Les populations d'espèces menacées atteignent un point critique de leur vie où elles survivent ou évoluent vers l'extinction. Par conséquent, les efforts pour prédire et même empêcher l'extinction des espèces biologiques nécessitent une compréhension approfondie des mécanismes sous-jacents. Dans une nouvelle étude publiée dans Le Journal Physique Européen B , Hatem Barghathi et ses collègues de l'Université des sciences et technologies du Missouri, ont étudié comment des perturbations environnementales à des moments aléatoires pouvaient provoquer de fortes fluctuations du nombre d'individus dans les populations biologiques. Cette, à son tour, facilite l'extinction, même pour de grandes populations. Ils ont découvert que les troubles environnementaux peuvent conduire à une période d'augmentation lente de la population interrompue par des effondrements soudains de la population. Ces résultats ont également des implications pour la résolution du problème inverse lorsqu'on tente de prédire, contrôler et éradiquer la population de virus dans les épidémies.
Pour modéliser des populations biologiques, ils ont effectué des simulations à l'aide d'un modèle à base d'agents. Le comportement des populations en voie d'extinction peut être analysé à l'aide de techniques issues de la physique statistique. Ceux-ci nous aident à étudier les transitions entre un état où la population est active et fluctue en nombre, et un état inactif où la population s'éteint.
Les auteurs constatent qu'en présence de perturbations environnementales dépendantes du temps, le temps moyen pour qu'une population biologique s'éteigne ne croît que lentement avec la taille de la population. Cela permet même à de grandes populations de s'éteindre rapidement. En revanche, dans les perturbations environnementales indépendantes du temps, les grandes populations ont des durées de vie très longues.
Barghathi et ses collègues ont également découvert que lorsqu'une population biologique est proche de la transition vers l'extinction, la population connaît des périodes de croissance lente alternant avec des fluctuations conduisant à une forte diminution du nombre d'individus.
