Cette UE aborde la question de la complexité des dynamiques observées en sciences de l'environnement en général et en écologie marine en particulier. Des séries temporelles sont présentées et des questions scientifiques posées pour émettre des hypothèses sur les raisons de cette variabilité temporelle observée. La théorie des systèmes dynamiques, déterministes et stochastiques, est présentée et utilisée pour développer des outils d'analyse de séries temporelles. Des questions sur la notion de prévision sont abordées avec des outils modernes et puissants. Cette UE complète la formation de M1 en modélisation à plusieurs titres: elle apporte des éléments nouveaux d'analyse, elle permet de mieux appréhender la variabilité des systèmes écologiques et pose précisément le problème de l'explication scientifique en regard de la prévision. L'UE fournit également des méthodes mathématiques générales exploitables dans de nombreux contextes. De nombreux exemples de travaux publiés sont présentés et étudiés pour illustrer les méthodes et leurs potentialités.