최근 수십년간 지속적으로 제기되는 환경 문제들 중 가장 광범위하면서 전세계의 이목이 집중된 문제가 기후변화 (climate change)이다. 기후변화는 점진적으로 기후가 변화해 나가는 현상이며, 생태계는 지속적으로 변화하는 기후에 적응해나간다. 하지만, 적응력이 약한 생물종은 결국 변화된 기후 양상에 의해 도태될 수 있으며, 이러한 문제점은 생물종다양성이 국가의 부로 인식되는 현재 시점에 큰 문제로 제기되고 있다. 담수생태계의 구조와 기능을 결정하는 요인은 크게 강우량의 분포와 온도의 변화이며, 기후변화는 이 두 가지 요소에 모두 작용한다. 우리나라와 같이 여름에 강우량이 집중되는 경우에는 강우량의 극한사상 발생 (심각한 가뭄 혹은 과도한 집중강우 등) 뿐만 아니라 계절강우량의 점진적인 변화 추세 (여름 강우량의 증가와 겨울 강우량의 감소)가 다양한 문제점을 일으키고 있다. 여름의 강한 홍수는 담수생태계에 존재하는 다양한 생물분류군 (부착성 혹은 부유성 플랑크톤, 저서성대형무척추동물, 어류 등)의 서식에 큰 영향을 미치며, 홍수량이 제어된 뒤의 심각한 가뭄은 작은 하천에서는 서식처의 단절을 야기할 수 있어 생물종 분포에 부정적인 효과를 일으킬 수 있다. 이와 함께 수온의 변화 (주로 지속적인 최저온도의 상승)는 선호하는 온도대가 분포하는 지역의 축소 등으로 인해서 일부 종의 분포가 제한될 수 있으며, 반대로 심각한 문제점으로 인식되는 외래종의 확산이 먹이망 구조와 기능을 변화시킬 수 있다. 따라서 기후변화에 따른 생태계의 적응은 생태계 자체의 적응력에만 맡길 수 있는 문제가 아니라 적절한 관리전략이 수반되어야 할 것이다.