Application sous STELLA ©
L’exemple proposé dans l’atelier de modélisation est dérivé du modèle précédent. Le modèle
est appliqué à un système ouvert pouvant représenter un écosystème estuarien, ce qui entraîne
plusieurs modifications importantes:
- les nutriments sont cette fois apportés (par exemple par une rivière). Ils ne varient plus
au cours du temps, car l’on considère, sur la durée de la simulation, que les apports
sont constants et que l’effet de l’espèce de phytoplancton qui est simulée est
négligeable
- le phytoplancton produit dans le système est ‘exporté’ vers l’océan par mélange
(influence de la marée et du débit de la rivière). On introduit un paramètre appelé
temps de résidence dont l’unité est le jour. Plus il est élevé, plus l’exportation est
faible.
- dans son milieu naturel, le phytoplancton fait l’objet d’une prédation par des
herbivores : zooplancton (organismes de petite taille), bivalves (huîtres par exemple).
On ajoute un terme simplifié de mortalité par prédation à l’équation d’évolution du
phytoplancton dans le modèle.
- toujours pour rendre le modèle plus réaliste, les effets de la température et de la
lumière sur la croissance du phytoplancton sont ajoutés, suivant des expériences
menées sur deux écosystèmes, résumées par la figure suivante.
Mesure de l’effet de la température sur le taux de
croissance de l’espèce Alenxandrium minutum en
deux sites : Cork (Irlande), Penzé (France)
Mesure de l’effet de la lumière sur le taux de
croissance de l’espèce Alenxandrium minutum en
deux sites : Cork (Irlande), Penzé (France)
Ce nouveau modèle s’écrit alors:
dQ/dt = – .Q
dP/dt = .P – P/d – m.P2
avec 2 nouveaux paramètres d (temps de résidence) et m (taux de mortalité du phytoplancton).
Le taux de croissance est corrigé par l’effet de la température et celui de la lumière.
Le modèle, programmé avec le logiciel STELLA©, permet de comparer des scénarios de
simulation, en jouant sur des paramètres clés : temps de résidence, température. Il est aussi
possible de regarder l’influence d’autres paramètres (lumière, mortalité) et de revenir sur les
hypothèses et le comportement du modèle.
L’écran d’accueil se présente sous la forme du tableau de bord suivant :