Matin : plate-formes de modélisation
9h30 : Accueil café
10h00 : Introduction. Animateurs, Frédéric Carlin
10h30 : Plate-forme GéoRECOVER (RECOVER) Thierry Tormos
11h00 : Plate-forme SK8 pour Shiny (BioSP) Jean François Rey
https://sk8.pages.mia.inra.fr/projet_sk8/00-leprojetsk8.html
11h30 : Projet Environnement Mécanico-statistique MSE (BioSP) Olivier Bonnefon
12h00 : Pkg R "mgwrsar" (ECODEV) Ghislain Géniaux
Pause méridienne
Après-midi : exposés thématiques, modèles et dynamiques de populations
13h30 : « Predicting the risk of invasion of the Japanese beetle in Europe » Davide Martinetti, BioSP
Dans cette présentation, nous abordons le potentiel d'invasion du coléoptère japonais en Europe à partir de la zone actuellement envahie en Italie du Nord et en Suisse. Nous estimons trois facteurs de risque basés sur trois étapes importantes d'une invasion écologique, à savoir le risque d'introduction, d'établissement et de propagation. Les trois facteurs de risque sont modélisés à l'aide de différentes approches mathématiques, notamment un modèle de distribution des espèces basé sur l'apprentissage automatique, une analyse de réseau et un modèle de réaction-diffusion informé par un processus d'observation binaire.
14h00 : « An ecological model to analyze and control the dynamics of the leafminer pest Tuta absoluta on tomato » Daniele Bevacqua, PSH
The South American insect Tuta absoluta is a significant leaf-mining pest for tomato plants (Solanum lycopersicum). In the last fifteen years, it has invaded and rapidly expanded across most European and African countries. This poses increasing threats to key tomato-growing regions worldwide. Despite the global significance of crop damages caused by T. absoluta, existing models have primarily focused on the developmental growth at the individual level, with limited consideration for population and community-level interactions, especially the plant-pest relationship. Here we introduce and discuss an ecological, process-based, mathematical model that accounts for the interdependent dynamics between a population of the herbivorous insect and the tomato plants it feeds on.
14h30 : « Modélisation mathématique pour une protection durable des cultures » Suzanne Touzeau, ISA
Les ravageurs et maladies des cultures ont un impact économique majeur et menacent la sécurité alimentaire. Leur contrôle dépend encore largement de pesticides chimiques, qui sont nocifs pour l'environnement et la santé humaine, et qui peuvent induire des résistances, d'où la nécessité de trouver des alternatives durables et respectueuses de l'environnement. L'objectif de cet exposé est de présenter des études de modélisation qui mettent en œuvre des méthodes de lutte alternatives, en particulier l'utilisation de cultures résistantes et d'agents de biocontrôle. Ces études se concentrent sur la "meilleure" façon de déployer ces méthodes de lutte, afin de limiter les dommages ou d'identifier un optimum bio-économique. Les modèles sont des systèmes dynamiques dérivés de modèles épidémiologiques classiques, adaptés au pathosystème considéré. Des méthodes d'optimisation ou de contrôle optimal sont utilisées pour déterminer les stratégies de lutte appropriées. Plusieurs exemples viendront illustrer ce propos, fondés sur le déploiement d'un cultivar résistant pour contrôler les nématodes à galles dans les cultures horticoles, de durées de jachère pour gérer le nématode foreur du bananier, d'un biopesticide à base de champignon entomopathogène pour lutter contre les scolytes du caféier, ou encore d'un prédateur de la rouille orangée du caféier
Pause café
16h00 : « Impact des facteurs du milieu sur les populations d’Annélides terrestres » Cécile Serbource & Lucas Petit dit Grezeriat, EMMAH-SOL
Les populations d'annélides terrestres (vers de terre, enchytréides) doivent s’adapter aux changements climatiques et aux pratiques agricoles en transition. Pour protéger la biodiversité des sols et les fonctions que ces organismes assurent, il est essentiel de comprendre la dynamique de ces populations et leur vulnérabilité face à ces pressions environnementales. Les changements climatiques modifient les conditions thermiques et hydriques auxquelles les annélides terrestres sont très sensibles. Les nouvelles pratiques telles que les apports massifs de matière organique visent à améliorer la santé et la fertilité des sols. Ces facteurs ont un impact significatif sur l’habitat des annélides terrestres, affectant les paramètres de leur cycle de vie et leur activité.
Une étude de terrain en parcelle viticole présentera un suivi d’inoculation de vers de terre ayant pour objectif la restauration de la fertilité du sol. Elle sera complétée par des expériences en laboratoire, mettant en lumière les mécanismes de reproduction et les besoins spécifiques des vers de terre. Ces données pourraient, à l’aide de modèles de simulation, prévoir des introductions à grande échelle, visant à optimiser des scenarios pour l'introduction de ces organismes bénéfiques dans les écosystèmes agricoles.
Parallèlement, les enchytréides, souvent négligés mais pourtant essentiels à la santé des sols, font l'objet d’études sur la dynamique des populations et les fonctions écologiques assurées par ces organismes. Des études en laboratoire et des techniques d'imagerie avancée telles que la microtomographie à rayons X permettent de déterminer leur impact sur la structure du sol. Ces recherches conduisent à identifier des paramètres clés nécessaires à leur intégration dans des modèles de transfert d’eau dans les sols, contribuant ainsi à une meilleure compréhension de ces environnements complexes et en évolution constante.
16h30 : « Approche éco-informatique pour hiérarchiser les effets environnementaux multi-échelles sur la précocité de réinfestation annuelle des vergers par Bactrocera dorsalis, ravageur majeur de la mangue au Sénégal. » Karine Berthier, PV
Dans ce travail, nous avons développé un pipeline d'analyse centré sur un algorithme d'apprentissage automatique (GPBoost) permettant de combiner gradient boosting et modèles à effets mixtes et/ou processus gaussiens, afin de hiérarchiser les effets d’une trentaine de variables environnementales multi-échelles (e.g. pratique agricoles, structure du paysage, conditions météorologiques), sur la précocité de ré-infestation de vergers de manguiers par la mouche orientale des fruits, Bactrocera dorsalis. Ce pipeline a été appliqué sur deux jeux de données issus de suivis temporels d’abondance réalisés dans le principal bassin de production de mangues au Sénégal. Le premier suivi, réalisé en 2012-2014, concerne 65 vergers regroupés en 6 sites. Le deuxième suivi, réalisé en 2022-2023, concerne 28 vergers uniformément distribués sur l’ensemble du bassin. L’interprétation conjointe des résultats montre que l'humidité, la température, la présence d’agrumes dans les vergers et de certains éléments paysagers dans le voisinage, sont les principaux facteurs expliquant la précocité de la réinfestation. Ces résultats suggèrent l’existence d’habitats refuges permettant la survie de petites populations pendant la période défavorable (saison sèche et absence de mangues) et la réinfestation rapide des vergers voisins en début de saison de production.
17h00 : « Impact de la température sur la dynamique des populations et des communautés » Arnaud Sentis, RECOVER
La température est un facteur abiotique clé pour les organismes ectothermes qui représentent plus de 95% de la biodiversité planétaire. Comprendre les effets de la température sur la dynamique de leurs populations et communautés est donc important dans le cadre du changement climatique. Cette présentation vise à comprendre ces effets à l'aide de modèle théorique simple et en couplant des données empiriques à ces modèles.