Quand les maths expliquent le déclin de la faune du Nil

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Quand les maths expliquent le déclin de la faune du Nil
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HISTOIRE -  Un modèle mathématique permet de savoir comment la vallée du Nil a perdu sa biodiversité.

Les mathématiques peuvent nous mener très loin. Jusqu'aux civilisations antiques même. Le site Futura Sciences rapporte que des chercheurs américains ont retracé l'évolution de écosystème de la vallée du Nil grâce à la théorie des systèmes dynamiques. L'étude publiée dans le numéro de septembre du Pnas (Revue de l'académie nationale des sciences des Etats-Unis d'Amérique) se base aussi sur les innombrables peintures qui ornent les monuments de l'Egypte antique.

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L'équation "proie-prédateur". Les chercheurs ont plus précisément utilisé l'équation de Lotka-Volterra, appelée aussi modèle "proie-prédateur". Alfred Lotka et Vito Volterra sont les fondateurs de l'écologie mathématique. Ils ont créé dans les années 1920 le premier modèle mathématique permettant de décrire les interactions entre prédateurs et proies dans un même milieu. Les auteurs de l'étude ont utilisé cette équation afin de comprendre pourquoi, en l'espace de 6.000 ans, la vallée du Nil a perdu 29 de ses 37 espèces de grands mammifères.

L'aridité à l'origine des disparitions. Les chercheurs américains ont utilisé une base de données issue de l'archéologie regroupant toutes les représentations animales de l'ancienne Egypte.Ils ont construit à partir de ces connaissances un modèle qui décrit la dynamique des populations de grands mammifères des débuts de la civilisation égyptienne jusqu'à nos jours.

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Cinq crises sont à l'origine de la disparition de 29 grands mammifères dont les lions, les girafes et les éléphants. La majorité sont dues à des bouleversements environnementaux qui ont rendu le Sahara de plus en plus arides et qui ont aussi entraîné la chute de l'Ancien et du Nouvel Empire (il y a respectivement 4.000 et 3.000 ans). L'augmentation des densités humaines explique aussi en partie la disparition de certains mammifères car les hommes avaient besoin de plus en plus de terres pour cultiver et se nourrir. 

La dernière crise a lieu au 20ème siècle lorsque l'Egypte s'est industrialisée.

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La disparition d'une espèce en entraîne une autre. L'étude est intéressante aussi parce qu'elle démontre la fragilité des écosystèmes. La disparition d'une seule espèce peut avoir des conséquences dramatiques. Justin Yeakel, responsable de l'étude, l'explique avec un exemple précis : "Il y avait plusieurs espèces de gazelles et d'autres petits herbivores, qui sont importants parce que de très nombreux prédateurs différents s'en nourrissent. Lorsqu'il y a moins de ces herbivores, la perte de l'une de ces espèces a un plus grand effet sur la stabilité du système, et peut amener des extinctions supplémentaires". Pour faire bref, plus un écosystème s'appauvrit, plus il devient instable. Une leçon pour aujourd'hui ? Justin Yeakel souhaite en effet que son étude aide à prévoir les changements à venir.
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