La modélisation mathématique

L'UGMM étudie l'écosystème de la mer du Nord par des techniques de modélisation mathématique.

Vous avez dit "modèles mathématiques"?

Oui, il s'agit de bien comprendre les mécanismes qui gouvernent le fonctionnement de l'écosystème marin et les traduire en expressions mathématiques. Celles-ci sont rassemblées en un système d'équations... qui ne sont qu'une ré-écriture appropriée des vieilles lois de conservation de la masse et de l'énergie.

Ces équations sont transformées en programmes informatiques et, à l'aide de diverses méthodes numériques, on s'efforce de les résoudre sur des ordinateurs ayant une puissance de calcul suffisante.

Les modèles de l'UGMM traitent actuellement de variables physiques (hauteurs d'eau, courants, vagues, température, salinité), chimiques (principalement des substances de type hydrocarbures) et biologiques (limitées aux premiers maillons de la chaîne alimentaire). Toutes ces variables sont liées les unes aux autres et le degré de complexité et d'incertitude va croissant de la physique à la biologie.

Les résultats théoriques des modèles sont ensuite soigneusement comparés à toutes les observations disponibles. C'est la phase de "validation".

Une validation insatisfaisante est un signal que les expressions mathématiques choisies pour décrire les processus physiques, chimiques et biologiques ne sont pas correctes. Cela constitue donc un bon outil pour canaliser les recherches vers une connaissance plus fine de l'écosystème marin.

Une validation satisfaisante indique que les modèles peuvent être utilisés à des fins de gestion et offrir certaines capacités prévisionnelles.

Ces modèles sont d'abord des instruments de recherche permettant de tester — virtuellement, c'est-à-dire sans devoir recourir à des expériences coûteuses — diverses hypothèses scientifiques. On parle, dans ce cas, de modèles en développement.

Lorsque ces modèles ont atteint un niveau acceptable de maturité et de fiabilité, on parle alors de modèles opérationnels capables de fournir divers informations et services marins, de nature comparable à ce que la météorologie produit depuis longtemps.

 Modèles opérationnels

 Modèles en développement