2015년 브라질 대가뭄과 황열병: 산림 야생동물이 도시로 바이러스를 가져온 이유

2015년 브라질 대가뭄과 황열병: 산림 야생동물이 도시로 바이러스를 가져온 이유

과학건강

데이터 소스:Science News

전선 위의 야생 원숭이: 74년 만에 다시 나타난 도시 전염병

2016년 말, 브라질 미나스제라이스(Minas Gerais)주 주민들은 주변에서 이례적인 손님들을 발견하기 시작했습니다. 울창한 숲에 서식하던 고함원숭이(howler monkey, 소리가 매우 크고 울창한 숲 위층에 사는 야생 원숭이)와 마모셋(marmoset, 몸집이 작고 털이 긴 야생 원숭이)이 고압 전선과 주택 지붕을 타고 도시 거리로 들어온 것입니다.

이어서 지역 내 여러 병원에는 발열, 황달, 장기 부전 증상을 보이는 환자들이 잇따라 입원했습니다. 이는 모기가 매개하며 심할 경우 피부와 눈발이 노랗게 변하고 열이 나는 급성 바이러스성 전염병인 황열병(yellow fever)이 브라질에서 일으킨 대규모 유행이었습니다.

2016년 말부터 2019년까지 이 전염병으로 브라질에서는 누적 2,000명 이상이 확진 판정을 받았고 750명에 가까운 사람이 목숨을 잃었습니다. 브라질에서 도시형 황열병이 크게 유행한 것은 1942년 이후 처음이었습니다. 무려 74년 동안 현지 도시 주민 대다수와 젊은 의사들은 이 바이러스를 직접 본 적이 없었습니다.

도시 전선 위의 마모셋 그림: 도시 전선 위의 마모셋. 출처: Science News / Ana I. Cárdenas-Navarrete

야생 영장류의 대량 사망은 황열병 확산의 조기 경보 신호입니다. 도시 거리에서 야생 원숭이 사체가 빈번하게 목격된 것은 숲 깊은 곳에 숨어 있던 바이러스가 생태적 경계를 넘어 인구 밀집 도시 지역으로 퍼지기 시작했음을 예고했습니다.

가뭄이 부른 재앙: 극심한 건조가 숲을 도시로 내몬 과정

이 재앙의 뿌리는 2015년 엘니뇨(El Niño, 태평양 적도 해수면 온도가 이상 상승하여 전 세계적인 극심한 가뭄과 폭우를 부르는 현상)로 거슬러 올라갑니다. 당시 강력한 엘니뇨 현상은 브라질 중부와 남부에 매우 심각한 가뭄을 일으켰으며, 가뭄의 강도는 100년에 한 번 나올 법한 수준을 웃돌았습니다.

지속된 가뭄으로 숲 깊은 곳의 개울과 나무 구멍의 물이 빠르게 말라버렸고, 야생동물의 일상적인 식수 공급이 끊겼습니다. 생존을 위해 숲 위층에서 생활하던 고함원숭이와 마모셋은 무리를 지어 숲 외곽으로 이동했고, 나뭇가지와 전선을 따라 인간 주거지로 들어와 정원 못자리, 야외 수도꼭지, 배수구에 고인 물을 찾았습니다.

야생 영장류와 함께 이동한 것은 평소 밀림 상층부에 서식하는 Haemagogus 속 모기(밀림 상층부에 살며 주로 영장류를 물어 피를 빠는 야생 모기)였습니다. 이 모기들은 산림 황열병 바이러스의 주요 매개체입니다.

극심한 가뭄 기후는 모기의 생리적 행동까지 바꾸었습니다. 수분이 부족한 환경에서 모기는 체내 탈수를 막기 위해 숙주를 물어 피를 빠는 빈도를 현저히 높였습니다. 바이러스를 보유한 야생 원숭이의 도시 유입과 피를 더 자주 빠는 야생 모기의 물림이 결합하면서, 바이러스는 인구 밀집 지역에서 이종 간 전파를 완벽히 이뤄냈습니다.

손가락 끝에 앉은 Haemagogus 산림 모기 그림: 손가락 끝에 앉은 Haemagogus 산림 모기. 출처: Science News / Jean Martins, iNaturalist, CC BY-NC

진범 추적: 기존 통념을 깨뜨린 새로운 전파 사슬

유행 초기 보건 전문가들은 주로 도시의 고인 물에서 번식하며 뎅기열과 황열병을 전파하는 이집트숲모기(Aedes aegypti)가 전파를 주도했을 것으로 추정했습니다. 그러나 이후 표본 조사 결과 이집트숲모기 개체군은 이전 지카 바이러스 방역 표적 사멸 활동으로 크게 줄어들어, 이처럼 격렬한 유행 확산을 홀로 감당할 수 없다는 사실이 밝혀졌습니다.

