ÉCOLOGIE NUMÉRIQUE

Écol. Méthodologie générale d’analyse des complexes de données écologiques intégrant l’acquis de nombreuses disciplines __ LEGENDRE, P. et LEGENDRE, L. (1979). VA écologie, N. EAécologie mathématique.

A. Écologie numérique/quantitative. L’écologie numérique se distingue des autres domaines de l’écologie quantitative en ce qu’elle constitue une approche intégrée à l’analyse des complexes de données de l’écologiste, quoiqu’elle procède de disciplines très diverses. En ce sens, la description statistique d’une relation longueur-poids ou l’estimation des paramètres de la courbe de Ludwig VON BERTALANFFY ne relèvent pas de l’écologie numérique, alors que l’utilisation conjointe de l’ordination et du groupement, en vue de dégager la structure d’un complexe de données, constitue un outil caractéristique de l’écologie numérique __ id.

B. Caractéristiques. La principale caractéristique de cette méthodologie consiste en l’utilisation convergente et unifiée de traitements diversifiés, issus de secteurs distincts des mathématiques. L’écologie numérique repose donc sur la reconnaissance du caractère complémentaire des nombreuses méthodes numériques existantes, chacune permettant d’explorer un aspect de l’information qui sous-tend les données, et elle propose des principes d’interprétation intégrée des résultats __ id.

C. Traitement numérique/réflexion écologique. Nous ne considérons nullement le traitement numérique comme devant supplanter la réflexion écologique sur les observations naturelles, mais nous l’envisageons plutôt comme un support objectif, et non exclusif, à une analyse en profondeur des données du chercheur __ id.

D. Pertinence. Sur la base des travaux de Pierre LEGENDRE et Louis LEGENDRE (1979), Sylvie ROCQUE (1999) souligne que l’écologie numérique permettrait de surmonter les problèmes inhérents à l’application des méthodes traditionnelles de traitement des données écologiques mal adaptées à la réalité multidimensionnelle de l’écologue, ce qui résulte en une sous-exploitation disponible.

E. Méthodologie générale. Les fondements d’une méthodologie générale d’analyse des données de l’écologiste peuvent être dégagés par l’examen des relations qui existent entre les conditions qui entourent une observation écologique et le résultat de celle-ci. Dans le domaine des sciences physiques, par exemple, le chercheur peut souvent établir une relation de cause à effet entre les conditions naturelles ou expérimentales et le résultat de l’observation ou de l’expérience. C’est donc dire que, étant donné un certain nombre de conditions, il est possible de prédire à coup sûr le résultat qui sera obtenu : de telles relations, de nature totalement déterminée, ne caractérisent que des situations écologiques extrêmement simples. De façon générale en écologie, par suite du grand nombre de variables en cause dont une grande partie échappe au chercheur, plusieurs événements différents peuvent résulter d’un ensemble de conditions données. Cependant, si le chercheur répète l’observation un grand nombre de fois et ce, dans des conditions semblables, la fréquence relative de chacun des résultats possibles tend à se stabiliser à une certaine valeur, que l’on qualifie de probabilité du résultat en question. Avec CRAMÉR (1946), il est possible d’écrire que « lorsqu’on dit que la probabilité d’un événement par rapport à une expérience [ou une observation] est égale à P, la signification concrète de cette assertion est la suivante : au cours d’une longue série de répétitions de l’expérience [ou de l’observation], il est pratiquement certain que la fréquence [relative] de l’événement en question sera approximativement égale à P ». Dans le premier cas, les événements sont répétitifs à l’échelle individuelle tandis que dans le second cas, ils ne le sont qu’au niveau de leur probabilité; lorsque chacun des résultats possibles est caractérisé par une probabilité donnée, on qualifie l’ensemble du complexe que constituent ces événements possibles de variable aléatoire et l’ensemble des probabilités attachées à ces événements de distribution de probabilité. Le tableau suivant résume ces premières notions __ LEGENDRE, P. et LEGENDRE, L. (1979).

F. Deux types de récurrence des observations __ LEGENDRE, P. et LEGENDRE, L. (1979).

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Il est évidemment possible d’imaginer d’autres résultats à la suite d’une série d’observations : par exemple, qu’il ne se dégage aucune relation entre les conditions de départ et les événements résultants, c’est-à-dire que les résultats soient absolument imprévisibles. D’autre part, il peut se manifester des relations stratégiques entre les conditions environnantes et les événements produits, dans le cas où une action des uns — ou mieux la prévision de cette action — entraîne ou modifie la réaction des autres. Il n’est pas impossible que de telles relations de type stratégique puissent expliquer des phénomènes tels que la succession ou l’évolution (MARGALEF, R., 1968) et qu’elles se trouvent ainsi un jour au centre des préoccupations des écologistes. Ces quatre types de relation entre les conditions et les résultats d’une observation sont regroupés au tableau suivant qui indique les méthodes de traitement à utiliser selon les cas __ LEGENDRE, P. et LEGENDRE, L. (1979). (Voir page suivante)

Relations entre les conditions naturelles et le résultat de l’observation

Méthodes d’analyse et d’exploitation des données

déterminées : un seul résultat possible

modèles déterministes

aléatoires : plusieurs résultats possibles, selon des proportions répétitives

méthodes diverses

stratégiques : résultat dépend de la stratégie respective des organismes et du milieu

théorie des jeux

incertaines : plusieurs résultats possibles, de nature imprévisible

?


Méthodes de traitement numérique des données __ LEGENDRE, P. et LEGENDRE, L. (1979)

G. Nomenclature.

descripteur écologique

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