Parcours Biodiversité et Ecologie

Parcours Biodiversité et
Ecologie
Emmanuelle PORCHER, Biologie
[email protected]
Vincent BANSAYE, Maths appliquées
[email protected]
Les sciences de l’environnement, à la
croisée de quatre champs disciplinaires
Sciences humaines et sociales (Anthropologie, Economie, Sociologie) Economie écologique, Ethnobiologie Parcours
biodiversité et
écologie
Environnement Mathéma:ques Ecologie évolu:ve Biogéochimie Ecologie Ecologie Climatologie Sciences de la vie Ecophysiologie fonc:onnelle Sciences de la ma:ère (Biologie moléculaire, (Physique, Chimie) génomique, physiologie…) Objectifs
 
Comprendre la dynamique de la biodiversité et son rôle dans
le fonctionnement de la biosphère
 
 
 
Dynamiques écologique et évolutive
A partir des concepts de l’écologie, la biologie, les mathématiques
Quels impacts des activités humaines et quelles conséquences
pour les sociétés humaines ?
Cours
 
Période 1
 
BIO 555 – Biodiversité et
fonctionnement des
écosystèmes
 
Période 2
 
BIO 562 – Génétique,
reproduction, clonage et
évolution
ou
 
 
MAP 556 – Une introduction aux
modèles mathématiques pour
l’écologie, l’environnement et
l’économie
 
BIO 564 – Genomes:
diversity, environment and
Human health
 
MAP 563 – Modèles aléatoires
en Ecologie et Evolution
Période 3 - Stage
 
 
 
 
BIO 591 - Biologie et Ecologie
MAP 594 - Modélisation probabiliste et statistique
Etc.
Lieux : Laboratoires de recherche ou entreprises - Nombreuses
possibilités hors de France (USA, Nouvelle Zélande, Australie…)
BIO 555 – Biodiversité et
fonctionnement des écosystèmes
Emmanuelle Porcher
 
Objectifs : utiliser les concepts de l’écologie scientifique
pour comprendre les impacts de l’Homme sur la nature et
leurs conséquences pour les sociétés humaines.
Pressions humaines
(Destruction des habitats,
changements climatiques,
pollutions, surexploitations …)
Biodiversité
Fonctionnement des
écosystèmes
(cycles de matière et
d’énergie)
BIO 562 – Génétique, reproduction,
clonage, évolution
 
Philippe Monget
 
Apports de la génétique et
de la génomique pour :
 
Comprendre la relation
phénotype/génotype
 
Modifier les génomes
(transgénèse)
 
Comprendre l’évolution
des espèces
BIO 564 - Genomes: Diversity,
environment and human health
 
Objectifs : Comprendre les
enjeux et les possibilités
offertes par la révolution
génomique
 
Comment séquencer, synthétiser
un génome
 
De la diversité microbienne à son
utilisation à des fins appliquées:
bioremédiation, biofuel …
 
Le microbiote et la santé
humaine
 
Le génome et l’histoire humaine
 
Le génome et les maladies
génétiques et le cancer
Hannu
Myllykallio
Olivier
Tenaillon
Mathématiques appliquées
“I have deeply regretted that I did not proceed at least to understand
something of the great leading principles of Mathematics; for men
thus endowed seem to have an extra sense.”
Charles DARWIN, Uses and abuses of Mathematics in Biology.
 La
modélisation mathématique : un enjeu de la biologie
et de l’écologie moderne ?
 Objectif
: Modélisation de l’écologie et de l’évolution des
populations
 Enjeux
en termes de décisions et d’actions, retombées en
terme de gestion du risque ou d’économie.
Différentes approches pour des
systèmes complexes
 
Grandes populations
 
 
Equations différentielles,
systèmes dynamiques et EDP
(MAP 556)
Equations différentielles
stochastiques (MAP 563)
 
Petites populations
 
Modèles aléatoires individuscentrés
 
Chaînes de Markov (MAP 556)
Processus de diffusion, naissance
et mort, branchement,
coalescent… (MAP 563)
 
 
 
Importance des statistiques (MAP 573, 553)
Méthodes numériques de simulation (MAP 564)
Stages
Recherche fondamentale
Facilitation des niveaux
trophiques supérieurs par
les plantes : émergence
de dynamiques complexes
 
Recherche appliquée
Utilisation d’une biomasse
développée sur des sites miniers
contaminés comme catalyseurs
naturels de transformations
chimiques à haute valeur ajoutée
 
Agroforesterie sous
changement climatique
 
Théorie de la
coalescence et inférence
de la démographie de
populations
 
Fonctions microbiennes et potentialités
de dégradation de la cellulose dans les
bioprocédés de méthanisation de déchets
 
Investissement
maternel: perspectives
en démographie et en
évolution
 
Etude de la sélection
des microalgues dans un
photobioréacteur
 
Effet de la diversité du
régime alimentaire sur
l’immunocompétence des
abeilles
 
Étude de
l'introduction du mildiou
de la Vigne en Europe
par l’analyse de
données génétiques
 
Débouchés du parcours Biodiversité et
écologie
 
Réponse aux besoins d’expertise et de recherche
scientifique dans le domaine environnement biodiversité
 
 
 
Modélisation des processus écologiques
 
 
Définition des politiques publiques (ministère écologie,
agriculture…)
Stratégie des entreprises (EDF, Véolia, Total…)
Scénarios de biodiversité
Pluridisciplinarité : développement des
connaissances aux frontières des disciplines
 
Economie, climatologie, sciences humaines et sociales…
Débouchés du parcours Biodiversité et
écologie – 4e année
 
Métiers de l’ingénieur et
corps de l’état
 
 
 
 
Recherche
 
IPEF, Mines
Ecoles d’ingénieurs :
AgroParisTech, ENSTA…
Formations à l’étranger
Master Ecologie,
Biodiversité, Evolution
(UPMC, UPS, ENS,
AgroParisTech, MNHN)
 
Master Mathématiques
pour les sciences du
vivant (X, UPS, ENS
Cachan, FMJH)
 
Master Mathématiques
appliquées aux sciences
biologiques et
médicales (X, UPMC)
Possibilités de thèses, en écologie, évolution, Probabilités-Biologie.
S’appuie sur les chaires ‘Développement durable’
et ‘Modélisation mathématique et biodiversité’
Deux objectifs
 
Encourager des recherches développant la modélisation
mathématique, en Écologie, Biodiversité et Évolution
 
Développer un profil d’ingénieurs polytechniciens ouvert
aux spécificités des métiers de l’environnement
 
Moyens pour faire des stages, thèses, post-docs…,
organisation de séminaires…