M2 Ecologie évolutive et fonctionnelle

Kamel Soudani, Nicolas Delpierre, Laure Barthes, Paul Leadley, Jaleh Ghshghaie, Ludwig Jardillier, Claire Damesin + 4 à 6 intervenants extérieurs (qui peuvent changer selon les années).

Ur deux semaines. Des cours et conférences données par des enseignants chercheurs et des chercheurs sur leur domaine de recherche- Une journée de projet-discussion en groupe-Une demi ou une journée de présentation orale.

Cette UE a pour but la présentation détaillée de recherches actuelles menées sur les changements globaux et permet de faire le point sur les connaissances scientifiques concernant l’origine et les conséquences des changements climatiques. Elle est principalement orientée végétation et offre un spectre varié d’études dans le domaine, que ce soit en terme de cause étudiée (CO2, fertilisation azotée, climat et ozone), d’approches (expérimentation, modélisation), de techniques (mesures écophysiologiques, télédétection, discrimination isotopique, cartographie, simulations avec scénarios) et d’échelles (individus, populations, communautés, écosystèmes, région, globe).
1. Effet de serre naturel et anthropogénique, bilan radiatif, rayonnements d’origine solaire et d’origine terrestre.
2. Echanges d’énergie et de matière entre la végétation et l’atmosphère. Méthodes de mesure des flux. Bilan hydrique.
3. Bilan global du carbone et évolutions possibles des stocks et flux de carbone. Introduction au problème de l’énergie. Conséquences attendues sur l’évolution du climat.
4. Impacts sur le fonctionnement des organismes végétaux et animaux de paramètres changeants
5. Conséquences des changements globaux (augmentation du CO2, de la température, changement de précipitations) sur la végétation et la production végétale. Déplacement des aires des espèces (plantes, animaux, migrations), biodiversité
6. Reconstruction des climats anciens.

Connaissances niveau master 1 en écologie notamment écologie fonctionnelle.

Quelques exemples de publications relatives à l'UE: Bilan IPCC Climate Change Olson et al (2018) Plant height and hydraulic vulnerability to drought and cold. PNAS Gessler et al. (2018) Drought induced tree mortality - a tree-ring isotope based conceptual model to assess mechanisms and predispositions. New Phytologist Charrier et al. (2017) Monitoring of Freezing Dynamics in Trees: A Simple Phase Shift Causes Complexity. Plant Physiology Bertrand et al. (2011) Changes in plant community composition lag behind climate warming in lowland forests. Nature.

Novembre.

ORSAY

Chaque cours est suivi par un TD sur machine sur la thématique abordée dans le cours. Le dernier jour est consaré à la réalisation d'un projet.

Les systèmes écologiques sont des systèmes sur lesquels il est toujours très difficile d’expérimenter pour tester différentes hypothèses. Pour répondre à des questions aussi importante que : quelles sont les influences des forçages environnementaux sur la dynamique d’une population ou d’un écosystème ; quel est le rôle des oscillations climatiques à grande échelle ; le système observé a-t-il changé de régime de fonctionnement ; une grande place est donnée aux analyses rétrospectives en utilisant l’analyse des séries temporelles. Durant cet enseignement, on se propose d’explorer les méthodes classiques d’analyses des séries temporelles (méthodes corrélatives et analyse spectrale) et des méthodes plus récentes (ondelettes, phases, causalité, ...).

Maitrise des statistiques classiques et d'un logiciel scientifique de type Matlab ou R.

Cazelles, B., Chavez, M., Berteaux, D., Ménard, F., Vik, J. O., Jenouvrier, S., & Stenseth, N. C. (2008). Wavelet analysis of ecological time series. Oecologia, 156(2), 287-304.

Octobre - Novembre - Décembre.

PARIS

Objectifs :
L’UE a pour objectif la formation à la recherche dans les domaines à l’interface entre écologie des communautés et écologie des écosystèmes. L’accent est mis sur les développements récents de nature théorique et expérimentale.
Thèmes abordés :
Facteurs contribuant au maintien de la diversité dans les systèmes écologiques, compétition, hétérogénéité spatiale et temporelle et coexistence des espèces
Réseaux trophiques : cascades trophiques, contrôles ascendant et descendant des réseaux, diversité fonctionnelle
Interactions indirectes dans les écosystèmes : importance des effets directs et indirects, mutualismes indirects transmis par les cycles matériels, évolution des interactions indirectes
Réseaux d’interactions non trophiques
Biodiversité, stabilité et fonctionnement des écosystèmes.

Novembre.

ORSAY

Boris Leroy, MNHN, boris.leroy@mnhn.fr.

La validation du module reposera sur la note moyenne d’un examen écrit individuel et du rendu d’un projet (par groupe).

L’UE a pour objectif de présenter les principaux patrons macro-écologiques et macro-évolutifs en s’inscrivant dans le cadre des changements globaux. L’UE visera à relier les patrons aux grandes théories biogéographiques tout en familiarisant les étudiants avec différentes méthodologies utilisées en biogéographie (par exemple, indicateurs de diversité, modèles de niche, biorégionalisation). Il s’agira également de présenter les différentes sources de données disponibles ainsi que la gestion des données spatialement explicites.

M1 en Ecologie et bases de programmation sous R.

Large échelle, patrons de diversité, écologie, évolution, dispersion, biorégion, règles biogéographiques, vicariance, diversification, aire de répartition, changements globaux.

Octobre - Novembre.

PARIS

Ce module associe l’apprentissage de méthodes de modélisation, l’utilisation de logiciels et l’étude bibliographique de phénomènes propres à recevoir l’éclairage théorique que permettent ces méthodes. Malgré son orientation générale, le module n’impose aucun pre-requis mathématique mais suppose un intérêt avéré des participants pour la modélisation. L’évaluation est basée sur la qualité des TPE.

Les avancées récentes de la biologie des populations ont montré l’imbrication étroite des processus de régulation et d’adaptation des populations. Au sein d’une population, les caractéristiques individuelles (comportement, physiologie, traits d’histoire de vie, et leur plasticité) se combinent aux mécanismes d’interaction des individus (antagonistes ou coopératives) pour déterminer les caractéristiques de la population et donc les pressions de sélection qui s’exercent en retour sur la variation des phénotypes. Comment modéliser cette « rétroaction » éco-évolutive ? Ce cours présente les méthodes mathématiques les plus efficaces, développes depuis les années 1990, dont les applications ont profondément modifie notre compréhension des phénomènes d’évolution adaptative et de coevolution des espèces : évolution du comportement, des traits d’histoire de vie, de la plasticité phénotypique, du dimorphisme sexuel ; origine des espèces ; origine et dynamique évolution des réseaux trophiques, des interactions hote-parasite, des symbioses ; réponses adaptatives des communautés et des écosystèmes aux changements globaux. Le contenu des cours magistraux vise principalement a introduire les méthodes mathématiques. L’utilisation de ces méthodes générales, par l’analyse mathématique ou la simulation numérique, et la présentation de questions empiriques qui en offrent un terrain d’applications, motiveront les Travaux Personnels Encadrés des participants.

