un nouveau package R pour modéliser la distribution des espèces en 3 dimensions – Methods Blog
Message fourni par Hannah Owens (elle/elle)
L’une des unités d’analyse de base pour la biogéographie et la science de la conservation est la carte de l’aire de répartition des espèces. Une fois que nous savons où se trouve une espèce, nous pouvons poser des questions telles que « Pourquoi est-elle là ? », « Comment est-elle arrivée là ? » ou « Que pouvons-nous faire pour améliorer cet endroit ? » Surtout ces jours-ci, je m’intéresse beaucoup à la cartographie de la distribution des poissons marins, ce qui, il s’avère, n’est pas aussi simple que la cartographie des espèces terrestres.
Migration dans le 3rd Dimension
Le problème est que les méthodes et la théorie de la modélisation des niches écologiques et de la distribution des espèces ont été largement développées par des personnes travaillant dans les systèmes terrestres. Des approches de modélisation corrélative ont été développées sur la base des conditions environnementales extraites à des coordonnées bidimensionnelles sur un paysage horizontal. Bien sûr, les oiseaux et les insectes volent (et certains d’entre eux à très haute altitude), mais leurs interactions avec les hautes troposphère sont généralement brèves et peu susceptibles d’affecter directement la distribution de ces espèces.
En comparaison, les poissons océaniques peuvent vivre toute leur vie à la surface de l’océan ou au fond de la mer, mais ils peuvent aussi nager librement quelque part entre les deux. La plus grande migration au monde se produit QUOTIDIENNEMENT, lorsque un million de tonnes des poissons mésopélagiques voyagent entre la sécurité froide et sombre de la mer profonde et les eaux de surface chaudes et riches en nourriture. Si vous modélisez la niche écologique de l’une de ces espèces pélagiques en fonction des conditions de surface où elle a été capturée la nuit, vous risquez de sous-estimer considérablement ses tolérances de température. Si des cartes de distribution basées sur ces modèles inexacts sont utilisées dans les analyses en aval, elles peuvent biaiser les résultats et causer toutes sortes d’autres problèmes.
voluModèle
C’est là qu’intervient voluModel. voluModel est un package R que j’ai développé en collaboration avec mon conseiller et co-auteur, Carsten Rahbek, lors de mon postdoc Marie Curie Fellowship. Dans notre nouveau papierdehors dans Méthodes en écologie et évolution cette semaine, nous introduisons un flux de travail pour extraire les conditions environnementales basées sur les coordonnées tridimensionnelles où les poissons sont observés, ainsi que leurs environnements de fond, pour une utilisation dans tout algorithme de modélisation de niche écologique typique qui accepte les données dans un format points avec données , puis projetez et visualisez les résultats. Bien que la modélisation tridimensionnelle ait déjà été effectuée, il s’agit du premier ensemble d’outils permettant de se déplacer efficacement dans un flux de travail 3D au lieu d’utiliser un code personnalisé spécifique au cas. Le package est accompagné de vignettes qui fournissent un aperçu du fonctionnement de voluModel, des outils de traitement raster, de l’échantillonnage de données environnementales 3D, des outils de visualisation et un aperçu de base de la façon de générer un modèle linéaire généralisé avec des données 3D.
Le développement de voluModel est en cours – il y a eu deux mises à jour majeures depuis que j’ai soumis l’article pour la première fois. Cela est dû en grande partie au paysage en développement rapide d’outils R de géotraitement plus rapides et plus efficaces utilisant terre et d’autres successeurs des packages raster et rgeos, qui sont progressivement supprimés. Cependant, nous avons également mis en œuvre plusieurs suggestions des examinateurs de manuscrits et des premiers utilisateurs de packages. Si vous avez des suggestions d’améliorations ou des fonctionnalités manquantes, ou si vous avez trouvé des bogues, vous pouvez les signaler iciou encore mieux, envoyez-moi un (détaillé) demande d’extraction!
Mon aspiration est que voluModel aide les modélisateurs de niche (dont moi) à générer efficacement des estimations plus précises de la distribution des espèces pélagiques pour les analyses biogéographiques en aval et les évaluations de la conservation. Ceci est particulièrement utile pour les espèces pauvres en données qui peuvent ne pas faire l’objet de la même étude exhaustive que les espèces ciblées par les pêcheries, mais qui sont néanmoins des pièces importantes du puzzle à la fois pour les biogéographes et les scientifiques de la conservation.
Lisez notre nouvel article dans Methods in Ecology and Evolution ICI.
Accéder au site voluModel ICI.
Voir voluModel sur CRAN ICI.