CEF-Formation - Ecosystem Modelling for Sustainable Management – Concepts and Considerations

Responsable de la formation: Michael Papaik

Description

Modélisation écosystémique pour une gestion durable: Concepts et considérations donnée par Michael Papaik. Le cours sera donné en anglais et est limité à 15 participants. Gratuit pour les membres du CEF. Inscriptions pour les membres du CEF par courriel à papaikm@comcast.net. Les autres envoyez un courriel à lauzon.luc@uqam.ca

Structure approximative de cours. Il y aura un mélange de 40 minutes et 15-20 minutes de conférences en alternance avec des périodes de discussions de 20 minutes durant ce cours de trois jours. Il y aura un exercice principal par étudiant : établir et évaluer un modèle conceptuel d'un écosystème de votre choix afin de former la base d'un modèle pour un scientifique ou un problème de gestion. Il y aura deux jours et demi de conférences et discussion le lundi, mardi et mercredi matin suivi d’une période laissée aux étudiants pour travailler sur leur projet. Nous conclurons avec les présentations d'étudiants le vendredi matin. Je serai disponible le mercredi après-midi et toute la journée jeudi pour des consultations.

Objectifs de cours
Les modèles écologiques sont des outils indispensables pour établir un lien entre la structure et les fonctions des écosystèmes utilisant l'information accumulée sur l'histoire naturelle, la physiologie et l'écologie des organismes. Ce cours est basé sur les concepts orientés vers la recherche qui explore la théorie et le raisonnement à la base de la modélisation de la structure et des fonctions des écosystèmes. Le cours est conçu pour guider des étudiants en développant un modèle conceptuel et en évaluant les modèles dans la littérature scientifique. Le cours mettra aussi les fondements des prochaines étapes pour formaliser un modèle : spécifier la forme mathématique, la paramétrisation et faire rouler le modèle aussi bien qu'en analyser les résultats. Cependant, le but primaire de ce cours est de donner aux étudiants les aptitudes ou connaissances de base pour l'utilisation des modèles en tant qu’hypothèses scientifiques.
Pendant le cours, nous présenterons et critiquerons un certain nombre de modèles d'écosystèmes. Cependant, ce n'est pas un cours qui cherche à examiner toutes les formulations de modèles disponibles au-delà d'une petite gamme de modèles d'écosystème et d’aménagement forestier. Ce n'est pas un cours visant à maîtriser des qualifications techniques ou opérationnelles spécifiques nécessaires à l’utilisation d’un modèle particulier. Ce cours est conçu pour vous présenter les matières intéressantes et importantes dans la modélisation écologique et leurs applications appropriées comme outils dans la gestion des ressources naturelles. Après le cours vous devriez comprendre ce qu'est un modèle, comment il est formulé, examiné, interprété, et comment critiquer les modèles présentés dans la littérature scientifique et technique.

Connaissances recommandées
Alors que presque tous les modèles écologiques sont écrits dans un langage de programmation, si votre future carrière est en science, gestion ou politique, vous travaillerez ou évaluerez inévitablement des modèles écrits en langage de programmation. Bien qu'on n'exige pas que les étudiants dans cette classe puissent écrire des programmes informatiques, être un chercheur efficace en écologie requiert quelques compétences en programmation dans C ou R. Il est également important que les étudiants se rendent compte que la modélisation est inévitablement quantitative. Bien que ce cours ne soit pas très mathématique, les étudiants devraient avoir une connaissance fonctionnelle au moins en calcul de base. Le cours sera donné en anglais.

Programme
Jour 1 Introduction, concepts et bases
Jour 2 Modèles de bâtiment et études de cas
Jour 3 Modèles d’essai et d’évaluation en tant qu'outils prédictifs et Présentations

Description

Ecosystem Modelling for Sustainable Management – Concepts and Considerations. CEF Course taught by Michael Papaik. This course will be given in English and has a capacity of 15 students. The course is free for all CEF members: send email to papaikm@comcast.net. Non-CEF members email lauzon.luc@uqam.ca to enroll.

Approximate course structure
There will be a mixture of 40 minute and 15-20 minute lectures alternating with periods of 20 minute discussions in the three day course. There will be 1 major student project : build and evaluate a conceptual model of an ecosystem of your choice that should be able to form the basis of a model that can answer either a scientific or a management question. There will be two and one-half days of lecture/discussion on Mon, Tues and Wed am followed by giving the students a little time to work on their project. The course will end with the student presentations in the afternoon of day 3.

Course Objectives
Ecological models are indispensable tools for establishing a comprehensive understanding of ecosystem structures and functions using the accumulated insights on the natural history, physiology and ecology of organisms. This course is a concept-based course that explores the theory and rationale behind modeling ecosystems. The course is designed to guide students through the process of developing a conceptual model and evaluating published models. The course will also lay the foundation for the next steps of creating a formal model : specifying the mathematical form, parameterizing, and running the model as well as analyzing the results. However, the primary goal of this course is to give students the basic insights for using models to test scientific hypotheses . During the course, we will present and critique a number of different ecosystems models. However, this is not a survey course in the sense of surveying all available model formulations beyond a small range of forest ecosystem and management models. Nor is it a how-to course in the sense of mastering any of the specific technical or operational skills that one needs to use a particular model. This course is designed to introduce you to interesting and important topics in ecological modeling and their appropriate applications as tools in natural resource management. After the course you should understand what a model is, how they are formulated, tested and interpreted, and how to critique models presented in the scientific and management literature.

Recommended background
As almost all ecological models are written in a computer programming language, whether your future career is in science, management or policy, it is inevitable that you will work with or need to evaluate models written in computer programming languages. Though it is not required that students in this class be able to write computer programs, to be an effective ecological researcher some programming skills in C or R will be essential. It is also important for students to be aware that modeling is inevitably quantitative. While we won’t be getting very quantitative in this course, students should have a working knowledge of at least basic calculus.

Schedule outline
Day 1 Introduction, Concepts and Foundations
Day 2 Building Models and Case Studies
Day 3 Evaluating Models as Predictive Tools and Presentations