Modélisation en écologie physique et dynamique des populations

Christelle Magal : Conférence en parallèle du Lundi matin

Olivier Mimeau

- Christelle Magal originaire de Bayonne est depuis 1997 maître de conférences en 67ème section à l’Université François Rabelais de Tours. Titulaire d’un doctorat de mathématiques appliquées décerné par l’Université de Bordeaux I en 1996, elle a rejoint à Tours l’équipe du Professeur Jérôme Casas au sein de l’Institut de Recherche en Biologie de l’Insecte. Ses recherches actuelles portent sur la propagation des vibrations sur une tige de jonc et sur les systèmes hôtes-parasitoïdes dans un contexte d’écologie physique mais aussi d’un point de vue de dynamique des populations et plus particulièrement à la propagation spatio-temporelle de la mineuse du maronnier et de son parasitoïde une guêpe. Un modèle discret et un système d’équations aux dérivées partielles permettront-ils de déterminer les conditions biologiques qui permettraient à la guêpe d’éradiquer la cause de la tombée des feuilles de maronniers dès le mois de juin ?

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conférence de Christelle Magal

- Les problématiques en dynamique des populations sont très variées. En effet on peut être intéressé par l’étude démographique d’une population qui est alors modélisée par des systèmes d’équations différentielles s’il n’y a pas de propagation spatiale ou par des équations aux dérivées partielles si l’espace est pris en compte. Une population ne vivant jamais en autarcie complète, nous nous intéressons beaucoup aux interactions entre populations comme la compétition, le mutualisme, la prédation ou encore le parasitisme. Un exemple de parasitisme est le cas de la mineuse du marronnier qui attaquent l’arbre en creusant des galeries à l’intérieur des feuilles. Cet insecte est attaqué par des guêpes qui pondent leurs œufs dans les larves des mineuses. Ces guêpes pourraient donc en théorie éradiquer les mineuses. Mais ce n’est malheureusement pas le cas dans la nature. Un modèle d’équations aux dérivées partielles permet de voir sous quelles conditions la guêpe peut éradiquer l’envahisseur. De plus, un modèle aux différences finies permet de visualiser l’avancée spatiale et temporelle de la mineuse et des ses parasitoïdes en France. Dans le contexte d’écologie physique, un exemple étudié est le grillon qui peut, grâce à des poils mécanorécepteurs qui lui servent de moyen d’avertissement de l’approche d’un prédateur, échapper à ses ennemis. Dans ce cas, les modèles employés sont des modèles physiques d’équations différentielles qui nous permettent de calculer la réaction des poils du grillon soumis à des vibrations produites par le battement des ailes de prédateurs volants. Ces analyses servent de point de départ de la fabrication de senseurs miniatures (MEMS), dans une démarche biomimétique. Ces travaux se déroulent au sein de l’Institut de Recherche en Biologie de l’Insecte, une unité mixte CNRS-Université de François Rabelais. De nombreux autres travaux ayant trait à la physiologie, la génétique et l’écologie des insectes, dans un contexte aussi bien de recherche fondamentale qu’appliquée, se déroulent dans cette unité, la plus grosse unité d’entomologie d’Europe.