Le choix de l’exposant de Glen influence les projections de perte de masse des calottes glaciaires

Les modèles numériques simulant l’écoulement des glaciers reposent sur la loi de Glen-Nye, une relation empirique établie dans les années 1950 par John Glen et John Nye. Cette loi décrit la déformation de la glace en fonction de la contrainte appliquée, de la température et de la taille des grains. L’exposant n de cette loi, qui détermine la sensibilité de la glace à la contrainte, est généralement fixé à 3 dans les simulations. Pourtant, cette valeur reste un sujet de débat parmi les glaciologues.

Une sensibilité accrue aux variations de l’exposant n

Une étude publiée dans le Journal of Geophysical Research: Earth Surface par Lilien et ses collaborateurs (2026) met en lumière l’impact du choix de l’exposant n sur les projections de perte de masse des calottes glaciaires. Les chercheurs ont utilisé un modèle d’écoulement glaciaire pour évaluer les conséquences de différentes valeurs de n, en combinaison avec divers paramètres comme la constante A (liée à la température) et les lois de glissement des glaciers.

Des effets contrastés selon le type de glacier

Les résultats révèlent une relation complexe entre l’exposant n et la perte de masse glaciaire, qui varie selon le mécanisme dominant de l’écoulement :

• Glaciers dynamiquement contrôlés : Une augmentation de n accélère la perte de masse, car la glace s’écoule plus rapidement vers les zones d’ablation.
• Glaciers contrôlés par le bilan de masse de surface : Une hausse de n réduit la perte de masse, car le flux de glace diminue au niveau de la ligne d’équilibre.

Un appel à une approche spatialement variable

Les auteurs de l’étude concluent qu’utiliser une valeur unique pour n dans les modèles introduit des incertitudes majeures dans les projections de perte de masse des calottes glaciaires. Ils recommandent donc d’intégrer une variabilité spatiale de cet exposant pour améliorer la précision des simulations futures.

« Les projections actuelles de perte de masse des calottes glaciaires pourraient être largement sous-estimées ou surestimées en raison d’une mauvaise estimation de l’exposant de Glen. Une approche plus nuancée est essentielle pour affiner nos modèles. »

Référence de l’étude

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