Svakih nekoliko godina, u pravilu od dvije do sedam, Tihi ocean nakratko promijeni način na koji "diše". Zapravo se radi o ciklusu ENSO (El Niño-Southern Oscillation), kojega znanstvenici u popularnim objašnjenjima ponekad slikovito opisuju kao "disanje" Tihog oceana, jer se toplina u tropskom Pacifiku periodično širi i povlači.

Klimatski sustav tropske zone Tihog oceana, obično je u ravnoteži: stalni pasati pušu s istoka na zapad i guraju toplu površinsku vodu prema Indoneziji i zapadnom Pacifiku, dok uz obalu Južne Amerike na površinu izlazi hladna voda iz dubine oceana. Taj temperaturni kontrast između toplog zapada i hladnijeg istoka održava veliku atmosfersku cirkulaciju poznatu kao Walkerova cirkulacija. Kada pasati oslabe, toplija voda iz zapadnog Pacifika počinje se širiti prema središnjem i istočnom dijelu oceana, to je faza faza poznata kao El Niño.

Ocean tada oslobađa veliku količinu topline u atmosferu čime mijenja raspored kiša, oluja i mlaznih struja u mnogim dijelovima svijeta. U suprotnoj fazi, La Niñi, pasati ponovno jačaju, topla voda se ponovo gomila na zapadu Pacifika, a hladna voda snažnije izbija na površinu uz obalu Južne Amerike, pa ocean ponovno "pohranjuje" dio topline.

Fenomen može ojačati pa oslabiti

Zbog te ritmičke razmjene topline između oceana i atmosfere znanstvenici ponekad slikovito kažu da Pacifik "diše". Dakle, riječ je o periodičnom prijenosu topline između oceana i atmosfere koji se ponavlja svakih nekoliko godina i ima globalne klimatske posljedice.

El Niño je dakle, jedan od najvažnijih prirodnih mehanizama koji utječu na globalnu klimu, jer može promijeniti obrasce kiše, suše i oluja diljem planeta. U posljednje vrijeme El Niño se ponovno nalazi u fokusu znanstvenika. Novi rad autora Yujun Wanga i ostalih (Nonlinear and asymmetric response of the Miocene ENSO to increasing CO2 forcing) objavljen 2026. u časopisu Atmospheric and Oceanic Science Letters, analizira kako se taj fenomen ponašao u toplijim razdobljima Zemljine prošlosti, kada je koncentracija ugljikova dioksida bila viša nego danas.

Rezultati pokazuju da se intenzitet El Niña u takvim klimama može najprije pojačati, a zatim oslabjeti, što je nalaz koji bi mogao pomoći u razumijevanju kako će se taj sustav mijenjati u budućem zagrijavanju planeta.

El Niño utječe na vrijeme svugdje na Zemlji

El Niño nastaje kada pasati oslabe ili privremeno promijene smjer. Tada se topla voda koja je obično "nagurana" na zapadu Pacifika počne vraćati prema istoku. Rezultat je široka zona toplijeg mora u središnjem i istočnom Pacifiku. Istodobno se smanjuje uzdizanje hladne vode uz obalu Južne Amerike, pa ocean ondje postaje još topliji. Topliji ocean mijenja raspodjelu topline i vlage u atmosferi. Posljedica je pomicanje tropskih oluja, monsuna i mlaznih struja, zbog čega El Niño može utjecati na vrijeme gotovo svugdje na Zemlji.

Primjeri su dobro poznati: obilnije kiše i poplave u zapadnoj obali Južne Amerike, suše u Australiji i Indoneziji, promjene u sezoni uragana u Atlantiku, toplije globalne temperature u godinama snažnog El Niña. Zbog toga meteorolozi često kažu da je ENSO najvažniji izvor klimatske varijabilnosti iz godine u godinu. No, iako je mehanizam relativno dobro proučen znanstvenici se još uvijek pitaju zašto se El Niño ponavlja u nepravilnim razmacima.

Jedno od ključnih objašnjenja temelji se na tzv. Bjerknesovoj povratnoj vezi. Kada se istočni Pacifik počne zagrijavati, temperaturna razlika između zapada i istoka oceana smanjuje se. To dodatno slabi pasate, što omogućuje još veće zagrijavanje površine mora. To je pozitivna povratna sprega koja pojačava fenomen.

No, taj proces ne može trajati vječno. Nakon nekoliko mjeseci ili godinu dana sustav se iscrpi: toplina se redistribuira, dubinski ocean počne reagirati i pasati se postupno ponovno pojačaju. Tada se Pacifik vraća u neutralno stanje ili prelazi u suprotnu fazu, tj. La Niñu, kada je istočni Pacifik hladniji nego inače. Cijeli ciklus koji počinje s El Niñom, prelazi u neutralnu fazu pa u La Niñu, obično traje nekoliko godina.

Što se događa s ovim fenomenima na planeti koja se zagrijava?

