Quelle: Phys.org – https://phys.org/news/2026-07-smos-mission-early-indicator-el.html, Autor: European Space Agency, veröffentlicht am 30. Juli 2026
Die Satellitenmission SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) der Europäischen Weltraumorganisation ESA könnte künftig dabei helfen, das Auftreten und die Entwicklung von El Niño früher zu erkennen. Wissenschaftler untersuchen dafür nicht nur die Temperatur der Meeresoberfläche, sondern zunehmend auch deren Salzgehalt. Die Kombination beider Messgrößen liefert zusätzliche Informationen darüber, wie sich Wärme und Wasser im tropischen Pazifik verteilen und wie sich daraus die charakteristischen Veränderungen von El Niño entwickeln.
El Niño ist die warme Phase der El-Niño-Südlichen Oszillation (ENSO), eines natürlichen Klimaphänomens im tropischen Pazifik. ENSO umfasst drei Zustände: El Niño, La Niña und eine neutrale Phase. Veränderungen in diesem System können weit über den Pazifik hinaus Auswirkungen haben und Wettermuster, Niederschläge, Temperaturen und marine Ökosysteme in zahlreichen Regionen der Erde beeinflussen.
Bisher wird El Niño vor allem anhand der Meerestemperatur charakterisiert. Entscheidend ist dabei, dass sich ungewöhnlich warmes Oberflächenwasser im tropischen Pazifik nach Osten verlagert. Die neuen Satellitenbeobachtungen zeigen jedoch, dass gleichzeitig deutliche Veränderungen des Salzgehalts auftreten. Diese könnten möglicherweise früher als die charakteristischen Temperaturveränderungen Hinweise auf die Entwicklung eines El-Niño-Ereignisses liefern.
Süßwassergebiet wandert nach Osten
Während neutraler ENSO-Bedingungen sorgen kräftige Passatwinde dafür, dass sich im westlichen tropischen Pazifik eine große Zone mit relativ salzarmem Oberflächenwasser befindet. Dieses Gebiet wird auch als „Freshwater Pool“ bezeichnet. Es entsteht unter anderem durch die hohen Niederschlagsmengen in dieser Region und wird durch die vorherrschenden Winde im westlichen Pazifik gehalten.
Wenn sich ein El Niño entwickelt, schwächen sich die Passatwinde ab oder können sich teilweise sogar umkehren. Dadurch verändert sich die Verteilung des warmen Oberflächenwassers. Die bisher im Westen konzentrierte Süßwasserzone kann sich nach Osten verlagern. Gleichzeitig verschiebt sich auch der Bereich mit starker atmosphärischer Konvektion und intensiven Niederschlägen.
Satellitendaten zeigen genau diese Entwicklung auch beim derzeit entstehenden El Niño. Für die Untersuchungen wurden Daten der europäischen SMOS-Mission, der amerikanischen SMAP-Mission sowie weiterer Messsysteme ausgewertet. Besonders auffällig ist die ostwärtige Verschiebung des Randes der salzarmen Wassermasse im westlichen Pazifik.
Unmittelbar östlich dieser Süßwasserzone befindet sich normalerweise relativ salzreicheres Wasser. Auch dieses Gebiet verschiebt sich während der Entwicklung von El Niño nach Osten. Innerhalb der eigentlichen Süßwasserzone bleibt der Salzgehalt dagegen weiterhin vergleichsweise niedrig. Die beobachteten Veränderungen sind das Ergebnis des Zusammenspiels von Niederschlag, Verdunstung und Meeresströmungen, deren Verteilung sich mit der Abschwächung der Passatwinde verändert.
Der Salzgehalt macht den Wasserkreislauf sichtbar
Der Salzgehalt der Meeresoberfläche ist weit mehr als eine einfache Messgröße dafür, wie „salzig“ das Meer ist. Er reagiert relativ schnell auf Veränderungen des Niederschlags, der Verdunstung und des Zuflusses von Flüssen. In den Polarregionen kommen außerdem das Gefrieren und Schmelzen von Meereis als wichtige Einflussfaktoren hinzu.
Zusammen mit der Temperatur bestimmt der Salzgehalt die Dichte des Meerwassers. Temperatur- und Salzunterschiede beeinflussen damit die Meeresströmungen, die wiederum große Mengen Wärme über die Weltmeere transportieren. Veränderungen des Salzgehalts können deshalb Hinweise darauf geben, wohin sich Wasser und die darin gespeicherte Wärme bewegen.
