Soutenance mémoire
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Récupération des données bioclimatiques
Une fois les données de distribution géographique récupérées, il a ensuite fallu recueillir des données bioclimatiques. Celles-ci proviennent du site WorldClim qui fournit des données climatiques gratuites pour la modélisation écologique et la cartographie. Les données récupérées correspondent ici aux données bioclimatiques entre 1970 et 2000. L’analyse qui va ensuite découler des deux jeux de données a pour objectif de donner une première approche de la répartition des espèces dans l’espace.
Ces variables bioclimatiques sont dérivées de la température et des précipitations mensuelles afin de générer plus de variables significatives sur le plan biologique. Celles-ci représentent les tendances annuelles, la saisonnalité et les facteurs environnementaux extrêmes ou limitatifs. Dans le cadre de cette étude, seules les variables de température ont été utilisées puisque les données physiologiques des fourmis, comme on le verra dans la suite du projet, sont issues d’une expérience effectuée sur la résistance aux températures et non par rapport aux précipitations. Les calculs effectués à l’aide du logiciel Maxent, dont le principe d’utilisation sera détaillé ultérieurement, ont été paramétrés de façon à ce que les données de relevés des espèces croisent les 7 variables bioclimatiques7 suivantes :
– La température moyenne annuelle.
– La température maximale de la période la plus chaude.
– La température minimale de la période la plus froide.
– La température moyenne du trimestre le plus humide.
– La température moyenne du trimestre le plus sec.
– La température moyenne du trimestre le plus chaud.
– La température moyenne du trimestre le plus froid.
Ces données de température sont en C°*10 permettant ainsi de réduire considérablement la taille des fichiers. Elles ont pour couverture géographique l’Europe (Figure 4) et leur résolution spatiale est de 30 secondes (0,93 * 0,93 = 0,86 km² à l’équateur). Il a été choisi de prendre comme limite uniquement l’Europe car les données géographiques trouvées dans la partie précédente se trouvent essentiellement dans cette partie du monde.
Utilisation des logiciels Qgis, Maxent et Excel
Les données bioclimatiques, une fois téléchargées, ont dû être, dans un premier temps, exploitées à l’aide du logiciel de SIG Qgis dans le but de les transformer en données raster de type ASCII afin de pouvoir ensuite être exploitées par Maxent et être couplées avec les données d’observations des espèces.
Le logiciel Maxent permet la modélisation de l’entropie de distribution d’une espèce donnée, c’est-à-dire la probabilité d’existence d’un habitat correspondant à celui de l’espèce selon l’analyse de variables environnementales. Ainsi, il permet la modélisation de la distribution d’espèces. Il est utilisé pour prédire la distribution potentielle des espèces.
Toutefois, afin de pouvoir être exploitées par Maxent, les coordonnées géographiques ont dû également être modifiées en étant, à partir du tableau Excel, enregistrées sous la forme d’un fichier .csv et comprenant ainsi trois champs correspondant respectivement à l’espèce, la longitude et la latitude.
Une fois ces deux jeux de données modifiés en possession, la modélisation a été réalisée avec Maxent dans le but de récupérer des éléments numériques correspondant au croisement entre les données géographiques et les données bioclimatiques (Figure 5), ce qui a donc permis de déterminer des températures moyennes sur l’aire de distribution des espèces.
Exploitation des données physiologiques de résistance au climat
Les données physiologiques de résistance au climat des espèces de fourmis étudiées ici ont ensuite été récupérées. Elles proviennent de conditions expérimentales qui ont été testées sur ces fourmis. Celles-ci ont été placées sur une plaque chauffante. Plusieurs fourmis de la même espèce ont ainsi été soumises à des températures différentes dans le but d’observer si elles étaient résistantes ou non à cette température.
Les données résultantes de cette expérimentation se présentent sous la forme d’un tableau Excel comportant 15 colonnes (Tableau 3) mais seulement 3 ont été utilisées pour la suite de l’étude : le nom de l’espèce, la température à laquelle elle a été soumise et si elle a survécu ou non (0 ou 1, 0 étant la survie de l’espèce et 1 sa mort).
Cartes de probabilité de présence des espèces obtenues sur Maxent
Les cartes de probabilité de présence des espèces fournies par Maxent permettent de communiquer visuellement les modèles de répartition des espèces obtenus en fonction de la température.
Les cartes suivantes sont une représentation du modèle de distribution réalisé sur Maxent respectivement pour F. Cunicularia, F. Fusca, F. Gagates, F. Lugubris, F. Polyctena, F. Selysi et F. Subrufa.
Les couleurs les plus chaudes indiquent les zones avec les meilleures conditions de prédictions tandis que les nuances les plus froides indiquent une probabilité de prédiction faible de conditions appropriées. Les points blancs représentent les emplacements de présence pour les « training data » (utilisées pour construire un modèle), et les points violets indiquent les emplacements des « test data » (utilisées pour valider le modèle construit).
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Table des matières
Introduction
Partie 1 : Méthodologie mise en place pour le projet
1. Récupération des données géographiques
2. Récupération des données bioclimatiques
3. Utilisation des logiciels Qgis, Maxent et Excel
4. Exploitation des données physiologiques de résistance au climat
Partie 2 : Résultats obtenus
1. Avec les logiciels R et Excel
2. Cartes de probabilité de présence des espèces obtenues sur Maxent
Partie 3 : Interprétation et discussion des résultats
1. Analyse des résultats
2. Regard critique du projet
Conclusion
Annexe
Bibliographie
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