Stage Modélisation de la dynamique sociale et des mouvements de l’éléphant d’Asie

Type d’offre : Stage Master 2
Localisation : Montpellier, Hérault
Recruteur : CEFE – CNRS
Niveau : Bac+5
Limite de candidature : 09/10/2026
Durée/Période : 5–6 mois au printemps 2027.

Sujet du stage : Modélisation de la dynamique sociale et des mouvements de l’éléphant d’Asie,
un herbivore social — prédire les zones de conflits et les périodes à risque

Contexte du stage

La cohabitation entre sociétés humaines et grande faune constitue un enjeu majeur de conservation en Asie du Sud-Est. Chez l’éléphant d’Asie (Elephas maximus), les dégâts aux cultures et les accidents humains sont fortement concentrés dans l’espace et dans le temps : ils dépendent de la configuration des zones agricoles, de la phénologie des cultures, de la saisonnalité des ressources en forêt et de l’accès à l’eau.
Prédire où et quand ces événements surviennent reste difficile, notamment parce que les éléphants ne se déplacent pas comme des individus indépendants.

Les éléphants d’Asie présentent une organisation sociale de type fission-fusion encore peu décrite dans la littérature : les unités familiales se scindent et se regroupent à des échelles de temps allant de l’heure à la saison, et la taille des groupes varie fortement selon la disponibilité des ressources et le risque perçu.
Ces processus de fission-fusion peuvent également influencer les déplacements et l’utilisation des différents habitats. L’objectif du stage est d’explorer, à l’aide de simulations, comment la dynamique sociale des éléphants peut influencer leurs mouvements dans un paysage hétérogène, puis de confronter les patrons obtenus aux observations disponibles.

Les modèles individus-centrés (IBM, agent-based models) permettent de formaliser des règles comportementales issues de la littérature académique et des rapports techniques, de simuler les trajectoires et les décisions des individus dans un paysage réaliste, puis de confronter les patrons émergents (distribution des tailles de groupes, domaines vitaux, fréquence et localisation des incursions) aux observations disponibles. Ils offrent ainsi un cadre intéressant pour étudier les conséquences de la dynamique sociale à partir de données empiriques hétérogènes.

Le modèle pourra être confronté aux données disponibles pour une population d’éléphants sauvages au Laos, qui comprennent des informations issues de pièges photographiques, du suivi génétique non invasif, des registres de dégâts et d’enquêtes villageoises.

Objectifs et missions du stage en écologie

L’objectif de ce stage est de développer un modèle individu-permettant d’explorer les liens entre dynamique sociale (fission-fusion) et mouvement dans un paysage hétérogène saisonnier, afin d’identifier les zones et les périodes à risque de conflits humain-éléphant.
Plus précisément, le/la stagiaire devra :

1. Réaliser une synthèse quantitative des paramètres disponibles (tailles et stabilité des groupes, taux de fission et de fusion, distances journalières parcourues, sélection d’habitat, saisonnalité, réponse aux zones anthropisées) à partir de la littérature académique et des rapports techniques.
2. Développer un modèle individu-centré simulant, dans un paysage spatialisé, les déplacements individuels, les règles d’agrégation et de séparation des groupes, et les décisions d’incursion en zone cultivée.; le modèle sera documenté e manière à expliciter les principales hypothèses et règles comportementales.
3. Comparer les résultats des simulations aux principaux patrons observés dans les données disponibles au Laos disponibles au Laos, notamment la distribution des tailles de groupes et localisation et la saisonnalité des dégâts déclarés.
4. Explorer, à titre de prolongement, la manière dont la configuration du paysage et la dynamique sociale peuvent modifier la distribution des déplacements et des incursions en zone cultivée.

Approches et méthodes

• Modélisation individu-centrée et simulation spatialement explicite sous R.
• Utilisation de packages R adaptés à la simulation des mouvements et à l’analyse des données spatiales et comportementales. Les outils seront choisis et adaptés en fonction du modèle développé au cours du stage.
• Construction du paysage virtuel à partir de couches d’occupation du sol, d’hydrographie, de topographie et de la distribution des villages et des parcelles cultivées.
• Analyse de la sensibilité du modèle à quelques hypothèses ou paramètres clés et comparaison des simulations aux données disponibles.
• Confrontation des sorties du modèle aux données empiriques disponibles (pièges photographiques, données génétiques, registres de dégâts) et production de cartes de risque saisonnières.

