Séminaire NUMEV MIPS “Modélisation de la dynamique des populations et de la distribution des espèces : défis à l’interface de la physique et de l’écologie”

La prévision de la dynamique de la biodiversité dans un contexte de changements environnementaux est un défi majeur pour la science et la société. En particulier, la modélisation de la distribution spatiale des populations et l’étude de l’impact des interactions interspécifiques sur les schémas de biodiversité ont été abordées depuis longtemps par les écologistes et les physiciens. Différentes méthodes de modélisation, notamment des modèles d’équations différentielles, des approches de modélisation stochastique et des automates cellulaires, ont été envisagées dans les deux disciplines, mais des obstacles conceptuels et pratiques subsistent pour mieux comprendre la dynamique de la biodiversité.

J’exposerai le dialogue en cours entre les chercheurs en écologie et en physique dans le contexte de deux types de modèles écologiques, à savoir les approches de métapopulation et de métacommunauté. Le premier étudie la probabilité d’occurrence des populations d’espèces sur un ensemble d’unités d’habitat potentielles, constituant un réseau spatial sur lequel se produisent des événements de colonisation et d’extinction. La seconde examine si et combien d’espèces peuvent coexister dans les unités d’habitat, en fonction de la nature et de l’architecture de leurs interactions.

Je conclurai sur quelques défis spécifiques et concrets pour lesquels il sera essentiel de poursuivre et d’approfondir l’interaction scientifique entre la physique et l’écologie.