Chaire Modélisation Mathématique et Biodiversité

École Polytechnique, Muséum national d'Histoire naturelle
Fondation de l'École Polytechnique
VEOLIA Environnement

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Rencontre de la chaire

7 février 2024 matin

amphithéâtre Becquerel

(Ecole polytechnique, Palaiseau).

Programme:

9h30 -10h : Acceuil Café

10h00-10h40
Pierre Barbillon (AgroParisTech) -- Prise en compte de données manquantes ou partielles pour la détection de structures dans les réseaux écologiques

10h45-11h25Maxime Derex (CNRS, IAST) -- Challenges expérimentaux et théoriques en évolution culturelle

11h25-11h55 : pause

11h55-12h35 : Thomas Koffel (Université Claude Bernard Lyon 1) -- Connecter les échelles locale et régionale avec les modèles de métacommunautés stochastiques : compétition, dérive écologique et dispersion.


La rencontre sera suivie d'un déjeuner offert à tous les participants.

Résumé de P. Barbillon :
Les réseaux sont un outil puissant adapté pour décrire les systèmes d’interactions entre espèces telles que les plantes et pollinisateurs. Les propriétés architecturales des réseaux peuvent être étudiées par l'ajustement de modèles à blocs stochastiques et latents qui forment des groupes d'espèces (par exemple des plantes ou des pollinisateurs) présentant des profils d'interaction similaires.
Cependant, l'échantillonnage de ces réseaux est un travail fastidieux et de nombreux jeux de données ne révèlent qu'un sous-ensemble des interactions existantes. Le processus d'échantillonnage peut induire d'énormes biais dans les analyses statistiques des réseaux qui ne sont pas pris en compte dans la plupart des travaux traitant de leur structure. Cela soulève des doutes quant à la connaissance actuelle de la structure des réseaux écologiques et de leur réponse prédite aux perturbations.
Dans cet exposé, nous présenterons deux manières de conduire l'inférence de modèles à blocs latents en présence de données incomplètes. Nous distinguerons le cas où certaines interactions sont clairement identifiées comme manquantes du cas où une absence d'interaction peut correspondre soit à une interaction écologique impossible, soit à une interaction existante mais non échantillonnée.
Nous montrerons alors sur des exemples réels que les structures inférées sont différentes de celles inférées si les données avaient été considérées comme complètes.



Résumé de T. Koffel :
L'écologie des métacommunautés étend le concept de métapopulation pour fournir un cadre théorique permettant de comprendre les interactions entre plusieurs espèces dans des paysages spatialement subdivisés. Malgré l'intérêt porté aux métacommunautés, la théorie est actuellement organisée de manière lâche en paradigmes disjoints tels que le tri des espèces, la dynamique des patchs, les effets de masse et la théorie neutre. La conciliation de ces modèles divers dans un cadre unifié nécessite l'inclusion de trois processus écologiques fondamentaux : la sélection (processus basés sur la niche), la dérive écologique (stochasticité) et la dispersion. Je présenterai un modèle de métacommunauté compétitif de Lotka-Volterra qui inclut tous ces processus. Tout d'abord, nous examinerons des systèmes ouverts, où les immigrants proviennent d'une population source. Ensuite, nous examinerons de véritables métacommunautés où les immigrants proviennent d'autres patchs dans le paysage. En utilisant des techniques numériques efficaces pour calculer les équilibres et les critères d'invasion, nous déterminerons comment le résultat régional de la compétition dépend des interactions locales, de la dispersion et de la taille de la population locale. Je conclurai en présentant des perspectives futures de développement du modèle.