Séance Séminaire

Soutenances de thèses

Prise en compte de l’hétérogénéité dans les modèles de capture-marquage-recapture : applications et développements pour la dynamique des populations et l’écologie évolutive

Jury
Jean-Noël Bacro, Université Montpellier II, Examinateur
Emmanuelle Cam, Université Toulouse III, rapporteur
Byron Morgan, Université du Kent, rapporteur
Christophe Bonenfant, CNRS Lyon, examinateur
Olivier Gimenez, CNRS Montpellier, Directeur de thèse
Christian Lavergne, Université Montpellier II, Directeur de thèse

Résumé : La connaissance des paramètres démographiques est essentielle pour la compréhension des processus dynamiques et évolutifs en populations naturelles. En pratique, l’analyse de données de suivi longitudinal imparfait via des modèles de capture-marquage-recapture (CMR) permet d’accéder aux paramètres démographiques malgré l’impossibilité de voir ou de capturer tous les individus d’une population naturelle. Toutefois, dans leur forme traditionnelle, ces modèles reposent sur des contraintes d’homogénéité entre individus. Les paramètres démographiques sont pourtant influencés par de nombreux facteurs (génétiques, ontogéniques et environnementaux) qui conduisent à des différences marquées dans les performances individuelles (i.e. capacités de survie et de reproduction). Dans cette thèse, je m’intéresse à la prise en compte de l’hétérogénéité individuelle et temporelle dans les modèles CMR.
D’un point de vue méthodologique, les cas ne sont pas rares où les causes de l’hétérogénéité temporelle et / ou individuelle ne sont pas directement identifiées sur le terrain, ce qui soulève des difficultés liées à l’estimation des paramètres et à la sélection d’un meilleur modèle pour décrire les données. Premièrement, j’aborde le problème de la sélection du nombre de classes latentes dans les modèles dits de mélange, en évaluant les performances de plusieurs critères de sélection (AIC, BIC et ICL) via une étude de simulations. Deuxièmement, je développe une alternative aux méthodes bayésiennes qui permet l’estimation des paramètres démographiques en présence d’effets aléatoires temporels. Troisièmement, je propose de coupler les modèles CMR et à équations structurelles pour permettre une meilleure compréhension des processus écologiques et évolutifs à l’origine de la variabilité des paramètres démographiques.
Ces développements méthodologiques sont illustrés par des cas d’étude en biologie des populations qui démontrent l’intérêt de la prise en compte de l’hétérogénéité individuelle et temporelle dans i) l’évaluation de l’impact du climat sur le recrutement et la reproduction intermittente chez le Fou Brun (Sula sula) ii) la prise en compte de la structure sociale pour estimer les effectifs de loups (Canis lupus) en France iii) la quantification de l’héritabilité de la survie et iv) l’exploration de compromis évolutifs en présence de variations environnementales chez la mésange bleue (Cyanistes caeruleus).