Septembre.

PARIS

Thèmes abordés :

- Approfondissements sur des thèmes dont les fondamentaux sont abordés dans le cadre de l’UE « Ecologie comportementale 1 » :

Génétique et évolution du comportement Sélection sexuelle et comportements reproducteurs Sociétés animales et socialité Choix de l’habitat, évolution de la dispersion

- Physiologie et comportement

Mécanismes physiologiques en comportement (contrôles hormonaux et ontogénèse des comportements, stress et comportement) présentés en insistant particulièrement sur les contraintes que représentent ces mécanismes.

- Culture animale

La composante « culturelle » dans les comportements animaux. Transmission et utilisation d’informations, culture et plasticité des comportements, culture et sélection naturelle.

- Applications et implications

Applications des concepts et des résultats de l’écologie comportementale pour des activités humaines : biologie de la conservation, transpositions à l’homme.

Les enseignements seront essentiellement basés sur des cours / séminaires et des travaux personnels. Ils aborderont les avancées récentes autour des grands thèmes de l’écologie comportementale (sélection sexuelle, socialité, choix de l’habitat) en insistant notamment sur les liens entre l’approche évolutive (valeur adaptative, pressions de sélection et contraintes) et l’approche mécanistique (bases physiologique et génétique du comportement, développement du phénotype) dans l’étude du comportement animal. Des thèmes en développement seront aussi abordés : culture animale, applications et implications de l’écologie comportementale dans les activités humaines.

Janvier.

PARIS

- Introduction à l’écologie comportementale

- Génétique et évolution des comportements

- Choix de l’habitat, utilisation de l’espace, déplacements

- Sélection sexuelle et comportements reproducteurs

- Communication animale

- Socialité, insectes socia.

Principaux concepts, théories et méthodes d’étude en écologie du comportement, sous une double approche évolutive et mécanistique.

UE de spécialisation du parcours Ecologie Evolutive (EEV), cette UE est aussi proposée à l’ensemble des étudiants de la spécialité EBE. (Les étudiants suivant un parcours de type Ecologie Evolutive pourront compléter cet enseignement par l’UE complémentaire « Ecologie comportementale 2 », créditée de 3 ECTS)

Les enseignements ont pour but de présenter les principaux concepts et modes de raisonnement en écologie comportementale, ainsi que les approches méthodologiques fondamentales. Les différents thèmes sont abordés en partant des décisions comportementales majeures qui jalonnent la vie d’un organisme. En suivant l’évolution récente de cette discipline, les enseignements associent une approche évolutive (la question du « pourquoi » en biologie du comportement, valeur adaptative, pressions de sélection et contraintes, héritabilité, plasticité du phénotype comportemental...) et une présentation des mécanismes en comportement animal (bases physiologique, génétique du comportement, développement du phénotype).

Janvier.

PARIS

Thèmes abordés :

Restauration en écologie, buts, critères de succès.

- Réintroduction et renforcements de populations (préparation et suivi) - Fondation des petites populations (aspects démographiques et génétiques) - Restauration des sols - Restauration des écosystèmes (structure et fonctionnement) - Exemples d’application.

Si de nombreux travaux en conservation de la biodiversité s’intéressent aux processus de déclin et aux moyens de les enrayer, on voit émerger depuis deux décennies des travaux développés spécifiquement dans un contexte d’écologie de la restauration. Ils concernent différents niveaux d’intégration : population, métapopulation, communautés, écosystèmes. Ces travaux souvent empiriques par le passé s’appuient de plus en plus sur les connaissances les plus récentes en biologie des populations ou dans le fonctionnement des écosystèmes. Cette UE est ainsi destiné aussi bien aux étudiants motivés par des parcours ‘recherche’ que des parcours ‘professionnel’ qu’ils soient intéressés directement par les thèmes de la conservation, ou de l’ingénierie écologique, ou souhaitant acquérir une culture générale dans ce domaine.

Décembre.

PARIS

Thèmes abordés :

- Recyclage des nutriments - Les changements d’échelle, de la bactérie à la biosphère. - Boucle microbienne. - Interactions biotiques dans le sol - Les ingénieurs des écosystèmes dans les sols - Interactions belowground-aboveground. - Ecologie évolutive du sol., - Feeback sol-plante. - Gestion de la fertilité des sols, agriculture biologique - Utilisation des sols en environnement : ingénierie écologique.

De bonnes bases en écologie des sols sont indispensable pour aborder les relations plantes – environnement et le fonctionnement global des écosystèmes. Le sol fournit aux plantes les fameux nutriments nécessaires à leur croissance, grâce à un processus de recyclage complexe. Ce service écosystémique est assuré par une multitude d’organismes allant du micromètre au mètre : la faune du sol. Le sol constitue donc un milieu très divers, riche en organismes, abritant les mécanismes fondamentaux du fonctionnement des écosystèmes terrestres, tels le recyclage de la matière organique.

- Bardgett, R. 2005. The biology of soil, a community and ecosystem approach. Oxford University Press, Oxford. - Lavelle, P., and A. Spain. 2001. Soil ecology. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht. - Wardle, D. A., R. D. Bardgett, J. N. Klironomos, H. Se.

Janvier.

PARIS

Thèmes abordés :

- Evolution des stratégies parasitaires - Evolution de la virulence - Course aux armements - L’hypothèse de la Reine rouge - Ecologie et évolution des stratégies anti-parasitaires - Immuno-écologie - Parasite et sélection sexuelle - Parasite de la reproduction - Epidémiologie évolutive - Evolution de la résistance - Coévolution.

La majorité des organismes sont impliqués dans des interactions hôte-parasite. Or, ces interactions vont avoir des conséquences décisives dans l’écologie et l’évolution des organismes. L’objectif de cet enseignement est d’appréhender le fonctionnement les conséquences de ces interactions que ce soit du point de vue de l’hôte, du parasite ou de l’interaction en elle-même. Au vue des récents épisodes d’épidémie de zoonose (grippe aviaire), comprendre comment fonctionnent et comment évoluent de telles interaction demeure un enjeu important actuellement.

A travers différents cours magistraux, conférences de chercheurs spécialisées et travaux pratiques, les étudiants sortiront avec un baguage théorique et pratique solide dans ce domaine.

Octobre.

PARIS

Thèmes abordés :

Concepts d’espèces et études de phylogéographie en milieu marin, diversité et structure génétique dans des réseaux de populations (flux de gènes et connectivité), modes de reproduction en milieu marin, adaptation et effets des perturbations d’origine anthropiques (exemple : pollutions, fragmentation d’habitats, invasions biologiques).

