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Agent-based modeling for use in wildlife diseases: a case study on how environmental variables can affect host-parasite interactions in the red colobus monkey

The effect of anthropogenic landscape change on disease in wildlife populations represents a growing conservation and public health concern. Red colobus monkeys (Procolobus rufomitratus), an endangered primate species, are particularly susceptible to habitat alteration and have been the focus of a great deal of disease and ecological research as a result. To infer how landscape changes can affect host and parasite dynamics, a spatially explicit agent-based model is created to simulate movement and foraging of this primate, based on a resource landscape estimated from extensive plot-derived tree population data from Kibale National Park, Uganda. Changes to this resource landscape are used to simulate effects of anthropogenic forest change. With each change in the landscape, outcomes of disease within the simulated red colobus population are monitored using a hypothetical microparasite with a directly-transmitted life cycle. The model predicts an optimal distribution of resources which facilitates the spread of an infectious agent through the simulated population; the density of resource rich sites and the overall heterogeneity of the landscape both being important factors. We find that the characteristics of this optimal distribution are similar to those of logged sections of forest adjacent to our study area. / La manière dont le changement du paysage anthropique modifie la dynamique des populations d'espèces sauvages est une préoccupation croissante pour la conservation et pour les praticiens de la santé publique. Les singes colobus rouge (Procolobus rufomitratus), une espèce primate en danger, ont démontré une sensibilité à l'altération de leurs habitats, et ont été au centre de beaucoup recherche écologique. Pour déduire comment les modifications paysagées peuvent affecter les dynamiques hôtes et parasites chez le colobus rouge, un modèle spatialement explicite basé sur des agents a été créé pour simuler le mouvement de ce primate. Ce modèle est basé sur un paysage dérivé de données venant de populations arborescentes du Parc National Kibale en Ouganda, recueillies entre 1989 et 2006. Des modifications apportées à ce paysage de ressources ont été faites pour simuler les changements potentiels causés par les modifications de la forêt anthropique et naturelle. Avec chaque modification dans le paysage, les résultats des maladies émergentes au sein de la population simulée du colobus rouge ont été surveillés pour la présence d'un micro-parasite hypothétique ayant un cycle de vie directement transmis. Un modèle compartimentée a été utilisé (SEIR) où les primates étaient considérés soit susceptibles (S), exposés au parasite (E), infectieux (I), ou rétabli d'une infection (R). Nous constatons qu'il existe une répartition optimale des ressources qui facilite la propagation d'une maladie infectieuse par le biais de la population simulée. Nous avons également trouvé que les caractéristiques de cette distribution optimale suggèrent que la propagation de maladies infectieuses serait facilitée dans les régions perturbées. fr

Identiferoai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.94977
Date January 2010
CreatorsBonnell, Tyler
ContributorsColin Austin Chapman (Supervisor2), Raja Sengupta (Supervisor1)
PublisherMcGill University
Source SetsLibrary and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada
LanguageEnglish
Detected LanguageFrench
TypeElectronic Thesis or Dissertation
Formatapplication/pdf
CoverageMaster of Science (Department of Geography)
RightsAll items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated.
RelationElectronically-submitted theses.

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