Le problème est en fait relativement simple : les pêcheurs pêchent des poissons qui poissent se reproduisent.
Et de fait, il y a un risque pour les pêcheurs de voir leur réservoir diminuer, mais diminuer au point que certains n'aient tout simplement plus de boulot : la proportion de poisson pêchée n'assure pas le renouvellement de la population de poisson, ie leur réservoir.
Et il semblerait que ce temps soit arrivé...
Cette problématique se modélise très bien : il s'agit de dynamique de populations :
un modèle d'interaction proies-prédateurs, a été proposé par Volterra après la première guerre mondiale. Il s'agissait d'expliciter la dynamique des population de sardines et de requins en mer Adriatique
Pour le comprendre, prenez l'exemple bien connu du loup et de la chèvre : dans une forêt, il y a des loups et des chèvres. Les loups mangent les chèvres. Si il y a des chèvres en proportion suffisante, la population de loups se développe, un déséquilibre va apparaitre, les loups vont commencer à manger beaucoup trop de chèvres. De fait, on va avoir dans un premier temps la population de chèvres qui diminue, puis dans un second, conséquemment à cette diminution de ressource, c'est la population de loups qui va diminuer. Le déséquilibre s'inversant, c'est alors la population de chèvres qui va repartir de plus belle, permettant ainsi à la population de loup de reprendre du poil de la bête. Et le cycle recommence.
Pour ceux et celles qui ont un bagage mathématique minimum, un petit lien sur une page vraiment très très bien faite qui explique le modèle, pas à pas, et qui permet d'en comprendre toute les finesses.
Je reproduis ici le début qui amène jusqu'au modèle de Lotka-Volterra :
MODÈLE
PROIES-PRÉDATEURS (DE LOTKA-VOLTERRA)
Ce modèle d'interaction
proies-prédateurs, a été proposé par
Volterra après la première guerre mondiale. Il s'agissait
d'expliciter la dynamique des population de sardines et de requins
en mer Adriatique (et hop! un peu d'océanographie sur le
site…); expliquer notamment pourquoi les quantités de sardines
pêchées après l'interruption due à la
guerre n'étaient plus aussi importantes que précédemment
(ce qui peut sembler contre intuitif) et pourquoi à la reprise
de la pêche la proportion observée de requins avait
augmenté.
Reprenant ce que nous avions vu tout
au début de ce chapitre et en notant N(t)
le nombre d'individus proies et P(t)
le nombre d'individus prédateurs nous avons (croissance
exponentielle en absence de pêche) :
(76)
et en l'absence de proies (dans le
cas d'une pêche), le nombre de prédateurs diminuant
exponentiellement, nous avons respectivement :
(77)
A ce point du discours, nous devons
considérer deux espèces (proies et prédateurs)
qui ne sont pas isolés mais en interaction. Pour quantifier
la contribution de l'interaction entre espèces, nous considérerons
seulement la prédation, en assumant que sa valeur ou intensité
(de l'interaction) est fonction de la probabilité de rencontre
des proies-prédateurs qui sera elle supposée proportionnelle
au produit du pourcentage
des deux populations.
Les effets de ces rencontres n'ont
pas les mêmes effets sur les deux espèces. Premièrement,
bien sûr, chaque proie mangée par un prédateur
est un gain net pour la population de ce dernier est une perte nette
pour le premier. Ainsi, si l'effet des interactions est accepté
comme étant proportionnel à
,
les signes de l'influence d'interaction différeront pour
les deux espèces selon :
(78)
Avant d'aller plus loin, cherchons
les valeurs pour lesquelles les dérivées s'annulent
(ce qui nous donnera au fait le point d'équilibre du système)
:
(79)
d'où :
(80)
Une solution triviale est la "solution
d'extinction" donnée par
.
Sinon, nous avons :
(81)
Maintenant, normalisons les équations
de Lotka-Volterra en écrivant (ainsi elles sont sans dimensions)
:
(82)
Avec cette normalisation, le modèle de Lotka-Volterra s'écrit
:
(83)
En réarrangeant les coefficients,
le système s'écrit :
(84)
pour lequel les dérivées
s'annulent aux point unitaires.
Le tracé discret de ce système
d'équations (dans lequel nous reconnaissons les termes logistiques
vu plus haut), donne avec
et les conditions initiales
:

(85)
En comparaison, voici un exemple pratique
(réel) de mesure de proies-prédateur (Lynx – Lièvre)
par la Hudson Bay-Company :

(86)
RAPPEL : la suite est ici et elle est très intéressante...
Ce qui me fascine dans ces modèles, c'est de voir la finesse de l'analyse, la compléxité des conclusions alors que tout découle de la pose de quelques équations amenées par le simple bon sens. Par exemple, la partie :
Pour quantifier la contribution de l'interaction entre espèces, nous considérerons seulement la prédation, en assumant que sa valeur ou intensité (de l'interaction) est fonction de la probabilité de rencontre des proies-prédateurs qui sera elle supposée proportionnelle au produit du pourcentage des deux populations
C'est tout simple, et il fallait y penser. Mais sans cette hypothèse, tout ou presque s'écroule...
Vous comprenez pourquoi, après tant d'années de pêche industrielle, les pêcheurs sont très gênés par la politique européenne des quotas d'une part, et par la désormais absence de poisson dans la mer d'autre part. Le tout, c'est de comprendre que les populations de poissons ont besoin de 'n' années pour se remettre à flots, et que d'ici là , ben, il y a aura moins de poissons puisque les poissons ne seront pas là , les pêcheurs vont déposer leur bilan et les subventions ne seront pas toujours là ...
Je n'aborde pas le problème des quotas européens qui oblige aujourd'hui à rejeter à la mer les poissons pourtant pêchés malgré tous (les poissons et les pêcheurs). Poissons rejetés morts évidemment.
Ce billet m'a été inspiré par les déclarations profondément débiles de cette personne politique qui souhaite inverser les prestations familiales à partir de 3 enfants afin de sauver la terre. Débiles puisque comme il naît 105 filles pour 100 garçons, à deux enfants max par famille (sans compter les familles sans enfant ou un seul) et tous les célibataires sans concubin, c'est juste l'extinction de l'espèce humaine qui est préconisée... Cela fera l'objet d'un prochain billet.