L’objectif de cette unité d’enseignement est de former des étudiants en génétique des populations, génétique évolutive et écologie moléculaire dans le domaine marin. L’étude des modalités de la dispersion, des barrières entre espèces, des effets de la fragmentation de l’habitat sur la connectivité entre populations ou encore des variations des systèmes de reproduction sont au cœur de nombreuses questions abordées dans les recherches fondamentales d’écologie et d’évolution ainsi que dans des domaines plus appliqués comme la gestion des espaces naturels côtiers. Les avancées techniques de marquage moléculaire et les récents développements théoriques de la génétique des populations offrent de puissants outils pour aborder ces questions relatives à l’écologie et à la micro-évolution chez les organismes marins. Ce module présente la double originalité de développer les questions spécifiques au milieu marin et de s’intéresser à la fois aux modèles animaux et végétaux (invertébrés marins et macroalgues).

Novembre.

PARIS

- Première partie: État de l’art sur l’économie de la transition écologique

- Deuxième partie : Quelles évolutions des institutions économiques et des méthodes de production pour une transition écologique ?.

La transition écologique est devenue un concept à part entière. Il fait écho à d’autres notions qui lui sont intimement liées telles que la transition démographique, la transition forestière ou la transition agro-écologique. L’économie a forcément une place particulière dans ce cadre. Le cours intitulé « Economie de la transition écologique » propose une description et une analyse des changements déjà observables ou à venir dans plusieurs champs qui touchent à l’économie : la théorie économique à proprement parler, les institutions et les organisations qui permettent de coordonner les acteurs au sein du système capitaliste, les outils d’évaluation et de régulation visant à enclencher ou soutenir la transition écologique, l’évolution des secteurs d’activités en lien avec l’exploitation ou la gestion des écosystèmes.

Janvier.

PARIS

Peter Streb Claire Damesin.

Stage en deux parties 3 jours de TD à Orsay: introduction du sujet, des méthodes, calcul et présentation des résultats 7 Jours TP au Col du Lautaret.

Le but du stage « écophysiologie des plantes alpines » est de montrer les différentes possibilités qu’ont des plantes alpines de s’acclimater à un environnement contraignant, et comment ces plantes survivent à l’hiver alpin. Plusieurs méthodes pour travailler sur le terrain et en laboratoire sont montrées aux étudiants avancés et aux débutants en écophysiologie mesure de microclimat ; fluorescence chlorophyllienne ; échange gazeux ; activités enzymatiques ; détermination de métabolites et des protéines ; point de congélation ; destruction membranaire; absorption de l’UV.

Base de physiologie et/ou d’écophysiologie.

OLittérature online : http://www.ese.u-psud.fr/article93.html par le Pr. Gabriel Cornic oSTREB Peter, CORNIC Gabriel, BLIGNY Richard (2018), Comment les plantes supportent les stress alpins ?, Encyclopédie de l’Environnement, [en ligne ISSN 2555-0950] url : http://www.encyclopedie-environnement.org/vivant/plantes-supportent-stress-alpins/. oKörner 1999, 2003; Alpine plant life; Springer Press oLütz C. 2012, Plants in Alpine Regions, Springer Press.

Septembre - Octobre.

ORSAY

Le module comporte trois parties :

- une brève présentation des milieux et des contraintes climatiques de la zone tropicale (CM : 9 h)

- une analyse approfondie des principaux processus écologiques importants dans le cadre tropical : - processus écophysiologiques (rayonnement, eau, nutriments) et exploitation du milieu physique (CM 12 h) - processus démographiques et structuration spatiale (CM 12 h) - contributions de l’écologie tropicale à l’écologie théorique (CM 6 h)

- une synthèse resituant les écosystèmes tropicaux dans le fonctionnement de la biosphère (CM 9 h).

Le but de ce module est d’apprendre aux étudiants à raisonner sur des écosystèmes (1) où s’expriment des mécanismes écologiques différents de ceux qu’ils connaissent en milieu tempéré et (2) où des mécanismes déjà connus s’expriment de façon extrême en raison de l’environnement physico-chimique différent, éventuellement de façon contre intuitive. L’enseignement s’ancre d’une part vers l’écologie de terrain, par une coordination de ce module avec les écoles thématiques d’écologie tropicale (ETET), et d’autre part vers l’écologie théorique, à travers l’analyse des apports de l’écologie tropicale à la théorie écologique. L’objectif ultime est de donner une compétence “ système ” aux étudiants à travers l’analyse détaillée des écosystèmes tropicaux, valorisable aussi bien pour la recherche (analyse multifactorielle d’un système écologique) que pour l’ingénierie écologique (analyse des moyens d’action possibles sur un écosystème).

Janvier.

PARIS

§ Evolution de l’autogamie versus allogamie.

§ Polymorphisme des systèmes de reproduction.

§ Investissement paternel et maternel.

§ Evolution de la dispersion : compétition locale, structure de parentèle, consanguinité.

§ Evolution de la sénescence

§ Estimation des traits d’histoire de vie.

Comment expliquer la diversité des cycles et traits d’histoire de vie ? L’objectif du module est de présenter les approches théoriques et expérimentales de cette question fondamentale de la biologie de l’évolution, dans ses déclinaisons majeures : Pourquoi le sexe ? Pourquoi vieillissons-nous ? Pourquoi quitter le domaine vital des parents avant de se reproduire ? Dans un environnement variable, les stratégies de reproduction plastiques sont-elles avantageuses ? Au plan théorique, on mettra l’accent sur les puissantes méthodes issues de la théorie des jeux. Au plan empirique, on décrira en particulier l’apport des études d’organismes – modèles choisis dans les mondes marins et microbiens. Une grande importance sera apportée a la mesure des traits d’histoire de vie, par des méthodes statistiques permettant le test d’hypothèses. Une partie des enseignements sera développée a la Station Biologique de Roscoff, un site exceptionnel pour familiariser les étudiants avec la diversité des cycles de vie des organismes marins – au sein d’une équipe de recherche reconnue pour ses compétences expérimentales et théoriques de premier plan international.

Novembre - Décembre.

PARIS

Sébastien Ollier.

Les enseignements se répartissent sur deux semaines. On alterne les séances de cours avec des séances de TP sur machine permettant la mise en œuvre des concepts vus en cours. On termine par un projet collectif autour d’un jeu de données à analyser.

1ère semaine [Cours (15h) / TP (15h)] La gestion des données spatialisées : découverte des fonctionnalités d’un SIG L’utilisation du logiciel R pour gérer des données spatialisées --> Création d’un webmap à partir d’une base de données 2ème semaine [Cours (15h) / TP (15h)] Description statistique d’un structure spatiale Prise en compte de ces structures dans le modèle linéaire et en analyse de données Processus de points, trajectoires et modèles de niches

Contrôle des connaissances Première session : Examen écrit – 3H : projet cartographique + analyse sur machine d’un jeu de données Seconde session : Session orale d’une 1h autour des concepts vu en cours.

