Modélisation de la distribution des espèces next-level

Les modèles de répartition des espèces (MDS) sont des modèles statistiques et mécanistes utilisés pour définir la répartition géospatiale des espèces en fonction de la combinaison de variables écologiques (telles que l’environnement biotique et abiotique) offrant des conditions et des possibilités favorisant leur présence.

En projetant les MDS sur des environnements futurs, les scientifiques peuvent déterminer où et quand ces conditions seront réunies pour fournir une prédiction de la répartition future des espèces. Ces prédictions sont souvent prévues des mois, des années ou des décennies à l’avance, et sont statiques en ce qui concerne à la fois l’algorithme et les occurrences prédites.

Cependant, les facteurs qui affectent les espèces et leurs déplacements ne sont pas statiques. Imaginez que vous puissiez appliquer ces modèles à un monde en évolution en temps réel ! C’est précisément l’aide que nous apportons aux scientifiques en utilisant la technologie de traitement géospatial et de science des données à la volée EXAMIND de Geomatys. 

Lorsque les conditions environnementales changent, ou sont affectées par des perturbations telles qu’un ouragan ou des projets de développement qui perturbent les habitats actuels, des MDS à échelle fine peuvent être appliqués pour prédire comment les animaux se disperseront. En collaboration avec nos partenaires de la recherche et de l’industrie, nous travaillons à l’application de cette technologie en développement pour, par exemple, gérer les populations animales. Cette capacité deviendra essentielle dans presque tous les domaines, y compris la gestion de la biodiversité, car le changement climatique déstabilise les écosystèmes et les habitudes, et ainsi il perturbe les connaissances sur lesquelles nous nous appuyons actuellement pour prendre des décisions.

Un projet dans lequel la technologie de Geomatys facilite ce travail est celui fait pour l’association française pour la gestion et la conservation du cheval de Przewalski, une espèce menacée (TAKH). L’association a présenté son portail Web alimenté par EXAMIND pour visualiser et analyser les populations de chevaux de Przewalski, appelé Shamane, lors du Congrès mondial de la nature de l’UICN de cette année, le 8 septembre 2021 à Marseille.

Explorer le platform Shamane (https://takh.geomatys.com/)

Bien que l’objectif soit de former des algorithmes d’apprentissage automatique qui puissent aider à prédire le comportement des chevaux en réponse à des facteurs environnementaux variant dans le temps, un travail préliminaire que nous ayons effectué pour faciliter ce projet a été de construire la base de données, en rassemblant des sources de données vastes et disparates, en assurant l’interopérabilité et en les rendant accessibles à l’utilisateur dans un seul environnement. 

Grâce aux nouvelles fonctionnalités disponible sur son socle EXAMIND en réponse aux besoins des chercheurs TAKH, les utilisateurs peuvent suivre des animaux individuels à travers le temps, basculer leur histoire et leur pedigree, explorer leurs habitats en 4D, interroger des ensembles de données connexes et lancer des analyses, le tout dans l’environnement de l’infrastructure de données spatiales de Shamane. L’outil permet donc non seulement d’analyser les données, mais aussi de fournir des renseignements permettant de prendre des décisions en temps réel en matière de surveillance et de gestion des populations.

L’environnement interactif de visualisation de données 4D de Shamane, alimenté par EXAMIND.

La capture d’écran ci-dessus illustre comment l’utilisateur peut suivre le mouvement de chevaux individuels génétiquement distincts (représentés par des couleurs différentes, souvent regroupés en troupeaux) dans une vue 3D du paysage. À l’aide du curseur situé en bas de la page, il peut suivre les changements de position des animaux ainsi que l’évolution de l’habitat dans le temps. Cela permet aux chercheurs de déterminer, par exemple, quels types de barrières d’habitat peuvent influencer les déplacements. Ils peuvent également superposer d’autres données, telles que des données météorologiques à cette vue et effectuer des analyses dans la barre latérale de gauche à l’aide d’un notebook de datascience. Bien que l’outil soit disponible via un portail web, l’accès est limité aux utilisateurs autorisés, sécurisé avec la même technologie que celle utilisée par Geomatys dans le domaine de la défense. Ceci est important pour traiter des données sensibles, telles que la localisation précise d’espèces menacées. Cet outil fournit donc une plateforme performante et sécurisée pour gérer la conservation de ces populations fragiles.

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