Interactions physique-biologie

Pré-requis nécessaires

• Notions de programmation scientifique
• Notions de bases d’océanographie Physique (courants, mélange turbulent, couche mélangée) et Biologiques (écosystèmes, producteurs primaires et secondaires, interactions proie-prédateur)

Objectifs

• Donner une vision pluridisciplinaire de l‘océan, focalisée sur les interactions entre les processus physiques et biologiques
• Balayer une large bande spectrale en temps et en espace, allant de l’échelle des bassins océaniques jusqu’à la fine échelle à laquelle évoluent les organismes marins
• Associer étudiants de Physique et de Biologie, en incitant le travail en binômes/groupes mêlant ces deux disciplines

Compétences visées

• Intégrer les informations (concepts et données) obtenues à différents niveaux d’organisation pour comprendre le fonctionnement des systèmes biologiques et leurs interactions
• Communiquer à des fins de formation ou de transfert de connaissances, par oral et par écrit, en français et en langue étrangère et dans un temps et un format restreint, un travail scientifique abouti en le contextualisant
• Utiliser et développer des outils d’analyse / modélisation dans des langages de programmation adaptés à la problématique
• Appliquer les méthodes quantitatives adaptées à l’analyse et la modélisation des systèmes et processus de la biologie marine aux échelles des individus, des populations, des communautés et des écosystèmes
• Caractériser la structure et la dynamique spatio-temporelle des communautés et des écosystèmes (biodiversité, interactions biotiques, etc)
• Caractériser les flux de matière et d'énergie au sein des communautés et des écosystèmes 
• Utiliser les traceurs biogéochimiques, les indicateurs écologiques et des outils de modélisation

Descriptif

L’enseignement se fait sous forme de cours, de travaux sur PC notamment à l’aide de différents modèles numériques simples, et de lectures d’articles sous forme de projets bibliographiques. 

Détail du contenu :

• Fonctionnement des écosystèmes dans les couches de surface de l’océan : autour de la production primaire et des écosystèmes pélagiques. Approche s’appuyant sur les observations satellitaires permettant de donner les bases concernant la production primaire, l’utilisation de la lumière et le lien avec les structures physiques observées.
• Notions de couplage Physique-Biologie.
• Structure verticale de l’océan ouvert : turbulence et couche de mélange océanique - dynamique verticale du plancton. Approche individu centré (Individual Based Model) et modèles Lagrangiens.
• Propagation de la marée dans les écosystèmes peu profonds.
• Etudes de cas : Fronts - « Plankton patchiness » - Top predators et biologing