Thème MPPM - Maths for Plants and Plants for Maths

Contexte et enjeux

Les statistiques, la modélisation et la simulation numérique sont devenues des outils et approches incontournables dans l’étude de nombreux systèmes en biologie, agronomie et écologie. D’autant plus que les systèmes étudiés sont abordés au travers de questions qui deviennent de plus en plus complexes. Parmi les systèmes étudiés, on pourra penser à l’étude des peuplements végétaux – naturels comme cultivés -, en milieu tropical, leurs interactions avec les changements globaux, les interactions plantes – insectes, …
Dans la plupart des systèmes précédents, tous les processus biologiques, écologiques ou agronomiques ne sont pas nécessairement (bien) connus, et en fonction de la (des) question(s) initiale(s), plusieurs approches de modélisation sont possibles. Parmi celles-ci, la modélisation mathématique, qui permet non seulement de représenter (formaliser) et de simuler des systèmes (très) complexes, mais aussi d’étudier de façon approfondie le comportement des modèles (sur la base de résultats théoriques). Or, si les mathématiques sont très utilisées dans de nombreux domaines des sciences du vivant, elles sont, paradoxalement, très peu utilisées (sauf en ce qui concerne les statistiques) dans le domaine du végétal.

Objectifs

Proposer des approches théoriques et numériques, tout en proposant/développant des outils d’analyses. L’accent est mis sur le dialogue entre enjeux thématiques et explorations de nouveaux formalismes de modélisation.

Résultats attendus

Proposer aux scientifiques plusieurs niveaux de service dans le cadre de la modélisation des plantes :

  •  Développer des outils/méthodes/approches mathématiques qui permettront d’aller plus loin dans la connaissance des plantes et de leurs interactions avec l’environnement ;
  •  Développer des recherches (fondamentales et/ou appliquées) en Mathématiques pour les Sciences du végétal

Projets

Acronyme Intitulé Durée
PHC PROTEA Fruit fly Invasions, Biological Control and Mathematical Modelling 2015 - 2016
ELA-PALMModélisation des Interactions Elaeidobius-Palmier2014 - 2020
ROSOMInfluence of root-soil mechanical interaction on the variability of root architecture2013 - 2016

Publications majeures

Toutes les publications
  • Tchuinte Tamen, A., Dumont, Y., Tewa, J. J. , Bowong, S., Couteron, P., 2017. A minimalistic model of tree–grass interactions using impulsive differential equations and non-linear feed-back functions of grass biomass onto fire-induced tree mortality. Mathematics and Computers in Simulation, 133 : 265-297. [Lien éditeur]
  • Anguelov, R., Dufourd, C., Dumont, Y., 2017. Simulations and parameter estimation of a trap-insect model using a finite element approach. Mathematics and Computers in Simulation, 133 : 47-75. [Lien éditeur]
  • Peynaud, E., Fourcaud, T., Dumont, Y., 2016. Numerical resolution of the C-Root model using Discontinuous Galerkin methods on unstructured meshes: application to simulation of root system growth. Kang, M-ZEvers, J. (Ed). Proceedings of 2016 IEEE International Conference on Functional-Structural Plant Growth Modeling, Simulation, Visualization and Applications (FSPMA). Qingdao, Chine : 158-166. 2016 IEEE International Conference on Functional-Structural Plant Growth Modeling, Simulation, Visualization and Applications (FSPMA), 07-11/11/2016, Qingdao, Chine.
  • Fakih, M., Delenne, J.-Y., Radjaï, F., Fourcaud, T., 2016. Contribution of mechanical factors to the variability of root architecture: quantifying the past history of interaction forces between growing roots and soil grains. Kang, M-ZEvers, J. (Ed). Proceedings of 2016 IEEE International Conference on Functional-Structural Plant Growth Modeling, Simulation, Visualization and Applications (FSPMA). Qingdao, Chine : 52-60. 2016 IEEE International Conference on Functional-Structural Plant Growth Modeling, Simulation, Visualization and Applications (FSPMA), 07-11/11/2016, Qingdao, Chine.
  • Laugier, G. J. M., Le Moguedec, G., Su, W., Tayeh, A., Soldati, L., Serrate, B., Estoup, A., Facon, B., 2016. Reduced population size can induce quick evolution of inbreeding depression in the invasive ladybird Harmonia axyridis. Biological Invasions, 18 (10) : 2871-2881. [Lien éditeur]

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