De plus en plus de thématiques de recherches en écologie intègrent des données spatialisées qu’il est nécessaire d’appréhender. L’UE permet de découvrir quelques concepts et outils dédiés à la gestion et l’analyse de ces données à partir d’exemples tirés de problématiques écologiques. L’UE permet de se familiariser avec ces outils, en particulier les SIG comme QuantumGis [variante gratuite d’ArcGIS] ainsi que le logiciel R, incontournable en recherche pour l’analyse statistique des données spatialisées.
L’objectif de l’UE est de fournir aux étudiants les notions de géomatiques (cartographie) et de statistiques permettant l’analyse spatiale (stationnarité, hétérogénéité spatiale) et leur donner des bases suffisantes pour pouvoir appréhender des modèles plus spécifiques et complexes (modèle de niche, cartographie, géostatistiques, processus ponctuels, analyse de trajectoire…). L’étude de cas concrets permettra de se poser les questions pertinentes associées au traitement de ce type de données et donnera par la même l’occasion, l’opportunité d’approfondir l’apprentissage du logiciel R.

Aucun – l’UE est aussi bien une initiation avancée aux SIG pour ceux qui ne connaisse pas ces outils – qu’un approfondissement pour ceux qui auraient déjà suivi des UE d’introduction au SIG. Il est préférable d'avoir quelques notions liées à l'usage de R. Sur le plan statistique, on repart des notions de modèle linaire (régression et ANOVA) et d'analyse multivariée (ACP) pour les réétudier dans un contexte spatialisé.

-Fortin, M.-J. and M. R. T. Dale (2005). Spatial Analysis. A Guide for Ecologists. London, Cambridge University Press. -Bivand, R. S., E. J. Pebesma, et al. (2008). Applied Spatial Data Analysis with R, Springer / http://www.opengeohub.org/spatial-data-sc.

Janvier.

ORSAY

Florence Hulot (Université Paris-Sud) - co-responsable Audrey Niboyet (AgroParisTech) - co-responsable Harold Levrel (AgroParisTech) Juan Fernandez (CNRS) Gérard Lacroix (CNRS) Professionnels extérieurs.

L'UE alterne des cours et des conférences données par des professionnels. Elle est évaluée par une synthèse individuelle (coefficient 0.25), un projet par groupe avec un rendu écrit et une présentation orale (coefficient 0.75).

Objectifs :
Fournir aux étudiants qui se destinent à la gestion de l’environnement ou à la recherche sur la valeur fonctionnelle de la biodiversité, des connaissances spécialisées sur l’impact de la biodiversité sur un certain nombre de fonctions des écosystèmes qui présentent une valeur reconnue pour les sociétés humaines.
Contenu :
Cycle de conférences par les enseignants-chercheurs, chercheurs et personnes de la société civile (associations, collectivités locales, entreprises privées)
Compétences à acquérir :
Identifier et évaluer les conséquences écologiques et économiques des actions humaines sur les systèmes écologiques pour proposer des modes d’actions afin de faire évoluer un système écologique vers un état souhaité dans un contexte de socio-écosystème.

Compréhension du fonctionnement des systèmes biologiques, lectures d’articles scientifiques en anglais, capacité de synthèse.

Décembre.

ORSAY - PARIS

D’une durée de 4.5 jours (environ 27 heures), la formation s’appuie sur les deux formes pédagogiques complémentaires alternant cours et travaux pratiques. Cinq interventions de type cours/conférences d’une demi journée porteront sur i) l’acquisition d’une compétence technique en modélisation bayésienne, assortie de la compréhension du principe des outils d’inférence avancée, fondés sur les méthodes de simulation stochastique ; ii) la présentation des applications en matière de gestion (expertise, diagnostics, analyses de risque) des ressources naturelles. Cinq séances d’une demi-journée seront consacrées à des travaux dirigés permettant aux étudiants de mettre en pratique les acquis sur des exemples concrets (manipulation de logiciels spécifique de calcul bayésien). La présence à plein temps d’au moins deux intervenants est nécessaire pour assurer un bon encadrement de ces travaux.

Le cours introduit la modélisation hiérarchique bayésienne, en s’appuyant largement sur le contexte de l’écologie et la gestion des ressources naturelles, en particulier à partir d’exemples halieuthiques. Mais la composante méthodologique du cours sera transposable à d’autres domaines d’application. Le cours poursuit trois objectifs :
a) Présenter les fondements mathématiques de la modélisation probabiliste hiérarchique et de l’inférence statistique bayésienne ;
b) Montrer l’intérêt du cadre bayésien pour répondre à des questions actuelles de modélisation : i) construire des modèles en intégrant des processus biologiques complexes et de multiples sources de données ; ii) intégrer explicitement les différentes composantes de l’incertitude provenant des modèles et des données ; iii) prendre en compte les incertitudes dans les diagnostics et les prédictions et quantifier les risques associés à différents scenarii ;
c) Permettre aux étudiants d’acquérir une autonomie en mettant en pratique les acquis via le traitement d’exemples concrets. Sur des cas environnementaux, ils seront en particulier initiés au logiciel OpenBugs qui propose une implémentation commode et une mise en œuvre automatique des algorithmes Monte Carlo par Chaînes de Markov (MCMC).

Novembre.

PARIS

Ludwig Jardillier, PR Université Paris-Sud (co-responsable de l'UE) Julie Leloup, MC Sorbonne Université (co-responsable de l'UE) Florence Hulot, MC Université Paris-Sud Cécile Bernard, PR Muséum National d'Histoire Naturelle Maud Mouchet, MC Muséum National d'Histoire Naturelle Gérard Lacroix, CR CNRS Emma Rochelle-Newall, DR IRD.

La première semaine à Sorbonne Université est ainsi dédiée aux enseignements théoriques assurés par des intervenants de différents établissements (UPSay, SU, MNHN, CNRS, IRD, ONEMA) et la seconde semaine à l’acquisition de compétences techniques et d’analyse et interprétation de jeux de données dans un centre de recherche du CNRS et de l’ENS (Centre de Recherche en Ecologie Expérimentale et prédictive, Saint-Pierre-lès-Nemours, https://www.cereep.biologie.ens.fr/?langfr). Deux enseignants-chercheurs (SU et PSud) et des chercheurs du CEREEP encadreront les étudiants durant cette étude.

Cette UE a pour objectif de former à la compréhension du fonctionnement des écosystèmes aquatiques via une vision intégrée de ces milieux en allant des macro- aux micro-organismes tout en prenant en compte les interactions biotiques et abiotiques à même de réguler la composition et l’activité des communautés.

Les enseignements théoriques ont pour objectif de donner une compréhension globale du fonctionnement des milieux aquatiques nécessaire à l’étude et à la gestion des écosystèmes aquatiques d’eau douce en détaillant le fonctionnement des réseaux trophiques et des différents types de milieux d’eau douce ainsi afin d’être capable de les gérer. Les intervenants présentent des cas concrets, comme le réseau de surveillance des cyanobactéries.

L’étude pratique est réalisée sur des lacs artificiels et intègrera à la fois les échelles spatiales et temporelles. Les populations piscicoles et les concentrations en azote et phosphore sont contrôlées de manière croisée dans ces écosystèmes. Un suivi des différentes communautés animales, végétales, microbiennes et de multiples paramètres physico-chimiques est réalisé depuis la mise en eau de ces lacs. L’étude expérimentale menée dans le cadre de l’UE s'insère dans cette étude temporelle afin d’apprécier plus précisément l’impact de facteurs biotiques et abiotiques dans le fonctionnement de ces écosystèmes.

