Re: Question

From: Daniel Chessel (chessel@biomserv.univ-lyon1.fr)
Date: Sat Apr 19 1997 - 12:22:32 MET DST


Bonjour,

Georges CARREL pose une question qui ne dechaine pas les passions mais qui donne à réfléchir :

>Afin de réaliser une typologie des zones de pêche sur la base
>d'informations biologiques (poissons capturés ou non), j'aimerais essayer
>une procédure du même type en considérant cette fois-ci les espèces comme
>variables. Les modalités de chaque espèce seraient la présence (1) ou
>l'absence (0) au sein des différents groupes de taille (unités taxonomiques
>1 à n) créés pour chaque espèce. Mais je souhaiterais conserver une
>information supplémentaire, à savoir le fait qu'une espèce absente d'une
>zone est aussi pertinente que sa présence. Pour ce faire, je créerais pour
>chaque variable-espèce une modalité supplémentaire : espèce présente (1) ou
>absente (0).
>
>Est-ce cohérent ? ou est-ce que j'applique indirectement un processus
>existant dans le calcul d'une analyse existante ?

La question est générale. Les ichtyologues capturent des poissons dans une station donnée à une date donnée (relevé). Ces poissons sont dénombrés par espèce et en général triés par classes de taille. Dans l'hétérogénéité entre relevés on trouve alors deux composantes.

La première est celle de tout tableau floro-faunistique (lignes = relevés, colonnes = espèces, case = abondance du taxon dans le relevé) et on peut discuter ACP, AFC et variantes.

La seconde se rencontre également chez les forestiers avec les classes de diamètres des arbres (Size class ordiantion : Enright, N.J. (1982) Recognition of successional pathways in forest communities using size-class ordination. Vegetatio : 48, 113-140.). Entre deux relevés contenant la même espèce, indépendament de la différence d'abondance, il peut y avoir une différence de répartition en classes de taille. C'est particulièrement sensible dans les tableaux comportant plusieurs dates en une station, avec les questions de recrutement de jeunes individus.

Georges voudrait faire l'état simultané des deux types de variabilité. Est-ce possible ? On retrouve aussi cette question chez ceux qui dénombre des insectes de plusieurs espèces rangés par stade de développement ou par sexe. La séparation des niches peut se faire dans l'espace entre stations ou dans le temps entre rythmes de reproduction ou les deux.

On peut hésiter entre deux stratégies typiques. La première consiste à traiter toutes les colonnes comme des variables et à parler de l'entité espèce/classe de taille comme d'une variable. On est gèné car dans le résultat on aura mélangé les co-occurences des individus d'une même espèce mais de plusieurs groupes (gradient lentique-lénitique par exemple), les co-occurences des individus de plusieurs espèces d'une même classe de développement (association entre classes de petites taille en été par exemple, Georges propose de résoudre la question de l'abondance massive des petits individus par passage en présence-absence) et enfin les co-occurences entre espèce/classe d'espèces différentes et de classes distinctes (du type gros brochet/banc de petits gardons !). La seconde consiste à isoler un problème pour y répondre simplement. On traite alors un tableau relevés-espèces (toutes classes de taille confondues) ou un tableau relevés-classes de taille (toutes espèces confondues) ou un compromis qui regroupe les individus de plusieurs espèces peu abondantes mais de signification écologique voisines (groupes fonctionnels). On est aussi gèné car il peut y avoir des concordances qui seront difficiles à repérer sur des analyses séparées. Et si ces questions sont totalement séparées on aimerait bien en être sùr aussi.

Bon, on a compris ! alors il y a une solution ou il n'y en a pas ?

Quand on veut juxtaposer des tableaux de classes de taille de plusieurs espèces, l'AFC intra-classes (par bloc de colonnes de la même espèce) semble incontournable (Persat, H. & Chessel, D. (1989) Typologie de distributions en classes de taille : intérêt dans l'étude des populations de poissons et d'invertébrés. Acta ‘cologica, ‘cologia Generalis : 10, 2, 175-195). Dans les exemples traités on montre que pour le couple Barbeau-Hotu les individus à taille égale sont associés et que les classes de taille s'excluent, tandis que pour le couple Vandoise-Gardon les deux espèces s'excluent mutuellement quelque soit la taille.

Une variante se retrouve dans l'ACM floue qui est une AFC intra-classes du type précédent qui se fait toutes seule car les sommes par lignes et blocs de colonnes sont constantes. Là on a définitivement éliminé toutes les questions d'abondance d'espèces, d'où la proposition de Georges de réintroduire cette notion par l'ajout d'une modalité supplémentaire espèce-absente. Rien ne s'oppose à cette astuce. Il est seulement très difficile de prévoir quelles vont être les conséquences numériques de la structure introduite par l'opposition des modalités supplémentaires avec les classes de taille de la même espèce. Il est possible qu'elle soit très forte et qu'on retombe pas loin d'un fameux théorème de Cailliez et Pages (Cailliez, F. & Pages, J.P. (1976) Introduction à l'analyse des données. SMASH, 9 rue Duban, 75016 Paris. 1-616. 8 p. 464) qui dit que l'AFC des tableaux dédoublés (01 pour présent et 10 pour absent) est égale à l'ACP normée des indicatrices (0 pour absent et 1 pour présent). Dans ce cas l'introduction de la modalité supplémentaire renverrait plutôt vers l'ACP du tableau relevés-espèces que vers un enrichissement de l'analyse des profils intra-spécifiques en classe de taille. mais il faut faire l'expérience.

On peut enfin essayer la problématique du multi-tableau. Puisque STATIS est la forme achevée de l'intra-classe rien n'empèche de juxtaposer le tableau relevés-espèces (ACP centrée par espèces) et les K tableaux relevés-classes de taille (un par espèce) dans un STATIS sur les opérateurs pour voir si il y a des compromis entre tableaux et éventuellement en faire la synthèse.

Bilan : encore une question pas triviale en analyse des données écologiques

Merci Georges

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Daniel Chessel
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