Profil recherché

• Master 2 en écologie, biostatistiques ou modélisation.
• Compétences en analyse de données et programmation avec R requises ; une expérience de la simulation, des données spatiales (SIG) ou de NetLogo est un plus.
• Intérêt pour l’écologie du mouvement, le comportement social, la conservation et les interactions humain-faune sauvage.

Conditions du stage

Encadrement : Le stage sera encadré par Gilles Maurer et Sarah Cubaynes et basé au CEFE à Montpellier (équipe HAIR, département Conservation et Dynamique de la Biodiversité).
Durée : 5–6 mois au printemps 2027.

Candidature

Référence de ce stage en écologie à Montpellier : OE-250926-1
Limite de candidature : 9 octobre 2026.

Envoyez votre candidature (CV + lettre de motivation) à Gilles Maurer, par mail en cliquant ci-dessous :

Bibliographie indicative

◙ Budd, K., Suddychan, D., Tyson, M., Hedges, S. et al. (2023). Effects of a hydropower project on a highvalue Asian elephant population. Ecology and Evolution, 13(7), e10353.
◙ de Silva, S., Ranjeewa, A.D.G. & Kryazhimskiy, S. (2011). The dynamics of social networks among female Asian elephants. BMC Ecology, 11, 17.
◙ de Silva, S., Schmid, V. & Wittemyer, G. (2017). Fission–fusion processes weaken dominance networks of female Asian elephants in a productive habitat. Behavioral Ecology, 28(1), 243–252.
Fishlock, V. & Lee, P.C. (2013). Forest elephants: fission–fusion and social arenas. Animal Behaviour, 85(2),
357–363.
◙ Grimm, V., Revilla, E., Berger, U. et al. (2005). Pattern-oriented modeling of agent-based complex systems: lessons from ecology. Science, 310(5750), 987–991.
◙ Grimm, V., Railsback, S.F., Vincenot, C.E. et al. (2020). The ODD protocol for describing agent-based and other simulation models: a second update. Journal of Artificial Societies and Social Simulation, 23(2),
7.
◙ Madsen, A.E. & de Silva, S. (2024). Societies with fission–fusion dynamics as complex adaptive systems: the importance of scale. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 379(1909), 20230175.
◙ Marshall, B.M. & Duthie, A.B. (2022). abmAnimalMovement: an R package for simulating animal movement using an agent-based model. F1000Research, 11, 1182.
◙ Maurer, G., Rashford, B., Chanthavong, V. et al. (2017). Wild-captive interactions and economics drive dynamics of Asian elephants in Laos. Scientific Reports, 7, 14800.
◙ Nandini, S., Keerthipriya, P. & Vidya, T.N.C. (2018). Group size differences may mask underlying similarities in social structure: a comparison of female elephant societies. Behavioral Ecology, 29(1), 145–159.
◙ Purathekandy, A., Oommen, M.A., Wikelski, M. & Subramani, D.N. (2024). An agent-based model of elephant crop raid dynamics in the Periyar-Agasthyamalai Complex, India. Ecological Modelling, 496, 110843.
◙ Shaffer, L.J., Khadka, K.K., Van Den Hoek, J. & Naithani, K.J. (2019). Human-elephant conflict: a review of current management strategies and future directions. Frontiers in Ecology and Evolution, 6, 235.
◙ Songhurst, A. & Coulson, T. (2014). Exploring the effects of spatial autocorrelation when identifying key drivers of wildlife crop-raiding. Ecology and Evolution, 4(5), 582–593.
◙ Sukumar, R. (2003). The Living Elephants: Evolutionary Ecology, Behavior, and Conservation. Oxford University Press.
◙ Tiller, L.N., Humle, T., Amin, R. et al. (2021). Changing seasonal, temporal and spatial crop-raiding trends over 15 years in a human-elephant conflict hotspot. Biological Conservation, 254, 108941

Laboratoires de recherche en écologie – environnement
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