Generating pseudo-absences in the ecological space improves the biological relevance of response curves in species distribution models

La modélisation de la distribution des espèces (SDM) constitue un outil essentiel pour anticiper les variations spatiales des espèces dans le temps, qu'il s'agisse de reconstituer leurs répartitions passées ou de prévoir leurs réponses futures. Néanmoins, il est souvent difficile, voire impossible, de disposer de données d'absence, ce qui impose de recourir à la création de pseudo-absences (PA). Classiquement, ces pseudo-absences sont générées en se basant sur des zones géographiques où l'espèce n'a pas été observée, une approche qui peut toutefois entraîner des biais, car elle ne tient pas compte de l'hétérogénéité environnementale des territoires considérés.

Pour surmonter ces limites, des approches récentes privilégient la génération de PA dans l'espace écologique plutôt que simplement dans l'espace géographique. C'est dans ce cadre que nous proposons une nouvelle méthodologie, qui renforce l'intégration des principes écologiques dans le processus de génération des PA. Notre méthode repose sur la construction d'un espace n-dimensionnel, chaque dimension représentant un facteur environnemental. Cet espace est ensuite rempli en fonction de la densité des présences observées. En soustrayant cette densité à la valeur maximale possible, nous créons une « niche inverse » à partir de laquelle les PA sont produites.

Nous avons validé notre approche en simulant les courbes de réponse d'une espèce virtuelle, démontrant ainsi que cette méthode basée sur des critères écologiques permet de mieux refléter les réponses écologiques et d'améliorer la précision des modèles SDM. Cette méthode innovante est accessible via un package R, EcoPA, disponible en libre accès pour les chercheurs en écologie, conservation et disciplines connexes souhaitant affiner leurs modèles de distribution des espèces.