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Implications of climate change for parasitism of animals in the aquatic environment

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Climate change can occur over evolutionary and ecological time scales as a result of natural and anthropogenic causes. Considerable attention has been focused in recent years on the biological consequences of global warming. However, aside from studies on those deleterious parasites that cause disease in man, little effort has been dedicated to understanding the potential changes in the parasite fauna of animal populations, especially those in aquatic systems. Predictions using General Circulation Models, among others, are examined in terms of their consequences for parasite populations in freshwater and marine ecosystems, concentrating on the temperate and boreal regions of eastern North America. Biological effects due to global warming are not predictable simply in terms of temperature response. It is also essential to explore the effects on aquatic parasites of alterations in host distribution, water levels, eutrophication, stratification, ice cover, acidification, oceanic currents, ultraviolet-light penetration, weather extremes, and human interference. Evaluation of the potential response of parasites of aquatic organisms to climate change illustrates the complexity of host–parasite systems and the difficulty of making accurate predictions for biological systems. Parasites in aquatic systems will respond directly to changes in temperature but also indirectly to changes in other abiotic parameters that are mediated indirectly through changes in the distribution and abundance of their hosts. Local extirpations and introductions may be expected as a result. In the long term, climatic change may influence selection of different life-history traits, affecting parasite transmission and, potentially, virulence.

Les changements climatiques peuvent survenir à différentes échelles temporelles écologiques et évolutives en réponse à des influences naturelles et anthropiques. Depuis quelques années, les conséquences biologiques du réchauffement global ont été l'objet d'une attention considérable. Cependant, outre les études sur les parasites pathogènes responsables de maladies chez l'humain, peu d'efforts ont été consentis à la compréhension des changements potentiels de la faune parasitaire des populations animales, particulièrement dans les systèmes aquatiques. Dans cet article, les prédictions résultant, entre autres, des modèles de circulation générale, sont examinées sous l'angle de leurs conséquences pour les populations de parasites de l'écosystème d'eau douce et de l'écosystème marin, en ciblant plus particulièrement les régions tempérées et boréales de l'est de l'Amérique du Nord. Les effets biologiques attendus du réchauffement global ne sont pas uniquement fonction de la réponse des organismes parasitaires aux changements de température. Il est également essentiel de considérer les impacts que peuvent avoir les modifications de l'aire de répartition des espèces hôtes, des niveaux d'eau, de l'eutrophisation, de la stratification, du couvert de glace, de l'acidification, des courants océaniques, de la pénétration de lumière ultraviolette, des extrêmes thermiques ainsi que des interférences humaines, sur les parasites aquatiques. L'évaluation de la réponse potentielle des parasites face aux changements climatiques met en évidence la très grande complexité des systèmes hôtes–parasites de même que la difficulté de générer des prédictions précises lorsqu'il s'agit de systèmes biologiques. On s'attend à ce que les parasites qui infectent les systèmes aquatiques répondent directement aux changements de température, mais aussi indirectement aux modifications d'autres paramètres abiotiques susceptibles d'entraîner des changements dans l'abondance et la répartition de leurs hôtes. En conséquence, des extirpations locales et des introductions de parasites sont à prévoir. À plus long terme, les changements climatiques pourraient influencer la sélection des caractères biologiques des parasites, affectant leur transmission et, potentiellement, leur virulence.

Document Type: Research Article

Publication date: 2001-08-01

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  • Published since 1929, this monthly journal reports on primary research contributed by respected international scientists in the broad field of zoology, including behaviour, biochemistry and physiology, developmental biology, ecology, genetics, morphology and ultrastructure, parasitology and pathology, and systematics and evolution. It also invites experts to submit review articles on topics of current interest.
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