Sont attendus des connaissances générales en biologie, écologie et du fonctionnement des écosystèmes aquatiques. Des connaissances en écologie des communautés et des écosystèmes, plus particulièrement en écologie des organismes aquatiques (des microorganismes aux poissons), seront appréciées.

Huisman et al. (2018) Cyanobacterial Blooms. Nature Rev Microbiol doi.org/10.1038/ s41579-018-0040-1 Paerl (2017) Controlling cyanobacterial harmful blooms in freshwater ecosystems. Microb Biotechnol doi:10.1111/1751-7915.12725 Kujawinski (2011) The Impact of Microbial Metabolism on Marine Dissolved Organic Matter. Annu Rev Mar Sci doi:10.1146/annurev-marine-120308-081003 Jeppesen et al. (2015) Ecological impacts of global warming and water abstraction on lakes and reservoirs due to changes in water level and related changes in salinity. Hydrobiologia doi:10.1007/s10750-014-2169-x Scheffer and

Octobre.

Pierre Gloaguen, Gabriel Lang, Pierre Barbillon, Tristan Mary-Huard.

I. Introduction aux chaînes de Markov en temps et espace discrets. - Théorie - Implémentation pratique en R II. Modélisation stochastique en temps continu et espace discret. - Modèle du coalescent pour l'évolution - Processus de naissance et mort pour l'écologie III Modélisation stochastique en temps et en espace continu - Modèle à base d'équations différentielles stochastiques IV. Modélisation des distances génétiques en évolution.

- Quels phénomènes modélise-t-on par quels objets probabilistes ?
- Comment procède la démarche de modélisation ?
- Quels modèles peuvent être étudiés analytiquement ? Quels sont ceux qui nécessitent le recours à la simulation numérique ?.

- algèbre linéaire élémentaire - Probabilités discrètes et continues - Équation différentielle linéaire.

ADN, mots et modèles Robin et al. Simulation and inference for stochastic differential equation (IACUS, 2009).

Décembre.

PARIS

- N Delpierre - P Leadley - K Soudani et plusieurs intervenants extérieurs à UPS, variant selon les années.

Première semaine :

Conférences.

Travaux Dirigés: - 2 séances d’application des méthodes de résolution numérique (logiciels proposés : Scilab, R, Matlab, Stella) - 1 séance d’analyse et lecture d’articles

Deuxième semaine :

Travail personnel : à partir d’un article bibliographique portant sur la modélisation (qui peut être proposé par les enseignants), programmer le modèle, analyser les résultats et proposer un développement ou une amélioration.

Objectif pédagogique:

Acquérir les bases théoriques et pratiques permettant de poursuivre ultérieurement et de façon autonome un travail dans le domaine de la modélisation du fonctionnement des écosystèmes.

Plan des enseignements:

Chaque séance est donnée par un enseignant impliqué dans la recherche en modélisation fonctionnelle. Les sujets abordés concernent les cycles biogéochimiques (carbone, eau, azote), la dynamique des communautés et la biophysique des écosystèmes. Les exemples développés portent sur des écosystèmes terrestres et marins.
Exemples de cours :
•Epistémologie de la modélisation en Ecologie
•Modélisation fonctionnelle des cycles de la matière (carbone, eau, azote) dans les écosystèmes terrestres
•Dynamique des communautés végétales : Patch et Gap Models
•Modélisation de la micro-évolution au sein de populations d’arbres
•De la circulation océanique aux écosystèmes marins… couplage Physique-Biologie dans l’Océan global.

•Ouvert à tous les étudiants intéressés par l’Ecologie fonctionnelle •Une initiation préalable (basique) à un langage de programmation est un plus, mais n’est pas obligatoire (cf séance de TD facultative dédiée) •Peut être suivi en M2 même après le module de modélisation de M1 d’Orsay.

Janvier - Février.

ORSAY

Thierry Spataro Bernard Cazelles Elisa Thébault Nicolas Loeuille.

Le module se déroule sur 2 semaines consécutives (évaluation à la fin de la seconde semaine) avec une laternance de cours et TD (la plupart devant ordinateur).

Les modèles mathématiques sont des outils essentiels pour comprendre les fluctuations temporelles du nombre d’individus constituant une population et du nombre de populations interagissant au sein d’un réseau. Ils permettent d’identifier et de quantifier le rôle des différents processus (et de leurs interactions) dans ces dynamiques, à condition qu’ils aient été construits de manière fiable et rigoureuse et qu’on soit ensuite capable de les exploiter efficacement.
L’objectif de cet enseignement et de permettre aux étudiants d’acquérir une certaine autonomie dans l’élaboration et l’analyse des modèles de dynamique des populations et des communautés. Il couvre toute les étapes-clés de la modélisation, de la formalisation du problème biologique à l’interprétation des résultats en passant par l’analyse mathématique du modèle. Il intègre donc :
- la présentation d’approches théoriques récentes en dynamique des populations et en dynamique des interactions
- l’introduction aux dynamiques chaotiques en dynamique des populations
- l’introduction aux méthodes mathématiques d’analyse des systèmes dynamiques,
- la manipulation d’un logiciel de modélisation (Matlab) pour le développement de simulations.

Connaissances des principaux concepts de l'écologie scientifique et notions de base en algèbre linéaire.

Octobre - Novembre - Décembre.

PARIS

Claire Damesin (UPSay), et des personnes d'autres établissements (Barbara Bonnefoy Paris Nanterre, Joanne Clavel, CNRS-Paris, Claire PetitMengin associée ENS Ulm). Il y aura aussi des anthropologues de Paris (en cours, carr nouvelle UE). Les autres personnes sont des artistes indépendants.

Sur une semaine.

Le but de cette UE : donner de solides bases pluridisciplinaires pour une réflexion sur la relation humain-nature à l’échelle individuelle et permettre à l’étudiant de développer une vision personnelle qui servira ses choix d’orientation et de positionnement en tant qu’écologue scientifique que ce soit dans le cadre de la recherche ou de l’expertise.
Cette UE propose d’examiner la relation entre humain-nature à l’échelle individuelle sous différents angles (intellectuel, psychologique, émotionnel, créatif, culturel, existentiel) soulevant des questions relatives à l’interaction entre démarche scientifique et ressenti, à la limite entre objectivité et subjectivité, à l’éthique personnelle et au rôle de la connaissance dans notre rapport à la nature. L’UE établit des ponts entre plusieurs disciplines notamment l’écologie scientifique, l’art, la psychologie, la philosophie et l’anthropologie. Elle est à la fois théorique et pratique. Elle offre des concepts et outils issus de domaines très différents pour éclairer et interroger les multiples facettes de notre relation avec la nature.

Plan La transition écologique a lieu aussi en nous. Interface sensible avec des artistes et anthropologues. Relations invisibles avec les non humains. Iimportance du corps dans notre relation à l’environnement. Interface psychologique (rôle des émotions). Interface culturelle (chez les peuples premiers). Interface philosophique et métaphysique.