바이러스 전파의 실제 경로를 밝혀내기 위해 프린스턴 대학교의 Jamie Caldwell 박사와 스탠퍼드 대학교의 Joelle Rosser 연구팀이 공동 연구에 착수했습니다. 연구진은 2016년부터 2019년까지 브라질 미나스제라이스주의 야생 영장류 사망 기록, 인간 확진 사례, 상세한 가뭄 기상 데이터를 수집하여 컴퓨터 전파 모델을 구축했습니다.

과학자들은 여러 가설을 모델에 입력하여 비교 시뮬레이션을 진행했습니다. 모기 개체수 변화만 계산하거나 인간의 활동 범위만 고려했을 때, 컴퓨터가 시뮬레이션한 전파 곡선은 실제 유행 추이와 큰 차이를 보였습니다.

최종 비교 결과, 모델에 ‘야생동물의 도시 유입’과 ‘가뭄으로 인한 모기의 흡혈 빈도 증가’라는 두 변수를 동시에 포함했을 때에만 시뮬레이션된 감염 추이가 실제 전염병 데이터와 완벽히 일치했습니다. 컴퓨터 시뮬레이션은 극심한 가뭄이 바이러스 전파 도미노를 무너뜨린 첫 번째 주인공임을 입증했습니다.

기후 급변: 100년에 한 번 오던 가뭄이 일상이 되는 미래

스탠퍼드 대학교의 Joelle Rosser 연구원은 극심한 가뭄이 이번 유행에서 불꽃 역할을 했고, 현지의 낮은 백신 접종률과 산림 파괴로 인한 생태계 손상이 미리 쌓아둔 장작 역할을 했다고 지적했습니다. 불꽃이 장작에 떨어지면서 수십 년간 잠잠했던 도시 유행이 순식간에 폭발한 것입니다.

플로리다 대학교의 질병 매개체 전문가 Sadie Ryan은 과거 100년에 한 번으로 분류되던 대가뭄이 기후 변화가 심해지는 미래에는 400년 동안 네 번 발생하는 높은 빈도로 변할 수 있다고 경고했습니다. 심각한 가뭄의 발생 빈도가 높아짐에 따라 이와 유사한 바이러스 확산 조건이 만들어지는 우연도 자주 일어날 것입니다.

이러한 기후 드라이브 메커니즘은 브라질에만 국한되지 않습니다. 북미의 건조한 계절에도 주로 조류와 모기 사이에서 순환하는 웨스트나일 바이러스(West Nile virus)가 더 넓게 확산되는 경향을 보입니다. 부족한 수원이 바이러스에 감염된 조류와 모기를 한정된 물웅덩이 주변으로 강제로 모이게 만들어 바이러스 전파 확률을 현저히 높이기 때문입니다.

이 연구 결과는 2026년 8월 14일 학술지 ‘싸이언스 어드밴스(Science Advances)‘에 게재되었습니다. 텍사스 대학교 의과대학(UTMB)의 바이러스학자 Nikos Vasilakis는 이 연구가 기후 변화가 감염병 전파 경로를 어떻게 바꾸는지 밝혀내는 데 매우 결정적인 한 걸음을 내딛었다고 평가했습니다.

방어선 구축: 새로운 전파 경로에 대응하는 방어 법칙

브라질에서 수년간 지속된 황열병 위기는 주민 전체의 백신 접종률을 크게 높이고 엄격한 매개체 제어(vector control, 모기 퇴치 및 번식 환경 차단을 통해 바이러스 전파를 막는 방법)를 시행하면서 비로소 가라앉았습니다.

하지만 이번 유행은 전 세계 공공보건에 강력한 경종을 울렸습니다. 급격한 기후 변화는 바이러스의 지리적 지도를 격렬하게 다시 쓰고 있으며, 인간 도시와 야생 생태계 사이의 장벽을 무너뜨리고 있습니다.

가뭄의 영향은 농경지가 마르거나 수원이 부족해지는 데서 끝나지 않습니다. 숲속 동물이 생존을 위해 인간 주거지로 들어올 때, 야생 깊은 곳에 숨어 있던 바이러스는 도시로 침투하는 새로운 통로를 얻게 됩니다. 극심한 가뭄이 황열병 유행을 불렀다는 사실은 기후 급변이 바이러스 전파 경로를 재편하고 있음을 의미합니다. 동물이 물을 찾아 나서는 과정이 숲 생태계를 도시로 침범하게 만들고 이종 간 접촉을 야기하기 때문입니다. 가뭄은 사람의 목을 마르게 할 뿐만 아니라 숲속 바이러스를 도시 안으로 몰아넣습니다.

참고 링크: