Modélisation mathématique des phénomènes d'invasion en écologie : exemple de la chenille processionnaire du pin

Mathematical modelling of invasion processes in ecology : the pine processionary moth as a case study

• Auteur / Autrice : Christelle Robinet
• Direction : Henri Berestycki
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques et applications aux sciences de l'homme
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris, EHESS

Mots clés

Mots clés contrôlés

2000-....

Processionnaire du pin

Insectes -- Écologie

Animaux envahissants

Modèles mathématiques

Animaux -- Populations

Mots clés libres

Dynamique spatio-temporelle

Modèle de réaction diffusion

Enveloppe bioclimatique

Expansion de l'aire de distribution

Modèle de Ricker avec retard

Résumé

Ce mémoire présente la modélisation mathématique de la dynamique spatio-temporelle d'une population sous influence du changement climatique. Différentes approches sont réunies ici pour étudier la progression d'un insecte défoliateur, la chenille processionnaire du pin, vers le nord. Le modèle de Ricker avec retard montre que le cycle de pullulation de l'insecte a une période de 6 ans. La dynamique de l'expansion dans le Bassin Parisien est décrite par ce modèle de croissance couplé à une contrainte climatique et à un modèle de diffusion prenant en compte la répartition des pins. Nous montrons que le réchauffement climatique est véritablement à l'origine de cette expansion, même si l'hétérogénéité du milieu joue un rôle fondamental dans la vitesse de progression, et nous présentons un scénario d'expansion possible pour les prochaines années.

This thesis reports a mathematical modelling of a spatio-temporal dynamic of a population responding to climate change. Several approaches are gathered to study the northward expansion of a defoliator insect, the pine processionnary moth. The delayed Ricker model proves that the outbreak cycle is 6-year periodic. The expansion dynamics in the Paris Basin is described by the model coupled to a climatic constraint and a diffusion model wich takes into account the pines distribution. We show that the climate change is really involved in the process of expansion even if the heterogeneity of the environnement is a key factor of the speed of propagation, and we finally suggest an expansion scenario for the next years.