Besonders interessant ist die Verbindung zwischen Salzgehalt und Niederschlag. Regionen mit ungewöhnlich viel Regenwasser werden an der Oberfläche salzärmer. Wo dagegen wenig Niederschlag fällt und gleichzeitig viel Wasser verdunstet, steigt die Salzkonzentration. Dadurch entstehen charakteristische Muster, anhand derer sich die Verlagerung von Wasser und Feuchtigkeit verfolgen lässt.
Der Salzgehalt fungiert damit gewissermaßen als Fingerabdruck des globalen Wasserkreislaufs. Während die Meerestemperatur vor allem Auskunft darüber gibt, wie viel Wärme im Ozean gespeichert ist, zeigt der Salzgehalt, wo Süßwasser in den Ozean gelangt oder ihm durch Verdunstung entzogen wird. Zusammen ermöglichen beide Messgrößen eine wesentlich umfassendere Betrachtung des Austauschs von Wärme und Wasser zwischen Ozean und Atmosphäre.
Möglicherweise frühere Warnsignale für El Niño
Die Forscher wollen nun untersuchen, ob sich aus den räumlichen Veränderungen des Salzgehalts ein eigener ENSO-Salzgehaltsindex entwickeln lässt. Dieser könnte die bisherigen Indizes ergänzen, die hauptsächlich auf der Meerestemperatur beruhen.
Der entscheidende Vorteil wäre ein möglicher zeitlicher Vorsprung. Wenn charakteristische Veränderungen des Salzgehalts bereits auftreten, bevor die Temperaturentwicklung ein eindeutiges El-Niño-Signal liefert, könnten die Beobachtungen dazu beitragen, den Zeitpunkt und möglicherweise auch die Stärke eines ENSO-Ereignisses früher abzuschätzen.
Dabei geht es nicht darum, die Temperaturmessungen zu ersetzen. Die Meerestemperatur bleibt das wichtigste Kriterium für die Definition und Überwachung von El Niño. Der Salzgehalt liefert jedoch eine zusätzliche Perspektive, mit der sich die zugrunde liegenden Prozesse besser verstehen lassen.
Eine verbesserte Vorhersage wäre von erheblicher Bedeutung, weil El Niño mit Veränderungen der atmosphärischen Zirkulation verbunden ist, die sich auf Niederschläge und Temperaturen in vielen Teilen der Welt auswirken können. Auch Landwirtschaft, Wasserwirtschaft, Fischerei und andere wirtschaftliche Bereiche können von solchen Veränderungen betroffen sein.
SMOS liefert seit mehr als 15 Jahren Daten
Die ESA-Mission SMOS wurde bereits 2009 gestartet. Ihr Name steht für „Soil Moisture and Ocean Salinity“, also Bodenfeuchte und Meeressalzgehalt. Die Mission wurde speziell dafür entwickelt, den Salzgehalt der Meeresoberfläche aus dem Weltraum zu erfassen und gleichzeitig die Bodenfeuchte über den Landflächen zu messen.
Dafür verwendet SMOS ein bildgebendes Mikrowellenradiometer. Dieses Instrument registriert sehr geringe Unterschiede in der natürlichen Mikrowellenstrahlung, die von der Erdoberfläche ausgeht. Aus diesen Messungen lassen sich unter anderem Veränderungen des Salzgehalts an der Meeresoberfläche ableiten.
Der große Vorteil der Satellitenbeobachtung besteht darin, dass auf diese Weise ein globales und räumlich geschlossenes Bild entsteht. Gerade im riesigen tropischen Pazifik wäre eine flächendeckende Beobachtung allein mit Schiffen und Bojen erheblich schwieriger.
Mehr als 15 Jahre nach dem Start liefert SMOS weiterhin Daten und trägt damit zu einem langfristigen Beobachtungsdatensatz bei. Dieser Datensatz ermöglicht es den Wissenschaftlern, Veränderungen des globalen Wasserkreislaufs, der Meereszirkulation und der natürlichen Klimaschwankungen über längere Zeiträume zu untersuchen.
Die aktuellen Untersuchungen zeigen damit, dass der Salzgehalt der Meeresoberfläche ein bislang unterschätzter Frühindikator für Veränderungen im tropischen Pazifik sein könnte. Die Kombination von Temperatur- und Salzgehaltsdaten ermöglicht einen detaillierteren Blick auf die Wechselwirkungen zwischen Ozean und Atmosphäre. Ob daraus tatsächlich eine zuverlässigere und frühere Vorhersage von El Niño und La Niña entsteht, müssen weitere Untersuchungen zeigen. Die laufenden Messungen der SMOS-Mission liefern dafür jedoch eine wichtige Datengrundlage.
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