Aucun pré-requis si ce n'est un niveau master 1 avec de préférence des bases en écologie scientifique.

Janvier.

ORSAY

Pascal Rigolet Kamel Soudani.

> Cours : - Généralités sur les bases de données et SGBDR - Enregistrements, champs, formats et types - Les objets : entités, tables, requêtes - Modèles conceptuel et logique des données (MCD et MLD) - Création de requêtes sous ACCESS – Import/export de données – Initiation à php-MySQL > Travaux dirigés et pratiques [en salle informatique] : Modélisation et réalisation d’une base de données (thématique environnement). Phase initiale « papier-crayon » de réflexion et méthodologie pour construire et formater la base suivie de l’établissement du cahier des charges de la réalisation de la base puis de la réalisation pratique avec ACCESS. > Travaux d’Enseignement et de Recherche : 1) Réalisation d’une base donnée sur une thématique choisie par l’étudiant(e) ; 2) Ecriture d’un rapport sur les objectifs, la réalisation pratique de la base et l’analyse des données qu’elle contient ; 3) Création d’un site web présentant les activités de l’étudiant(e) et relié à la base de données réalisée. Les étudiants commencent leur projet en classe.

Les bases de données jouent un rôle prépondérant en biologie et trouvent de nombreuses applications en environnement. Très axé sur la pratique, cet enseignement a pour objectif de donner aux étudiants une réelle compétence en bases de données et plus généralement en data sciences.
Allant de la conception et la réalisation d’une base de données dans le domaine de l’environnement, à l’interrogation de banques de données interactives comportant plusieurs centaines de milliers d’informations, ce module intéressera particulièrement les étudiants désirant professionnaliser leurs études, constituant un réel atout pour le CV mais également les étudiants ayant besoin de réaliser une base de données dans le cadre de travaux de recherche scientifique.
Les exemples traités seront issus du domaine de l’environnement (toits végétaux en ville ; pollution des sols ; dispensaire pour oiseaux mazoutés ; parc de vélos citadins, zone humide, biodiversité, …)
L’analyse statistique des données extraites de la base sera également au programme, constituant ainsi un ensemble formant les étudiants aux data sciences.
Les étudiants commenceront leur projet en classe.
Toutes les séances ont lieu en salle informatique.
Le logiciel ACCESS a été choisi pour la facilité de sa prise en main et la qualité de son interfaçage. Il constitue en outre un outil dont la maîtrise est très recherchée. Les étudiants seront également initiés au système Php_MySQL.

Aucun pré-requis pour cette UE L'apprentissage s'effectue sans connaissance au préalable. Une introduction à la notion de base de données est effectuée à la première séance.

Février - Mars - Avril - Mai - Juin.

ORSAY - BURES-SUR-YVETTE

- Développement durable et économie écologique - Economie des ressources renouvelables - Economie de la Convention sur la Diversité Biologique - Les perceptions sociales de la Biodiversité : introduction à l’anthropologie - Les éthiques environnementales.

Offrir aux étudiants de Master une initiation aux sciences sociales de l’environnement (dont la biodiversité). Les mettre en situation de pouvoir travailler facilement avec les SHS, et de lire sans contresens les publications de SHS.

Janvier.

PARIS

Les objectifs de l’UE seront de faire connaître les différents types de conservation ex-situ animaux et végétaux pour les espèces sauvages, d’expliciter les outils théoriques nécessaires à la constitution des collections, de donner la description des différentes techniques utilisées et d’envisager la fonction des collections. Les grands thèmes de recherche seront abordés lors de cours magistraux et d’une séance en groupes d’analyse d’articles avec restitution orale.

D’après l’UICN, l’objectif des programmes de conservation est le maintien de la diversité génétique existante et de populations viables de tous les taxons dans la nature afin de maintenir les interactions biologiques et les processus écologiques qui s’y déroulent. Les menaces qui pèsent sur la diversité du vivant et qui incluent la perte d’habitat, les changements climatiques, une utilisation excessive des ressources ou l’introduction d’espèces envahissantes peuvent être difficiles à contrôler, si bien qu’un nombre croissant d’espèces sont condamnées à disparaître si des mesures ne sont pas prises en dehors des approches classiques de préservation in-situ (conservation des espèces et de leurs habitats dans le milieu naturel). C’est de cette constatation qu’est née la conservation ex-situ. La Conservation ex-situ est définie dans la CDB (Convention sur la Diversité Biologique) comme la préservation d’une composante de la diversité biologique en dehors de son habitat naturel. En fonction du statut de conservation de l’espèce concernée, les objectifs de la conservation ex-situ peuvent être fixés à court, moyen ou long terme et inclure des techniques variées : élevage conservatoire ou de recherche, élevage pour le renforcement des populations ou pour une réintroduction, banque de gènes…Les zoos, les jardins et conservatoires botaniques, des instituts de recherche, des ONGs et fondations sont aujourd’hui et de plus en plus impliqués dans les programmes de Conservation ex-situ.

Novembre - Décembre.

PARIS

Le cours est un cours magistral classique, agrémenté d’exercices d’application permettant une manipulation des concepts de base sur le modèle des exercices proposés lors de l’évaluation.

Le cours d’introduction au droit de l’environnement expose les bases de compréhension des grands mécanismes par lesquels le droit s’efforce de protéger l’environnement.
Sont envisagées en premier lieu les sources du droit de l’environnement, occasion de rappeler l’ensemble des sources du droit et leur hiérarchisation.
La seconde partie porte sur les acteurs institutionnels de la protection de l’environnement et leurs compétences respectives.
La troisième partie présente les grands principes du droit de l’environnement (principe de prévention, principe de participation, principe du pollueur-payeur et principe de précaution).
La quatrième partie présente les sanctions de la méconnaissance du droit de l’environnement ou des atteintes à l’environnement. Sont traités les sanctions administratives et pénales, la responsabilité administrative et civile et les recours en annulation des décisions administratives.

Aucun pré-requis nécessaire en dehors d’une excellente maîtrise de la langue française.

Les manuels classiques de droit de l’environnement (de Michel Prieur, Laurent Fonbaustier, Agathe Van Lang ou encore Raphaël Romi en particulier) peuvent être consultés, mais ils ne peuvent remplacer le cours construit pour des non juristes.

Septembre - Octobre - Novembre.

ORSAY

François Sarrazin (Sorbonne Université) co-responsable Christian Kerbiriou (Sorbonne Université) co-responsable Intervenants professionnels extérieurs.

L'UE consiste en cours et conférences, et comporte la présence obligatoire aux soutenances de stage de la promotion précédente. Elle est évaluée par le rendu d’un CV et d’une lettre de motivation sur un profil donné (coefficient 0,5) et par le rendu (coefficient 0,25) et la présentation orale (coefficient 0,25) d’un projet ciblant les métiers d’un domaine choisi par un groupe de deux étudiants.

