Les mathématiques pour l'environnement

Les mathématiques aident à étudier le climat avec des modèles qui simulent des données météorologiques (températures, précipitations, etc.) sur de longues périodes. Ces modèles utilisent des probabilités pour prévoir des événements climatiques, même rares, et évaluer leur impact sur l’environnement et l’agriculture. Ils permettent aussi d’anticiper les effets du changement climatique. 

En savoir plus : Des modèles stochastiques pour simuler le temps - Brèves de maths 

L’écologie est une science qui analyse les interactions entre les êtres vivants et leur environnement. Pour comprendre des phénomènes complexes comme le changement climatique, la disparition des espèces ou la pollution, l’écologie s’appuie sur les mathématiques, et notamment les statistiques. Ces outils permettent de modéliser des écosystèmes, d’analyser des données biologiques, et de prédire l’évolution des milieux naturels. 

En savoir plus : Quand mathématiques et écosystème se marient - GDR EcoStat

Améliorer la précision des prévisions météorologiques ne sert pas seulement à savoir s'il va pleuvoir demain : c’est un enjeu écologique essentiel. En analysant les écarts entre les prévisions passées et la réalité, les mathématiciennes et mathématiciens affinent leurs modèles pour mieux prévoir le temps à venir. Cela permet une meilleure anticipation de la consommation d’électricité et donc d'ajuster la production, ou de prendre des  décisions de santé publique éclairées en matière de risque sanitaire lié à la pollution à l’ozone ou à des épisodes de fortes chaleurs.

En savoir plus : Mieux prévoir le temps - Brèves de maths  

Pour réguler et optimiser la consommation énergétique, les scientifiques travaillent par exemple sur des réseaux intelligents, aussi appelés "smart grid". La construction de ces réseaux utilise plusieurs outils mathématiques, notamment de la programmation dynamique, qui est une méthode algorithmique.

En savoir plus : Comment fonctionne le microgrid, réseau électrique intelligent ? - The Conversation

Grâce à l'essor des sciences participatives, les scientifiques récoltent un nombre important de données pour suivre l'état et l'évolution des espèces. Les spécialistes constituent de grandes bases de données statistiques et créent des indicateurs pertinents à partir de ces données, tels que les indices de biodiversité, des cartes d'abondance, ou encore des modèles de niches écologiques. Ces outils mathématiques contribuent ainsi à l'amélioration des politiques de suivi et de protection des espèces.

En savoir plus : Évaluer la biodiversité grâce aux citoyens - Camille Coron - Vidéo DiMath

La modélisation mathématique des activités liées à la pêche permet d'analyser l'évolution des populations de poissons, des conditions naturelles, ou encore la situation socio-économique des pêcheuses et pêcheurs. Ces modèles sont notamment conçus et utilisés par des mathématiciennes et mathématiciens, qui travaillent en interaction avec des scientifiques d'autres disciplines. 

En savoir plus : Pour une pêche maximale durable - Brèves de maths 

Les feux de forêt causent des pertes humaines, des dégâts environnementaux et économiques, en contribuant à la déforestation et à la pollution atmosphérique. Pour mieux anticiper leur propagation, des modèles mathématiques simulent leur intensité et leur vitesse en fonction de facteurs environnementaux. Des recherches récentes utilisent la modélisation 3D pour améliorer ces modèles en comparant les simulations aux données réelles des incendies.

En savoir plus : Modélisation des feux de forêt - Brèves de maths