«Pour avoir une vision d’ensemble d’un territoire, les géographes dessinent une carte… Pour moi biomathématicien, cette carte d’une prairie est un jeu d’équations mathématiques !»

Les chercheurs

Thibault Moulin

Université de Franche Comté
Mathématiques

Des mathématiques pour mieux connaître la biodiversité dans les prairies

Thibault Moulin est un jeune chercheur en mathématiques appliquées au laboratoire Chrono-environnement de Besançon. Il étudie les interactions entre les espèces herbacées qui peuplent nos prairies. Il cherche à comprendre l’impact des pratiques agricoles, et des variations climatiques, sur la composition d’une prairie. Mathématicien de formation, il travaille aujourd’hui avec des écologues et des botanistes en leur apportant un autre regard sur leurs disciplines. Pour ce faire, il se base sur un modèle, dont l’écriture est 100% mathématique !

Figurez-vous que les prairies de la chaîne du Jura sont d’énormes réservoirs de biodiversité : à l’échelle d’un mètre carré elles détiennent le record mondial du nombre d’espèces végétales terrestres différentes. Une prairie est un terrain herbeux sauvage (non entretenu) qui sert au pâturage. L’utilisation de ces parcelles pour nourrir le bétail, ainsi que les changements climatiques sont deux facteurs agissant fortement sur la diversité des espèces présentes. Afin de conserver cette richesse en espèces, la gestion de ces prairies est donc cruciale. On a observé qu’une forte charge de bétail, comme l’absence de bétail, induisent de sévères réductions de la biodiversité. En revanche, on mesure mal quelles pratiques adopter pour allier une production fourragère importante avec un haut niveau de diversité.

Les mathématiques, c’est bien connu, se glissent partout. Et y compris en écologie ! Une branche des mathématiques, l’analyse, s’utilise afin de mieux comprendre des problèmes biologiques et écologiques. En utilisant des équations, les biomathématiciens construisent des modèles, et obtiennent alors une « caricature » de ces prairies. Cependant, cette approximation n’est pas réductrice et elle donne au chercheur une prise de recul.
Dans sa thèse, Thibault utilise les connaissances écologiques d’une prairie pour écrire ses équations. Puis il utilise des développements mathématiques afin de comprendre quelles interactions influencent la diversité en place. Il espère ainsi aider à trouver des pratiques agricoles qui maximisent à la fois la production fourragère et la biodiversité sur une prairie.

Objectifs
  • Mieux comprendre les liens entre diversité et pratiques agricoles sur une prairie permanente.
  • Étudier les services écologiques rendus par la biodiversité, comme une résistance aux vagues de sécheresse.
  • Élargir ces prédictions à l’échelle d’un paysage, en considérant les pâturages boisés.