Description du contenu de l'enseignement
Les domaines d’activité de l’ingénierie écologique et de la conservation de la biodiversité sont en pleine évolution. L’offre d’emploi est encore peu structurée. Ce module présente donc les différents secteurs de l’emploi (Bureaux d’Etudes, concours fonction publique, Parcs, ONG, ONCFS…) par une série d’exposés réalisés par des professionnels. Ces intervenants fournissent des clés pour mieux comprendre les missions de ces organismes, les types d’emplois proposés et les compétences et qualités requises pour y accéder. Par ailleurs, le module comprend aussi les soutenances des étudiants pro de l’année précédente avec l’opportunité d’échanges avec leurs encadrants professionnels.
Compétences à acquérir
Objectifs
Au cours de ce module, les étudiants trouveront des aides à la réflexion pour leur projet professionnel en Ingénierie écologique ou Conservation et gestion de la biodiversité. Un projet, c’est une projection dans le futur. Elaborer un projet professionnel dans ces domaines doit se faire sur plusieurs étapes depuis la connaissance de soi et de ses compétences vers la connaissance des métiers et des institutions ou entreprises, la recherche de l’emploi, la construction du CV et de la lettre de motivation jusqu’à l’entretien de recrutement. Dans ce module, nous vous aiderons à débuter cette construction par le biais de rencontres avec des professionnels mais aussi par l’élaboration personnelle de documents tels qu’un CV et une lettre de motivation.

Septembre - Novembre.

PARIS

Notions enseignées

Notion de socio-écosystème (cadre d’analyse d’E. Ostrom). Idées, acteurs et courants de l’écologie politique Économie écologique Psychologie de la conservation et écologie de la réconciliation Enjeux associés à la biodiversité dans les espaces anthropisés (ville et agriculture) Représentations multiples de la nature et de la biodiversité, motivations à agir.

Organisation des cours

Cours en séance plénière Études de situations concrètes Travaux de groupes.

Outre la préservation des espèces menacées et la restauration des espaces, les enjeux globaux de conservation réclament aujourd’hui que nous apprenions à mieux concilier activités humaines et biodiversité. La notion de socio-écosystème nous aide à aller en ce sens, en mettant l’accent sur l’intérêt de penser conjointement les enjeux écologiques et sociaux.
L’UE propose des outils d’analyse du fonctionnement des socio-écosystèmes, à partir d’approches interdisciplinaires issues de la biologie de la conservation, de la psychologie de la conservation, des sciences politiques et de l’économie écologique. Ces approches complémentaires nous aideront à questionner l’ampleur des changements sociaux nécessaires pour conserver la biodiversité, en accordant une attention particulière au problème des limites à la croissance.

Novembre.

PARIS

François Chiron, MC AgroParisTech Samuel Roturier, MC AgroParisTech Thierry Spataro, MC AgroParisTech.

Les cours prendront la forme de conférences données par des experts, certains appartenant aux établissements cohabilitant la spécialité EBE, d’autres provenant de divers organismes de recherche et de gestion. Les étudiants seront évalués sur la base sur la base d’un examen écrit final et d’une synthèse bibliographique qu’ils auront à préparer en groupe par binômes sur des thèmes proposés par les encadrants. Des créneaux réservés à la préparation de ces exposés seront inclus dans l’emploi du temps.

Ce module traite essentiellement de diverses formes d’intervention humaine sur le fonctionnement de populations (et, à un moindre degré, de communautés et d’écosystèmes) : 
• populations de ravageurs (lutte biologique, épidémiologie du paysage) 
• populations invasives 
• populations exploitées (pêche, chasse) 
• habitats préservés (parcs naturels, etc.)
• Milieu anthropisée (écologie urbaine)

La démarche générale consiste à s’appuyer sur les connaissances fondamentales en écologie des populations pour les appliquer à des cas concrets. Certains aspects relatifs à la préservation des espèces menacées pourront être ponctuellement abordés mais cette problématique ne constituera pas le thème principal de cette UE car d’autres UE proposées au cours du semestre lui sont exclusivement consacrées.

Quelques exemples de thèmes qui pourront être abordés :
Optimisation multicritère (durabilité+profitabilité) d’une pêcherie 
Optimisation de la lutte biologique contre les ravageurs des cultures 
Gestion des populations de petit et gros gibier 
Gestion des espaces naturels 
Ecologie du paysage et protection des cultures
Sélection de réserves.

Novembre.

PARIS

Semaine : Stage terrain – Nogent sur Vernisson 12 étudiants (priorité donnée aux étudiants ECIRE finalité E2F).

Former au diagnostic de terrain en employant les méthodes d’inventaires et les outils d’évaluation du patrimoine naturel. Comprendre l’organisation et le fonctionnement des milieux naturels (gradients, dynamique végétale) à partir d’un diagnostic des communautés végétales en y associant la faune et la flore caractéristiques. Identifier les enjeux de conservation et être capable de définir les modes de gestion du site à mettre en place en fonction des cibles de conservation. Etre capable de restituer de façon synthétique ses observations et les hiérarchiser.

Connaissances naturalistes de base Fonctionnement des écosystèmes Bases de la classification et de la taxinomie (faune et flore).

Septembre.

PARIS

Semaine1 : Stage terrain - Station marine MNHN de Concarneau (septembre) Semaine 2 : MNHN – Paris (novembre).

- Appréhender, maîtriser, les protocoles couramment mis en œuvre pour les suivis de populations (marquages individuels, mesure d’abondance), les suivis de communautés déclinés sur une grande variété de taxons.
- Evaluer les contraintes et biais inhérents.

Septembre - Novembre.

PARIS

Chaque thème donne lieu à 3 ou 6 heures de cours magistral, agrémenté d'exercices.

Le cours de droit 2 est un approfondissement, par une approche thématique, des bases fournies en droit 1.
De nombreux thèmes sont envisagés, et peuvent varier d'une année sur l'autre. A titre d'exemple: la portée juridique de la charte de l'environnement, la responsabilité environnementale, le droit de la protection de la mer et du littoral, le droit de la protection des bois et zones humides, le droit de la protection des espèces et des espaces naturels (instruments aréolaires et réticulaires), le droit des installations classées pour la protection de l'environnement, le droit de l'eau, le droit des OGM, le droit des déchets et des sites et sols pollués, le droit des gaz de schiste, la protection de l'air et la lutte contre les changements climatiques...

Parfaite maîtrise de la langue française.

Tout bon manuel de droit de l'environnement.

Septembre - Octobre - Novembre - Décembre - Janvier - Février - Mars.

ORSAY

Les cours prendront la forme de conférences données par des experts, certains appartenant aux établissements cohabilitant la spécialité EBE, d’autres provenant de divers organismes de recherche ou de gestion (total 48h cours). Les étudiants seront évalués sur la base de présentation d’articles (6h discussion articles). Des créneaux « travaux personnel » seront réservés à la préparation de ces présentations et explicitement inclus dans l’emploi du temps (6h travaux personnels).

Le premier objectif est de présenter les relations d’interactions multiples entre agriculture et biodiversité, sous l’angle de plusieurs disciplines (écologie, agronomie, zootechnie, sciences sociales). Le second objectif est de montrer si les pratiques et les paysages agricoles peuvent constituer des outils efficaces de conservation et de gestion de la nature. Le module fait intervenir des scientifiques et des acteurs des territoires agricoles.

