Qu'est-ce qu'un modèle d'écosystème?

Un modèle d'écosystème est une représentation d'un écosystème montré sous forme mathématique.Ces modèles sont utilisés dans l'écologie théorique pour aider les écologistes à étudier les écosystèmes existants et à prédire ce qui pourrait se produire compte tenu de certaines conditions.Un écosystème est incroyablement complexe, donc un modèle d'écosystème doit généralement simplifier le système en se concentrant uniquement sur des pièces spécifiques.

Les écosystèmes sont des environnements biologiques.Ils incluent toutes les créatures vivantes dans un domaine particulier ainsi que les caractéristiques physiques de cette zone qui pourraient affecter ou être utilisées par les organismes.Il pourrait s'agir de choses telles que l'air, l'eau ou la quantité de soleil.Le modèle doit également prendre en compte la taille de l'environnement étudié car cela peut avoir un effet sur les organismes qu'il contient.

Afin de créer un modèle mathématique réalisable, un écologiste doit simplifier l'écosystème qu'il essaie d'étudier.Cela peut être fait en se concentrant sur un nombre limité d'espèces ou de groupes qui partagent certains traits.Ces traits pourraient être comportementaux, biochimiques ou physiques.

Une fois que l'écologiste a isolé les organismes d'intérêt, il ou elle crée une chaîne alimentaire pour eux.Une chaîne alimentaire est une représentation des relations prédateur-proie.Par exemple, si l'animal d'intérêt est le coyote, la chaîne alimentaire pourrait montrer que le coyote mange des lapins, qui mangent une végétation au niveau du sol.Les coyotes, les lapins et la végétation deviendront tous des éléments du modèle écosystémique.

Les éléments du modèle d'écosystème sont ensuite liés ensemble à l'aide de fonctions mathématiques qui décrivent leurs relations.Encore une fois, la complexité d'un écosystème présente un problème pour l'écologiste.Il est difficile d'observer quels effets réels de la consommation d'un seul lapin auront sur la population de coyotes, de sorte que les écologistes utilisent des statistiques, des observations et d'autres méthodes pour arriver à une supposition éclairée.Les fonctions mathématiques peuvent être ajustées car les événements réels dans l'écosystème prouvent ou réfutent la précision du modèle écosystémique.

Un modèle d'écosystème classique étudié par les étudiants en écologie est le modèle de prédateur-proie créé au milieu des années 1920.Il a été créé indépendamment par deux scientifiques en l'espace d'une année: les mathématiciens, chimistes et statisticiens américains Alfred J Lotka et le mathématicien et physicien italien Vito Volterra.Leur modèle utilise une paire d'équations différentielles pour représenter les prédateurs et les proies.Bien que utilisé à l'origine pour décrire les fluctuations des populations de requins et de poissons dans la mer Adriatique, le modèle fonctionne comme une description générale de la relation prédateur-proie.