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Modélisation : comment fonctionne notre logiciel de simulation

simoiko

Il faut qu’on vous explique quelles sont nos méthodes de simulation écologique. Et ce que ça implique en termes de résultats.

On était invité le 28 novembre 2023 à en parler lors d’une journée d’échanges sur la modélisation, la biodiversité et les infrastructures de transport, co-organisée par le Cerema, l’Office français de la biodiversité et l'Ittecop.

Le premier point important concerne la modélisation des mouvements de dispersion des espèces. Il s’agit de « prédire », sur un territoire donné, les déplacements que les individus sont susceptibles de réaliser entre les différentes zones d’habitat favorables à leur survie.

Notre logiciel SimOïko propose une quinzaine d’algorithmes différents pour simuler ces déplacements, tous issus de la recherche scientifique.

Mais nous en utilisons surtout un : le SMS (« stochastic movement simulator »). Pourquoi ? Parce qu’il est considéré comme le plus réaliste à ce jour. Il a été conçu en partant du principe que les individus qui se déplacent choisissent leur trajectoire pas à pas, en fonction de la perception qu’ils ont de leur environnement immédiat et de la facilité relative à traverser les milieux naturels perçus. Ils ne connaissent donc pas à l’avance leur destination finale.

A l’inverse, il existe par exemple un algorithme appelé « chemin de moindre coût » (LCP en anglais, pour « least-cost paths »), dont le fonctionnement repose sur l’idée que l’individu dispersant sait où est son point d’arrivée dès le début de son déplacement. Il va le rejoindre en empruntant le chemin le moins coûteux en termes d’énergie, selon sa capacité à traverser différents milieux naturels. C’est un modèle jugé moins réaliste et que, par conséquent, nous utilisons peu.

Le deuxième point crucial de notre approche, c’est la prise en compte des dynamiques démographiques, en intégrant dans nos simulations les cycles de vie des espèces (reproduction, survie, etc.). A quoi cela sert-il ? A anticiper les variations, au cours du temps, des tailles de population dans chaque habitat. Ces variations démographiques vont en effet avoir un impact sur le nombre d’individus dispersants et, in fine, sur le nombre de déplacements entre les différents habitats.

Cette approche vise, là encore, à offrir une représentation la plus réaliste possible de la vie des espèces.

Comment savons-nous que c’est réaliste ? Depuis plusieurs années, dans le cadre à la fois de programmes de recherche et des nombreuses études que nous réalisons, nous comparons régulièrement nos résultats à des données de terrain :

  • prélèvements d’ADN
  • suivis par capture-marquage-recapture
  • avis d’experts
  • images issues de pièges photo

A chaque fois, les « prévisions » fournies par SimOïko se révèlent globalement très proches des données « réelles », ce qui tend donc à confirmer nos choix méthodologiques.

Vous voulez essayer ?

 

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 Christophe Plotard