Bayesian population dynamics of spreading species
Résumé
The invasion by the spreading species is one of the most serious threats to biodiversity and ecosystem
functioning. Despite a number of empirical and theoretical studies, there is still no general model about why or
when settlement becomes invasion. The purpose of this work is to test a model of Bayesian population dynamics
relying on best-response strategies that could helpin resource management and bioeconomic modeling. Given
the species survival probability, our static game unveils a breaking-level probability in mixed-strategies, where it
is in the interest of exotic species to invade and in the interest of native species to resist. In dynamic setting, we
introduce a stochastic version of the balance equation based on conditional probabilities. When the species survival probability and the availability of resources in the ecosystem are respectively high and low, the dynamics shows that the rebalancing of subpopulations operates at a high pace.
L’invasion par des espèces envahissantes est l’une des menaces des plus sérieuses pour la biodiversité et le
fonctionnement des écosystèmes. En dépit d’un certain nombre d’études empiriques et théoriques, il n’y a
toujours pas de modèle général sur le pourquoi du comment l’établissement devient une invasion. Le but de ce
travail est de tester un modèle bayésien de dynamique des populations en s’appuyant sur les stratégies de
meilleure réponse qui pourraient aider à la gestion des ressources et la modélisation bioéconomique. Compte
tenu de la probabilité de survie des espèces, notre jeu statique révèle un seuil de probabilité de rupture dans les
stratégies mixtes, où il est dans l’intérêt des espèces exotiques d’envahir et dans l’intérêt des espèces natives de
résister. Dans le cadre dynamique, nous introduisons une version stochastique de l’équation d’équilibre basée sur
les probabilités conditionnelles. Lorsque la probabilité de survie des espèces et la disponibilité des ressources
dans l’écosystème sont respectivement élevée et faible, la dynamique montre que le rééquilibrage des souspopulations
s’opère de manière soutenue.
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