Un siècle d’écologie statistique passé en revue
Faire des calculs n’est pas exactement la façon dont Neil Gilbert, chercheur postdoctoral à la Michigan State University, envisageait une carrière en écologie.
« Je trouve ça un peu drôle de faire ce travail d’écologie statistique parce que j’ai toujours été bon en mathématiques, mais je n’ai jamais vraiment apprécié ça », a-t-il expliqué. « En tant qu’étudiant de premier cycle, je pensais que je serai écologiste – cela signifie que je peux être dehors, observer les oiseaux, ce genre de choses. »
Il s’avère que l’écologie est une discipline très quantitative », dit-il en riant.
Travaillant désormais au laboratoire d’écologie quantitative Zipkin, Gilbert est l’auteur principal d’un nouvel article dans une collection spéciale de la revue. Écologie qui passe en revue le siècle dernier d’écologie statistique.
L’écologie statistique, ou l’étude des systèmes écologiques à l’aide d’équations mathématiques, de probabilités et de données empiriques, s’est développée au cours du siècle dernier. Alors que des ensembles de données de plus en plus volumineux et des questions complexes occupaient une place centrale dans la recherche écologique, de nouveaux outils et approches étaient nécessaires pour y répondre correctement.
Pour mieux comprendre l’évolution de l’écologie statistique au cours du siècle dernier, Gilbert et ses collègues auteurs ont examiné une sélection de 36 articles très cités sur l’écologie statistique, tous publiés dans Ecology depuis sa création en 1920.
L’article de l’équipe examine les travaux sur les modèles statistiques à travers une gamme d’échelles écologiques allant des individus aux populations, en passant par les communautés, les écosystèmes et au-delà. L’équipe a également examiné des publications fournissant des conseils pratiques sur l’application des modèles. Gilbert a noté que parce que « de nombreux écologistes en exercice manquent de formation quantitative approfondie », de telles publications sont essentielles pour orienter les études.
Ecology est un endroit avantageux pour de tels articles, car c’est l’une des « premières revues d’importance internationale dans ce domaine. Elle a joué un rôle démesuré dans la publication de travaux importants », a déclaré Elise Zipkin, directrice du laboratoire et professeure agrégée émérite Red Cedar à le Département de Biologie Intégrative.
« Il a la réputation de publier certains des articles les plus influents sur le développement et l’application des techniques analytiques depuis le tout début de la recherche écologique moderne. »
L’équipe a constaté une évolution persistante des modèles et des concepts dans le domaine, en particulier au cours des dernières décennies, motivée par le perfectionnement des techniques et l’augmentation exponentielle de la puissance de calcul.
« L’écologie statistique a explosé au cours des 20 à 30 dernières années en raison des progrès en matière de disponibilité des données et de l’amélioration continue des clusters de calcul haute performance », a expliqué Gilbert.
Parmi les 36 articles examinés figuraient une étude historique de 1945 réalisée par Lee R. Dice sur la prévision de la cooccurrence d’espèces dans l’espace – l’article le plus cité de l’écologie de tous les temps – et un article influent de 2002 dirigé par Darryl MacKenzie sur les modèles d’occupation. . Les écologistes utilisent ces modèles pour identifier l’aire de répartition et la répartition des espèces dans un environnement.
Les travaux de Mackenzie sur la détection et l’échantillonnage des espèces « ont joué un rôle considérable dans l’étude de la répartition des espèces », explique Zipkin. L’article de MacKenzie, cité plus de 5 400 fois, a donné naissance à divers logiciels qui sont désormais largement utilisés par les écologistes, a-t-elle expliqué.