila opady w tych częściach świata, gdzie i tak zazwyczaj pada. Natomiast El Ni, faza ciepła, działa wręcz przeciwnie drastycznie zmienia rozkład ciśnień, opadów, temperatury i cyrkulacji oceanicznej, przynosząc deszcze w suche rejony świata i susze na obszary pokryte bujną roślinnością. Po wyjątkowo silnym El Ni z lat 1997/1998 ocean znajduje się dzisiaj w fazie La Nina. Nastąpiła ona już pod koniec 1998 roku, z pominięciem fazy normalnej. Szybkie nadejście zimnej fazy oscylacji może oznaczać intensywniejszy jej przebieg.

Sezonowe anomalie klimatyczne na Pacyfiku po raz pierwszy zwróciły uwagę szerszego grona naukowców w 1983 roku. Intensywność ówczesnego El Ni, największa od 1878 roku, pobudziła klimatologów do przeprowadzenia głębszej analizy tego fenomenu klimatycznego. Jego skutki widoczne były w całym basenie Oceanu Spokojnego. Nagły niedostatek pożywienia, związany z przemieszczeniem się żyznych, zimnych wód powierzchniowych u zachodnich wybrzeży Ameryki Południowej zmusił zwierzęta morskie do wędrówki. Ptaki porzucały młode potomstwo, zapuszczając się coraz dalej nad ocean w poszukiwaniu pokarmu. U wybrzeży Peru poniosło śmierć 25% populacji dorosłych osobników fok i uchatek oraz prawie 100% ich młodych. W wielu miejscach Pacyfiku szybko obumierały rafy koralowe. Na ekwadorskich wyspach Galapagos turyści, którzy przybyli, by podziwiać bogactwo miejscowej fauny i flory, zobaczyli wyrzucone na brzeg setki martwych zwierząt.

Nienaturalnie wysokie opady na wschodnim Pacyfiku to główny przejaw działania El Ni. Od grudnia 1982 do czerwca 1983 roku na wyspie Santa Cruz (wyspy Galapagos) przekroczyły one normę blisko dziewięciokrotnie. Ewenementem stało się przedgórze Andów (Chulucanas), gdzie wyniosły 4000 mm (norma to 250 mm) - to wielkość spotykana w strefie lasów równikowych. Silne deszcze zmieniły na pewien czas zasoby ekosystemu i stały się przyczyną nietypowo bujnego rozkwitu traw na terenie Ekwadoru i Peru. Rolnicy mogli wypasać bydło na pastwiskach, które normalnie nie są w stanie wyżywić zwierząt lub wręcz nie istnieją. Na wybrzeżach pojawiły się płytkie jeziora, do których ku radości okolicznych mieszkańców wpływały zbłąkane ryby i krewetki. Jednak wkrótce okazało się, że zalane tereny sprzyjały wzrostowi populacji roznoszących malarię komarów. Zjawisko miało też niekorzystny wpływ na uprawy rolne.

Nie tylko Pacyfik

Mimo ogromnego postępu w badaniach nad zjawiskiem Oscylacji Południowej, wciąż nie wiemy, gdzie leży granica zasięgu jej oddziaływania. Najnowsze badania wskazują, że ciepła faza zwiększa zasięg występowania obfitych opadów nie tylko w centralnej części Pacyfiku, ale także w południowych stanach USA i nad Atlantykiem, od Zatoki Meksykańskiej po wybrzeża Europy (znaleziono związek między El Ni i opadami w południowo-zachodniej Europie). Natomiast na południowym i zachodnim Pacyfiku, od Nowej Gwinei po Cieśninę Magellana, występuje w tym samym czasie spadek opadów.

Susze obniżające produkcję rolną, wywoływane przez El Ni, są widoczne w Australii, Indonezji i południowo-wschodniej Azji. Dzieje się tak, ponieważ - jak się niedawno okazało - ENSO ma wpływ na monsuny, które w tym rejonie świata są głównym czynnikiem determinującym pogodę. W samej Indonezji nasilone susze, które wystąpiły zimą 1982/1983 roku w związku z El Ni, spowodowały straty w wysokości 500 mln dolarów, a na Filipinach - 450 mln dolarów. Interesujące wyniki badań uzyskano w Georgia Institute of Technology. Wykazały one, że pomimo naturalnej bariery, jaką stanowią masywy Andów, temperatura wód powierzchniowych Pacyfiku ma większy wpływ na opady w Amazonii niż temperatura wód otaczającego tę krainę Atlantyku. Przedtem sugerowano, że zmiany klimatyczne w dorzeczu Amazonki powodowane są głównie przez nadmierną eksploatację równikowych lasów deszczowych.

Wpływ ENSO można odnaleźć także w Afryce, przede wszystkim w jej południowej i wschodniej części, oraz na Sahelu (południowym obrzeżu Sahary), gdzie El Ni przyczynia się do ekspansji pustyni. Z kolei w Afryce równikowej podczas El Ni spada więcej deszczu niż zazwyczaj, czemu winne są słabsze pasaty. Ekstremalne lata 1982-1983 oraz 1997-1999 przyniosły ostrzejszą i bardziej niż zwykle sztormową zimę w Kalifornii i innych południowych stanach Ameryki (także na wyspach Galapagos).

