Prise en compte d'un facteur de dispersion entre espèces en écologie microbienne

Consideration of a dispersal factor between species in microbial ecology

• Auteur / Autrice : Claudia Alvarez
• Direction : Terence Bayen, Jérôme Coville
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Mathematiques
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2023
• Etablissement(s) : Avignon
• Ecole(s) doctorale(s) : Agrosciences et Sciences
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMA - Laboratoire de Mathématiques d'Avignon
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Analyse non-linéaire et Optimisation

Mots clés

Mots clés libres

Systèmes dynamiques

Equations aux dérivées partielles

Contrôle optimal

Ecosystèmes microbiens

Optimisation

Chémostat

Dynamical systems;

Partial differential equations

Optimal control

Microbial ecosystems

Optimization

Chemostat

Résumé

Les modèles de type ressource-consommateur (également appelés modèles du chémostat) permettent l'étude de problématiques variées telles que la dépollution des lacs et des lagunes, la modélisation des bioprocédés en écologie microbienne, ou encore certains phénomènes d'adaptation évolutive. Il s'agit de modèles de dynamique de population qui intègrent des interactions plus ou moins complexes entre les espèces microbiennes mises en jeu et dont le rôle est de modéliser la croissance et la compétition de celles-ci sur une même ressource. On notera que l'évolution des populations considérées est un facteur qui a été rarement pris en compte dans de tels modèles et, de fait, il existe peu d'études sur les systèmes chémostat prenant en compte des phénomènes d'évolution. L'enjeu principal de cette thèse est d'introduire de nouveaux modèles de type ressource-consommateur permettant d'intégrer une dimension évolutive. Le second objectif de la thèse sera d'en faire l'analyse mathématique afin notamment de pouvoir résoudre des questions liées au contrôle et à l'optimisation de ces derniers.

Resource-consumer type models (also called chemostat models) allow the study of various issues such as the depollution of lakes and lagoons, the modeling of bioprocesses in microbial ecology, or even certain evolutionary adaptation phenomena. These are population dynamic models which integrate more or less complex interactions between the microbial species involved and whose role is to model the growth and competition of these on the same resource. It should be noted that the evolution of the populations has rarely been taken into account in such models and, in fact, there are few studies on chemostat systems taking evolution phenomena into account. The main challenge of this thesis is to introduce new resource-consumer models allowing to integrate an evolutionary dimension. The second objective of the thesis will be to make a mathematical analysis in order in particular to be able to solve questions related to the control and optimization of the latter.