Octobre.

PARIS

Dans le domaine privé, un des principaux débouchés pour un expert en Faune Flore est le bureau d’étude en environnement ou l’expertise conseil en tant que consultant indépendant. Face aux nombreux cadrages législatifs, européens ou nationaux visant à la conservation des espèces et des habitats, se multiplient les besoins d’études d’impact d’implantation de nouvelles infrastructures (transport, énergie, etc), de propositions de restauration de milieux, de définition de priorités de protection dans un schéma d’aménagement régional etc. En outre, avec la mise en œuvre du réseau européen NATURA 2000 de sites protégés, de nombreux besoins s’expriment pour l’établissement de plans de gestion tenant compte, au cas par cas, de l’environnement propre au site et aux conditions nécessaires à la conservation des espèces et des habitats visés. Le présent enseignement a pour objet de faire connaître aux étudiants, à travers des cas très concrets, le rôle et les activités développés par différents bureaux d’étude sur ces thématiques, mais aussi d’apprendre à gérer, dans le cadre de leur fonction, la communication avec des interlocuteurs très divers (politiques, journalistes, opposants à leur action) ; apprendre à mettre sur pied un projet, chercher des financements ou créer une entreprise (et en comprendre le fonctionnement) ; faire un bilan de compétences pour appréhender au mieux leur recherche d’emploi et leur future carrière.

Octobre - Novembre.

PARIS

Kamel Soudani Paul Leadley.

Cours : I- Base de données sous SIG - Organisation des données cartographiques et attributaires dans un SIG. - Différents modes de représentation des données spatiales. - Corrections géométriques et géoréférencement des données cartographiques. - Création et gestion d’une base de données SIG. II- Initiation à l’Analyse spatiale - Echantillonnage des données spatiales - Statistiques de l’organisation spatiale d’une variable - Méthodes de spatialisation de données (Méthodes à base des distances pondérées, variogramme et krigeage). Travaux dirigés sous ArcGIS (ESRI- www.esri.com ) - Initiation aux SIG sous ArcGIS : création d’une base de données cartographiques relatives à l’occupation du sol (Exemple : Campus d'ORSAY) - Spatialisation de données sous Spatial Analyst : création d’un modèle numérique de terrain ou d’une autre variable régionalisée. - Initiation à la programmation sous ArcGIS Projet dirigé - Création d’un SIG sous ARCGIS pour répondre à une question écologique.

- Acquérir des connaissances de base sur le mode d’organisation, la création, la gestion et l’analyse d’une base de données à références spatiales (Systèmes d’Informations Géographiques).
- Maîtriser les méthodes et les outils d’analyse de l’information s.

Connaissances en statistiques et la manipulation des outils informatiques.

Documents de cours et de TD disponibles sur : https://www.ese.u-psud.fr/personnel/kamel-soudani/.

Février.

ORSAY

Estimations d’abondance et des paramètres démographiques, survie, reproduction, dispersion (notamment CMR) Outils en génétique des populations Dynamique et Génétique des petites populations et métapopulations Densité dépendance et effets Allee Modélisation démo génétique, modèles structurés, individus centrés,… Aspects spatiaux, liaison PVA-SIG Application des principes de CMR au suivi des communautés Présentation des outils logiciels.

Les objectifs de cette UE sont de présenter les derniers développements théoriques et pratiques concernant l’étude de la viabilité des populations et métapopulations. Les problèmes de conservation se traduisent toujours de manière ultime par le déclin d’espèces a priori communes. Sous la pression de fluctuations de l’environnement, dues notamment à des perturbations et dégradations, ces espèces atteignent des statuts qui rendent possible l’action de processus stochastiques (démographiques, génétiques, et le cas échéant comportementaux) propres aux petites populations. La prise en compte de ces situations de déséquilibre est centrale pour enrayer ces extinctions et mettre en place des stratégies de restauration, mais aussi pour permettre une exploitation raisonnée de certaines ressources. Une ouverture vers l’extension de ces approches populationnelles aux communautés est proposée.

PARIS

Sarah Ouadah Maud Delattre Éric Parent Pierre Barbillon.

Le module sur deux semaines. L'organisation est un cours en effectif réduit le matin (~25 étudiants) et en TP l'après-midi. Le module est évalué par un examen sur table à la fin de la seconde semaine et par un projet sur données réelles à réaliser en binôme.

Dans ce module, nous présentons des modèles et méthodes statistiques les plus usuels : modèles linéaires gaussiens et généralisés, modèles mixtes, modèles non linéaires paramétriques ou non paramétriques, classification non supervisée. Ces modèles et méthodes sont abordés du point de vue théorique et pratique. L'implémentation et l'analyse se fait l'aide du logiciel R.

Les pré-requis sont les statistiques inférentielles de base : estimation, intervalle de confiance, test, régression linéaire simple, analyse de la variance à 1 facteur, analyse en composante principale et maîtrise des bases du logiciel R. Ces pré-requis sont enseignés dans le module DYST.

Daudin, J. J. (2015). Le modèle linéaire et ses extensions-Modèle linéaire général, modèle linéaire généralisé, modèle mixte, plans d'expériences

James, G., Witten, D., Hastie, T., & Tibshirani, R. (2013). An introduction to statistical learning (Vol. 112, p. 18). New York: springer.

Septembre - Octobre - Novembre.

PARIS

1. Introduction sur l’importance de « la démarche scientifique » dans les métiers de l’environnement (bureau d’étude, gestionnaire d’espace…etc.

2. Méthode d’échantillonnage.

3. Rappel sur les principaux tests statistiques, les intervalles de confiance…

4. Corrélation, régression

5. Modèle linéaire

6. Analyses multivariées

7. Principe des méthodes de capture-recapture, application pour estimation taille de population et communau.

L’analyse des données est une compétence qui fait relativement défaut au sein du monde professionnel de l’environnement. Or dans le contexte juridique à venir, la responsabilité des bureaux d’études vis-à-vis de leurs études d’impact se verra vraisemblablement de plus en plus engagée. Les gestionnaires d’espaces tels que les collectivités territoriales seront de plus en plus amenés à justifier leur choix d’acquisition de terrains. L’évaluation des plan de gestion, des Plans nationaux d’Actions, des programmes européens se feront de plus en plus sur des critères quantitatifs. Les collectivités sont amenées à rédiger les cahiers des charges pour leurs études (états initiaux, mesures de gestion…) et évaluer l’adéquation entre le rendu et ce cahier des charges. Les futurs professionnels de l’environnement engagés dans ces structures devront donc développer des approches scientifiques, c’est-à-dire qui garantissent la reproductibilité des résultats, et non plus seulement une approche centrée uniquement « sur dire d’expert ».

Octobre - Novembre.

PARIS

Stage de 5 mois en laboratoire de recherche finalisé par la rédaction d'un rapport et une présentation orale.

Février - Mars - Avril - Mai - Juin.