Możliwe, że powodzie, które nawiedziły Europę w latach 1997 i 1998, również pośrednio związane były z ówczesnym bardzo silnym El Ni. Analizy statystyczne wykazały, że w latach El Ni, w lipcu, sierpniu i wrześniu wzmacnia się Wyż Azorski, będący częścią innej oscylacji - NAO (North Atlantic Oscillation). Wydaje się, że nałożenie się wpływów obu tych zjawisk, jak podczas powodzi w 1997 roku, może nasilać południowo-zachodnie wiatry, niosące wilgotne morskie powietrze nad Europę. Mógłby to być dobry system ostrzegawczy, ale niestety nie potrafimy przewidzieć stanu NAO nawet z miesięczynym wyprzedzeniem.

Faza La Nina to z kolei okres harmonii i dostatku dla fauny morskiej wschodnich wybrzeży Oceanu Spokojnego, sprzyjający obfitym połowom. Przynosi wzmożone opady deszczu w Indonezji, Malezji i północnej Australii, a co za tym idzie powodzie. Silne sztormy pojawiają się na południowej i północnej półkuli, już poza równikową częścią Pacyfiku. Na kondycję ekonomiczną wielu państw wpływają także ulewne deszcze towarzyszące huraganom. Dwaj amerykańscy naukowcy, Roger Pielke, Jr., oraz Chris Landsea, doszli do wniosku, że huragany w ich kraju występują częściej podczas fazy La Nina niż podczas El Ni, a szkody nimi wywołane są wtedy wielokrotnie większe . Zimna faza z końca 1998 roku pochłonęła w sumie ponad 7 mld dolarów dla porównania: huragan Danny (podczas El Ni z 1997 roku) zniszczył równowartość "tylko" 100 mln dolarów. Prognozy intensywności faz ENSO są więc bardzo istotną wskazówką dla instytucji ubezpieczeniowych oraz finansowych.

Nauka i ekonomia

Globalny wpływ Oscylacji Południowej skłonił naukowców Ameryki Północnej, Europy, Japonii, Australii i Chin do opracowywania prognoz przebiegu faz El Ni i La Nina. Pomimo, że symulacje komputerowe są jeszcze niedoskonałe, ich wyniki traktuje się poważnie. Amerykańscy klimatolodzy - którym w 1998 roku po raz pierwszy udało się precyzyjnie przewidzieć czas nadejścia El Ni - twierdzą, iż tego typu prognozy pozwolą zmniejszyć straty w rolnictwie, rybołówstwie, energetyce, budownictwie, leśnictwie, gospodarce wodnej i w sektorze turystycznym.

Nietypowe zachowanie aury w zimie 1983 roku skłoniło władze Peru do skorzystania z pierwszych opracowanych przez naukowców prognoz klimatycznych na lata 1986-1987. Dzięki temu rolnictwo tego kraju po raz pierwszy nie poniosło większych strat podczas ciepłej fazy ENSO. Specjaliści sugerowali np., by w rejonie północnego wybrzeża Peru, gdzie odnotowuje się największe wahania ilości opadów, w różnych fazach oscylacji uprawiać na zmianę ryż i bawełnę. Z tego względu rząd peruwiański wciąż usilnie przekonuje rolników, aby dostosowali uprawy do odpowiedniej fazy oscylacji, gdyż ma to zasadniczy wpływ na wielkość zbiorów.

Kłopoty z klimatem nie kończą się jednak na rolnictwie. El Ni przynosi zmniejszone wielkości połowów u zachodnich wybrzeży obu Ameryk. Co więcej, anomalie pogodowe związane z ENSO często powodują klęski żywiołowe: zwiększona ilość opadów bywa przyczyną katastrofalnych powodzi, a zmniejszona - susz i pożarów. Szkody spowodowane przez powodzie zimą 1982/1983 roku w Peru i Ekwadorze szacuje się na 650 mln dolarów, a liczba ofiar sięgnęła 600 osób. Dużym zagrożeniem dla osiedli ludzkich stały się także związane z opadami osunięcia gruntu.

W ciągu ostatnich 100 lat zauważono wzrost częstotliwości występowania fazy El Ni. Jest ona również coraz cieplejsza. Niektórzy badacze skłaniają się ku hipotezie, że przyczyną tego zjawiska jest narastający efekt cieplarniany. Jednak nie ma co do tego jednomyślności, a naukowcy są na razie ostrożni w swych wypowiedziach i zwracają szczególną uwagę na fakt, że jeszcze nie do końca potrafimy ocenić, w jakim stopniu zachodzące zmiany są wynikiem naturalnych procesów, a w jakim wywołane działalnością człowieka. Zauważono na przykład, że w czasie ciepłej fazy ENSO występuje najwyraźniejszy wzrost zawartości w atmosferze CO2 - silnego gazu cieplarnianego. Naukowcy sądzą, że związek ten wynika z intensywniejszej emisji tego gazu przez cieplejsze wody oceaniczne na wschodnim Pacyfiku (w cieplejszej wodzie może rozpuścić się mniej CO2), przy jednocześnie słabszym pochłanianiu go przez fitoplankton, którego jest wtedy mniej (zamiera zjawisko upwellingu - wynoszenia bogatych w składniki odżywcze wód z głębi oceanu na powierzchnię, gdzie żyje plankton).

