Stage master 2 : modèle discret d’écosystèmes tropicaux différentiés
Référence
1509963754
Date limite pour postuler
31/12/2017
Date de publication
06/11/2017

Caractéristiques

Précision sur la nature du contrat
Stage
Durée du contrat
5 à 7 mois (février-juin ou août 2018)
Date de début de contrat
05/02/2018

Domaine professionnel
Informatique, statistiques et calcul scientifique

Affectation

Nom de l'unité d'affectation
UMR0931 AMAP BotAnique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des Végétations
Adresse de l'unité d'affectation
CIRAD Montpellier - boulevard de la Lironde TA 40/PS2 34398
Région de l'unite d'affectation
Languedoc-Roussillon Midi-Pyrénées

Descriptif

Environnement de travail

Les écosystèmes sont des objets complexes encore mal compris et impossible à prédire. Il arrive régulièrement que deux zones très proches accueillent des écosystèmes très différents, sans que les causes initiales soient bien cernées. C’est le cas rencontré en Tanzanie, entre deux zones (Lengai, semi-aride et Meru, arrosé et peuplé) qui semblent ne se distinguer que par leur géologie (Plasman et al. 2017). Un projet financé par le CNRS (prg. TelluS-Rift) souhaite vérifier l’hypothèse que c’est la géologie de ces deux sites tropicaux qui sont à l’origine de la grande différence entre eux, depuis l’environnement écologique jusqu’aux présences sociologiques observées. C’est l’objet de ce stage de développer un modèle intégré d’écosystème sur le long terme qui aidera à comprendre les trajectoires possible de ces sites.

   

Ce sujet de stage propose d’explorer une nouvelle piste de modélisation intégrée des écosystèmes, s’inspirant des systèmes discrets de l’informatique théorique (Giavitto 2003, Gaucherel et al. 2017). Une telle approche suppose de représenter l’écosystème à l’aide d’un graphe, puis de manipuler le graphe de façon rigoureuse. En plus d’offrir une formalisation appropriée à la modélisation d’écosystèmes complexes en régime stationnaire, ces approches permettent de rendre compte de leurs changements catastrophiques sur le (très) long terme. Il est probable, en effet, que les écosystèmes observés en Tanzanie aient subis de nombreuses modifications violentes, depuis leur géologie jusqu’aux installations humaines, en passant par divers régimes climatiques passés. Notre modèle qualitatif peut capturer de tels changements si les données (en cours de collecte) viennent les étayer.

 

De tels modèles ont déjà donné des résultats encourageants sur des écosystèmes théoriques comme plus réalistes (Gaucherel et al. 2017), mais ils n’ont pas encore été appliqués sur les temps géologiques et avec des composantes aussi diversifiées (sols et sous-sols, en plus des parties aériennes et humaines des écosystèmes). Une bonne partie du stage consistera donc à adapter les modèles discrets déjà développés sous Python et R. En s’appuyant sur les collaborations anciennes regroupées au sein du projet du CNRS, le/la candidat/e concevra le modèle et poussera l’interprétation des dynamiques aussi loin que possible. Notons que d’autres sites sont également disponibles, et pourront être modélisés au cours du stage, dans le cas où une comparaison se révèlerait nécessaire (sites en Uganda, en Chine et en France).

Formations et compétences attendues

Nous cherchons pour ce travail un écologue (théoricien) maitrisant les mathématiques et informatiques appliquées, ou un mathématicien/informaticien intéressé par l’écologie. Le travail de stage devra être réalisé au laboratoire AMAP (Montpellier).

Merci de transmettre un CV et une lettre de motivation

 

Références
Gaucherel, C., H. Théro, A. Puiseux, and V. Bonhomme. 2017. Understand ecosystem regime shifts by modelling ecosystem development using Boolean networks. Ecological Complexity In press.
Giavitto, J. L. 2003. Topological collections, transformations and their application to the modeling and the simulation of dynamical systems Pages 208 – 233 in Rewriting Technics and Applications (RTA'03). Springer, Valencia.
Plasman, M., C. Tiberi, C. Ebinger, S. Gautier, J. Albaric, S. Peyrat, J. Déverchère, B. Le Gall, P. Tarits, S. Roecker, R. Wambura, A. Muzuka, G. Mulibo, K. Mtelela, M. Msabi, G. Kianji, S. Hautot, J. Perrot, and R. Gamma. 2017. Lithospheric low-velocity zones associated with a magmatic segment of the Tanzanian Rift, East Africa. Submitted.

Contact

Nom
Cedric GAUCHEREL
Email
gaucherel@cirad.fr