Jedno od ključnih pitanja današnje klimatologije glasi kako će globalno zagrijavanje promijeniti ENSO? Hoće li utjecati npr. na Golfsku struju koja čini Europu toplom? U novom radu citiranom gore, istraživači su analizirali klimatske uvjete iz razdoblja miocena, prije oko 16 milijuna godina, kada je Zemlja bila toplija nego danas. Modeli pokazuju zanimljiv obrazac: s rastom koncentracije CO2 El Niño se najprije pojačava, a zatim postupno slabi.

Jedno moguće objašnjenje povezano je s promjenama u strukturi oceana. Zagrijavanje površinskih slojeva može povećati stratifikaciju tj. razliku između toplih i hladnih slojeva mora, što u početku pojačava varijabilnost ENSO-a. No, dugoročno se može usporiti Walkerova cirkulacija i smanjiti kontrast temperatura u Pacifiku, pa fenomen postaje slabiji.

Drugim riječima, klimatski sustav može reagirati na zagrijavanje na nelinearan način: najprije pojačavanjem, a zatim slabljenjem tog ciklusa. Promjene u ponašanju El Niña imaju vrlo konkretne posljedice. ENSO utječe na monsune u južnoj Aziji, na suše u Africi, na ribarstvo u Peruu i na sezonske prognoze u Europi.

Ima li to sve veze s Golfskom strujom?

Ako se intenzitet ili učestalost tog fenomena promijene, to može promijeniti obrasce poljoprivrede, dostupnost vode i rizik od ekstremnih vremenskih događaja. Upravo zato znanstvenici ulažu velike napore u razumijevanje njegove dinamike i u razvoj modela koji mogu predvidjeti kada će se sljedeći El Niño pojaviti. No, ENSO ostaje jedan od najtežih klimatskih sustava za prognoziranje. Iako znamo osnovne mehanizme, detalji koji određuju njegovu snagu i točan trenutak pojave i dalje su predmet istraživanja.

Na primjer, iako se El Niño odvija u Pacifiku, a Golfska struja koja zagrijava Europu nastaje u Atlantiku, ta dva sustava nisu potpuno odvojena. Tokom El Niña mijenjaju se planetarni vjetrovi i mlazne struje, što može promijeniti tlak zraka i obrasce vjetra nad Atlantikom, a time i ponašanje oceanske struje. To također utječe i na distribuciju padalina u tropskim područjima, npr. nad Amazonom i tropskim Atlantikom, što može promijeniti količinu slatke vode koja ulazi u ocean.

Time se mijenja salinitet mora, što je ključan faktor za stabilnost Atlantske meridionalne preokretne cirkulacije (AMOC), sustava u kojem se površinska voda hladi, tone i pokreće duboku oceansku struju. Ipak, riječ je o različitim vrstama klimatskih procesa. ENSO, odnosno ciklus El Niño-La Niña, prirodna je oscilacija koja se javlja svakih nekoliko godina, dok je AMOC dugoročni sustav oceanske cirkulacije koji se mijenja na vremenskim skalama desetljeća i stoljeća. Zbog toga klimatolozi El Niño često opisuju kao kratkotrajan puls u klimatskom sustavu, dok je AMOC njegova duboka cirkulacijska "okosnica".

Važnost za Europu

Interes za utjecaj El Niña na AMOC posljednjih godina raste, jer pojedini klimatski modeli sugeriraju da bi se AMOC mogao oslabiti tijekom ovog stoljeća ako se nastave zagrijavanje oceana i dotok slatke vode iz otapanja grenlandskog leda. No, među znanstvenicima i dalje postoji rasprava: dok neke studije nalaze znakove postupnog slabljenja, druge procjenjuju da su promjene zasad manje nego što se ranije pretpostavljalo.

Atlantska meridionalna preokretna cirkulacija (AMOC), golemi je transport topline koji uključuje i Golfsku struju. Taj sustav prenosi toplu vodu iz tropskog Atlantika prema sjeveru i zato zapadna Europa ima znatno blažu klimu nego druge regije na istoj geografskoj širini (SAD i Kanada). Klimatski modeli pokazuju da bi njegovo snažno slabljenje ili kolaps imao izrazite regionalne posljedice. Sjeverni Atlantik i sjeverozapadna Europa mogli bi se osjetno ohladiti, dok bi se atmosferska cirkulacija nad Europom promijenila na način koji bi pomaknuo zone padalina.

Za Mediteran to u većini simulacija znači sušniju klimu i jače ljetne toplinske valove, jer bi se olujni sustavi i zimske kiše pomaknuli prema sjeveru. Promijenila bi se i raspodjela topline u Atlantiku, što može utjecati na putanje oluja, razinu mora i ekosustave. Iako takav scenarij nije siguran, mnoge studije upozoravaju da bi slabljenje AMOC-a moglo biti jedna od potencijalnih klimatskih prekretnica u sustavu Zemlje, zbog čega ga znanstvenici i mediji pomno prate u kontekstu globalnog zagrijavanja i otapanja grenlandskog leda.