Działaniu El Ni przypisywane są różne szkody, powstające w ostatnich latach w przyrodzie. Jednak czy wszystko można złożyć na karb tego zjawiska? Badania raf koralowych w tropikalnej części Pacyfiku wykazały, że zmienne fazy Oscylacji Południowej zdarzały się wielokrotnie w historii oceanu. Są więc naturalnym, powtarzającym się zjawiskiem. W latach El Ni następuje blaknięcie raf koralowych spowodowane wzrostem temperatury wód. Szkody te były dotąd odtwarzane przez naturę, więc prawdopodobnie i tym razem będzie podobnie - chyba że koralowce zginą wskutek nadmiernej eksploatacji tego ekosystemu i wzrastającego zanieczyszczenia wody.

Winny czy niewinny?

Nie należy również zbyt pochopnie obwiniać El Ni o powodowanie pożarów. W Indonezji od czerwca 1997 roku do kwietnia 1998 roku lasy płonęły prawie bez przerwy, a świat obiegły zdjęcia pokrywającego ten kraj smogu. Na podstawie obrazów satelitarnych w Biurze Światowego Funduszu Ochrony Przyrody w Dżakarcie utworzono mapę, z której wynika, że 80% pożarów, które wystąpiły w tym czasie na wschodnim Borneo, rozpoczęło się na obszarach należących do plantatorów drzew. Susze wywołane przez El Ni sprzyjały jedynie szybkiemu i niekontrolowanemu rozprzestrzenieniu się ognia roznieconego celowo przez człowieka. Palenie karczowisk jest bowiem najtańszą metodą oczyszczania plantacji z resztek suchego drewna.

W podobny sposób rząd chiński próbował wiązać z El Ni Wielką Powódź na rzece Jangcy z 1998 roku (w późniejszym dopiero czasie wycofując się z takiej interpretacji). Zginęło wtedy około 3 tys. osób. Mieszkańców nękały epidemie dyzenterii i zapalenia wątroby. Według nowych raportów skutkami kataklizmu dotkniętych zostało w sumie ponad 250 mln ludzi! Wieloletni badacz ENSO Michael Glatz z amerykańskiego Narodowego Centrum Badań Atmosfery (NCAR) jest zdania, że podczas tej powodzi faza El Ni była już w odwrocie i nie mogła tak dramatycznie wpływać na sytuację pogodową. Właściwą przyczyną wylewu były wylesione stoki rozległych obszarów dorzecza, których odkryte gleby nie były w stanie przyjąć dostarczonej im wilgoci.

Poznanie zależności rządzących pojawianiem się anomalii pogodowych być może pozwoli ludzkości przynajmniej częściowo ograniczyć ponoszone straty. W ciągu kilku ostatnich lat naukowcy poznali sposoby skutecznego prognozowania m.in. faz ENSO oraz liczby i siły cyklonów tropikalnych w danym sezonie. Sukcesywnie ulepsza się modele komputerowe używane do prognozowania pogody. Wzrost zainteresowania instytucji finansowych badaniami pogody i klimatu zaczyna przynosić wymierne rezultaty. Skorzystają na tym nie tylko firmy ubezpieczeniowe, ale także zwykli ludzie.

Oscylacja Południowa skrywa przed nami jeszcze wiele tajemnic, ale jedno jest pewne: Magellan się mylił - Ocean Spokojny wcale nie jest spokojny...

Faza zimna – La Niña
Podczas fazy La Niña (hiszp. dziewczynka) pasaty wieją silniej niż zwykle. Wskutek tego większa ilość wilgoci dociera nad zachodni Pacyfik, powodując powodzie. Jednocześnie na wschodzie brakuje opadów deszczu

Faza normalna
Faza normalna to stan oceanu pośredni między La Niña i El Niño. Nie występują ekstremalne opady i susze. Zjawisko upwellingu zasila wody powierzchniowe u wybrzeży Ameryk w życiodajne substancje odżywcze

Faza ciepła – El Niño
Podczas El Niño (hiszp. dzieciątko Jezus, chłopiec) wiatry spychają wilgotne powietrze na wschód, odbierając życiodajne opady południowo-wschodniej Azji i Australii. Ustaje także zjawisko upwellingu

Od redakcji: cyrkulacji oceanicznej i El Ni pisaliśmy także w artykule "Niezwykła pętla", WiŻ nr 9/1998.

DOROTA RUCIŃSKA jest studentką Wydziału Geografii i Studiów Regionalnych Uniwersytetu Warszawskiego.