Changements climatiques: le lien avec le Bigfoot

En 5 secondes À partir de données d’observation relatives à cette créature mythique, le biologiste Timothée Poisot utilise l’apprentissage automatique pour cartographier l’incertitude des scénarios de biodiversité.
Une composition d'images associant une forêt brumeuse et une photo d'un singe des neiges du Japon, réalisée de manière à donner l'impression qu'un Bigfoot se promène dans la forêt.

Pour protéger efficacement la biodiversité à l’ère des changements climatiques, les écologistes doivent d’abord savoir où se trouvent les espèces animales et végétales, puis être en mesure de prédire quels habitats leur seront accessibles à l’avenir.

Pour les aider dans ces tâches, les scientifiques utilisent des modèles de répartition des espèces qui désignent leurs habitats à partir de données d’observation et de scénarios climatiques.

Le problème, c’est que ces modèles sont souvent très limités.

La plupart du temps, ils ont souvent du mal à prendre en compte l’incertitude: si l’espèce n’est pas suffisamment bien décrite, si les conditions climatiques pertinentes sont mal comprises ou si le modèle n’est tout simplement pas assez précis, les résultats ont tendance à être inexacts.

Ainsi, lorsque les modèles sont employés pour orienter les politiques publiques ou évaluer l'efficacité de la prise de décision, il devient crucial de signaler quand leurs prévisions pourraient être erronées.

C'est le problème méthodologique abordé par Timothée Poisot, professeur au Département de sciences biologiques de l'Université de Montréal, dans une étude dont les résultats ont été publiés dans la revue Advances in Ecological Research. Il adapte une méthode bien établie en apprentissage automatique qui n’a pas encore été utilisée dans la recherche sur la biodiversité – la prédiction conforme – pour proposer une nouvelle approche permettant de cartographier l’incertitude des scénarios de biodiversité.

Comment? En recourant à des données issues d'observations d'une espèce plutôt inhabituelle (et fantaisiste): le Bigfoot, cette créature mythique, grande et velue, qui habiterait les forêts d'Amérique du Nord, en particulier le nord-ouest du Pacifique.

«Lorsqu'on élabore une nouvelle méthode, on se sert souvent de données simulées et cela m'agace toujours, car les simulations sont trop “propres”, a expliqué le professeur. Mais la communauté qui croit en l’existence du Bigfoot dispose d’une base de données regroupant tous les types d’observation, et c’est un ensemble de données qui convient parfaitement à cet exercice. Ainsi, en démontrant comment la méthode fonctionne sur des données réalistes, nous prenons un peu de recul par rapport à la biologie elle-même.»

Une plus grande importance accordée aux choix

Cette nouvelle approche accorde une plus grande importance aux choix effectués par les utilisateurs des scénarios.

«Nous pouvons choisir le niveau d’incertitude avec lequel nous sommes prêts à travailler; si nous voulons détecter une espèce envahissante à un stade précoce ou prendre des mesures très coûteuses pour protéger une espèce rare, les risques que nous sommes prêts à tolérer sont différents, a déclaré Timothée Poisot. Nous pouvons également cartographier l’incertitude dans le futur.»

En essayant de déterminer comment les espèces réagissent aux changements climatiques, les scientifiques partent d’une hypothèse centrale: leur confiance dans leurs modèles devrait diminuer à mesure que le climat s’éloigne des conditions historiques.

Mais en projetant l’incertitude sur le «modèle Bigfoot», il semblerait que cette hypothèse ne se vérifie pas toujours, selon le biologiste.

«Dans notre étude sur les données relatives au Bigfoot, les zones où le climat devait connaître les changements les plus marqués n’étaient pas celles où l’incertitude des modèles augmentait. Cela indique que nos modèles peuvent s’appliquer à des climats en mutation, mais qu’ils conservent une partie de leur incertitude», a-t-il conclu.

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