Modèles prévisionnels de dispersion - Gt-ibma

Rapport de Projet Personnel
Master 2 IMACOF
Février 2013
Invasions
biologiques en
Milieux Aquatiques :
Modèles
prévisionnels de
dispersion
Baptiste Marteau,
sous la tutelle d’Alain Dutartre (IRSTEA Bordeaux)
« Any species can invade and any environment can be invaded »
(Moyle & Light, 1996)

Invasions biologiques en milieux aquatiques : modèles prévisionnels de dispersion.
Projet personnel
Master 2, Ingénierie des Milieux Aquatiques et des
COrridors Fluviaux (IMACOF)
Février 2013
Invasions biologiques en milieux
aquatiques :
Modèles prévisionnels de
dispersion.
Réalisé par : Baptiste Marteau
Sous la tutelle de : Alain Dutartre
Correcteurs : Alain Dutartre et Sabine Greulich

Invasions biologiques en milieux aquatiques : modèles prévisionnels de dispersion.
Remerciements
Je tiens tout d’abord à remercier Mr Alain Dutartre pour la proposition du sujet et la supervision
du présent rapport, ainsi que pour les différents documents et publications fournies qui m’ont aidé et
orienté dans la rédaction.
Je remercie Quentin Molina de m’avoir orienté dans ma recherche d’informations en me donnant
accès à sa bibliographie et quelques documents disponibles. Merci également à Mrs Simon Devin et
Jean-Nicolas Beisel de l’Université de Lorraine d’avoir répondu à mes demandes et aiguillé vers des
modèles intéressant et autres explications.
Je tiens également à remercier les personnes ayant participé à la relecture et la correction
orthographique du rapport.
Merci enfin aux correcteurs, Alain Dutartre et Sabine Greulich.

Invasions biologiques en milieux aquatiques : modèles prévisionnels de dispersion.
Rapport de Projet personnel - Baptiste Marteau - M2 IMACOF – Février 2013
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Table des matières
TABLE DES MATIERES ...................................................................................................................................................... 1
RESUME ................................................................................................................................................................................. 3
SUMMARY ............................................................................................................................................................................ 3
LISTE DE FIGURES ............................................................................................................................................................. 4
INTRODUCTION .............................................................................................................................................................. 5
CONTEXTE ......................................................................................................................................................................... 6
1. Un modèle conceptuel pour comprendre les processus d’invasion ........................................................ 7
2. Les différents types de modèles ...................................................................................................................... 10
3. Les Modèles corrélatifs ..................................................................................................................................... 11
4. Les modèles mécanistiques .............................................................................................................................. 15
5. Les autres modèles écologiques ...................................................................................................................... 16
6. Les modèles spatio-temporels ......................................................................................................................... 16
DESCRIPTION DES MODELES ..................................................................................................................................... 18
1. Modélisation statistique corrélative : exemples de « techniques de discrimination de groupe ». ......... 18
a. Exemple de modélisation d’espèces invasives en Espagne (Gassó et al., 2012) .............................. 18
b. Modélisation des invasions piscicoles en France (Lauzeral, 2012) ..................................................... 19
c. Avantages et limites des iSDM .................................................................................................................... 20
d. Alternatives aux modèles iSDM .................................................................................................................. 20
2. Modélisation statistique corrélative : exemples de « techniques de profils ». ......................................... 21
a. Modèles CEM (Crisp Envelope Model), ou modèles de « classification nette » ............................. 21
b. Modèle FEM (Fuzzy Envelope Model), ou modèle de « classification continue » ........................... 24
4. Modélisation mécanistique................................................................................................................................ 25
a. Modèles mécanistiques biophysiques (BE) ............................................................................................... 25
b. Modèle « GF » (Genetic Framework) ....................................................................................................... 26
c. Modèle « DEB » (Dynamic Energy Budget) ............................................................................................. 27
d. Modèles mécanistiques de dispersion des graines ................................................................................. 27
5. Autres modélisations écologiques .................................................................................................................. 29

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Rapport de Projet personnel - Baptiste Marteau - M2 IMACOF – Février 2013
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a. Modélisation climatique : exemple du modèle CLIMEX ....................................................................... 29
b. Modélisation des chaînes trophiques : Ecopath with Ecosim .............................................................. 30
6. Modèles spatio-temporels ................................................................................................................................ 32
a. Méthode des surfaces de niveau ................................................................................................................. 32
b. Modèles de champs d’expansion ................................................................................................................ 33
DISCUSSION...................................................................................................................................................................... 35
7. Comparaison & adaptabilité aux milieux aquatiques .................................................................................. 35
c. Les modèles corrélatifs ................................................................................................................................. 35
d. Le cas particulier des modèles bioclimatiques ........................................................................................ 37
e. Les modèles mécanistiques .......................................................................................................................... 38
f. Les autres modèles écologiques ................................................................................................................. 40
g. Les modèles spatio-temporels .................................................................................................................... 40
8. Les questions relatives à la modélisation en général .................................................................................. 41
h. La niche écologique ....................................................................................................................................... 41
i. La question des données .............................................................................................................................. 41
j. Applicabilité aux Milieux Aquatiques français ? ....................................................................................... 42
9. Perspectives ......................................................................................................................................................... 42
CONCLUSION ................................................................................................................................................................. 45
BIBLIOGRAPHIE ................................................................................................................................................................ 46
SITOGRAPHIE ................................................................................................................................................................... 49
ANNEXES ............................................................................................................................................................................... I