Journées communes

• Lieu : /!\ Changement de salle /!\ Institut Fourier, salle 4 le matin et amphi Chabauty l’après-midi
• Inscription : https://beta.framadate.org/polls/3455d2b7b01d7c8c9286
• Programme :
  • 9h45 : Accueil
  • 10h – 11h : Chloë Mian (Institut Fourier, Grenoble), Dynamique de deux espèces avec des interactions densité-dépendantes dans un contexte mutualiste

    Résumé : Les interactions mutualistes sont très répandues dans les écosystèmes et peuvent évoluer vers le parasitisme en fonction de la densité des espèces. Nous développons un modèle déterministe général décrivant deux populations en interaction qui intègre à la fois les coûts et les avantages du mutualisme par le biais d’effets dépendants de la densité. En utilisant simplement des équations différentielles ordinaires et l’analyse des portraits de phase, nous identifions les conditions générales conduisant à différents comportements dynamiques. En particulier, nous montrons que des cycles limites peuvent apparaître lorsque les interactions comportent des phases parasitaires, alors qu’ils sont absents dans les régimes strictement mutualistes. Ce cadre fournit une approche générale pour caractériser la dynamique des populations d’espèces en interaction et met en évidence l’effet des transitions du mutualisme vers le parasitisme dues à la dépendance à la densité.

  • 11h15 – 12h15 : Rebecca Tyson (University of British Columbia, Canada), Basculement sensible à la phase dans les écosystèmes : Un nouveau mécanisme d’extinction

    Résumé : Les systèmes cycliques peuvent présenter des comportements très inattendus lorsqu’ils sont soumis à des forçages externes. De nombreux systèmes consommateur-ressource sont intrinsèquement cycliques et soumis à des forçages climatiques qui peuvent également être dominés par certaines fréquences. Dans ce projet de recherche, nous nous demandons si les changements prédits de la couleur et de la fréquence du bruit environnemental pourraient mettre en péril les systèmes cycliques consommateur-ressource. Nous étudions cette question en analysant un modèle prédateur-proie continu et un modèle hôte-parasitoïde discret, tous deux intégrant un effet Allee, sous l’effet de forçages climatiques modélisés par des variations de la productivité des proies ou des hôtes.
    Notre analyse de ces modèles révèle un comportement contre-intuitif, que nous appelons basculement de phase ou basculement de type P (P-tipping). Ce basculement se produit même si le cycle consommateur-ressource existe et est stable pour toutes les valeurs des paramètres climatiques. Nous étudions les mécanismes à l’origine du basculement de type P et les similitudes et différences entre les systèmes continus et discrets. Nous examinons également la probabilité de ce basculement en fonction des projections de la stochasticité climatique.

  • 12h15 – 13h45 : Buffet (cafétéria de l’Institut Fourier)
  • 13h45 – 14h45 : Vivien Lecomte (LiPhy, Grenoble), Mapping thermodynamically feasible metabolic states

    Résumé : Thermodynamically, living cells are open systems, driven out of equilibrium by input fluxes (resources) and output fluxes (products, work, waste). A central question of systems biology is to understand the possible internal states of a cell from the knowledge of input/output fluxes and other biological bounds. Chemical reaction networks (CRNs) are now widely known for many cells and offer a quantitative framework to tackle it. A Physicist’s take of the problem consists in mapping the allowed values of internal reaction currents given the known constraints. At stationarity, the relation between internal reaction currents and external ones would be purely affine if it were not for an essential feature of biological CRNs: inside a cell, conservation of energy implies that reaction rates must satisfy detailed balance. The corresponding constraint on currents, named thermodynamic feasibility, renders the internal/external currents’ interdependency non-linear. In this work, we fully characterize the space of thermodynamically feasible currents by showing that they constitute the bounded chambers of a well-defined hyperplane arrangement. To achieve this, we make use of «geometric» concepts of (hyper)graph theory (such as cycles and cocycles), that generalize the notion of Kirchoff law(s) to CRNs.
    Joint work with Sara Dal Cengio and Delphine Ropers

  • 15h – 16h : Lena Kuwata (Inria Grenoble), Modélisation de la croissance d’un champignon filamenteux

    Résumé : Les champignons filamenteux jouent un rôle crucial dans le fonctionnement de nombreux écosystèmes. Ils sont constitués de filaments interconnectés qui croissent et branchent pour former un réseau, appelé mycélium. On modélise la croissance du réseau mycélien par un processus de naissance et de mort spatial dans lequel chaque filament est représenté par la position de son extrémité, dont la trajectoire est solution d’une équation différentielle stochastique avec un terme de dérive dépendant de toutes les autres trajectoires. Le branchement peut s’effectuer soit au niveau de l’extrémité soit le long d’un filament à des taux dépendant de la position du point de branchement, et les filaments peuvent s’arrêter de croître à un taux dépendant en outre de la position des autres extrémités. On étudie la limite en grande population de ce processus et on caractérise le processus limite comme la solution faible d’une certaine équation aux dérivées partielles.

Journée soutenue par Inria.