Glen’s n-Exponent beeinflusst Prognosen zum Eisschildverlust entscheidend

Neue Erkenntnisse zur Eisdynamik und Klimaprognosen

Eine aktuelle Studie im Journal of Geophysical Research: Earth Surface untersucht, wie die Wahl des Glen’schen n-Exponenten die Prognosen zum Massenverlust von Gletschern und Eisschilden beeinflusst. Der Glen’sche n-Exponent ist ein zentraler Parameter in numerischen Modellen zur Eisdynamik und beschreibt die Beziehung zwischen Spannung und Deformation von Gletschereis.

Grundlagen der Eismodellierung

Gletschereis ist ein kristallines Material, das unter Druck schmilzt und sich über die Erdoberfläche bewegt. Die Deformation von Eis hängt von mehreren Faktoren ab, darunter Temperatur, Korngröße und Reinheit. Die meisten Modelle basieren auf dem Glen-Nye-Fließgesetz, das in den 1950er Jahren von John Glen und John Nye entwickelt wurde. Dieses Gesetz beschreibt die Deformationsrate (Kriechen) von Eis in Abhängigkeit von der angelegten Spannung und einem temperaturabhängigen Faktor A.

Der Exponent n im Glen’schen Gesetz ist empirisch bestimmt. Während lineare und nichtlineare Formen diskutiert werden, wird meist ein Wert von n = 3 verwendet. Doch wie die neue Studie zeigt, hat die Wahl dieses Wertes erhebliche Auswirkungen auf die Prognosen zum Eismassenverlust.

Auswirkungen des n-Exponenten auf Gletscherdynamik

Die Forscher um David A. Lilien analysierten mit einem Fließlinienmodell, wie sich unterschiedliche Werte für n und A auf die Eismassenbilanz auswirken. Dabei stellten sie fest, dass die Beziehung zwischen n und dem Massenverlust komplex ist und von der Art des Gletschers abhängt:

• Dynamisch kontrollierte Gletscher: Ein höherer n-Wert führt zu einem erhöhten Massenverlust, da das Eis schneller in Schmelzzonen fließt.
• Oberflächenmassenbilanz-kontrollierte Gletscher: Ein höherer n-Wert reduziert den Massenverlust, da der Eisfluss an der Gleichgewichtslinie abnimmt.

Fazit der Studie

Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass die Verwendung eines einheitlichen n-Werts zu großen Unsicherheiten in Prognosen führen kann. Um präzisere Vorhersagen zum zukünftigen Eisschildverlust zu treffen, müssen räumliche Variationen des Exponenten n berücksichtigt werden.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Wahl des Glen’schen n-Exponenten entscheidend für die Genauigkeit von Eismodellen ist. Eine pauschale Annahme kann zu erheblichen Fehleinschätzungen führen.“
David A. Lilien, Hauptautor der Studie

Zitierweise und weitere Informationen

Die Studie wurde veröffentlicht unter:

Lilien, D. A., Ranganathan, M., Shapero, D. R. (2026). Effect of the flow-law exponent on ice-stream sensitivity to melt. Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 131, e2025JF008726. https://doi.org/10.1029/2025JF008726

Die Studie steht unter der Lizenz CC BY-NC-ND 3.0 und ist frei zugänglich.