74년의 방어선이 무너지다: 사라졌던 감염병의 도시 귀환
2016년 말 브라질 미나스제라이스(Minas Gerais)주에서는 수개월간 이어진 폭염과 가뭄으로 농경지가 갈라지고 저수지가 바짝 말라붙었다. 주민들이 베란다에 빨래를 걸던 중, 평소 열대우림의 수관층(숲의 가장 높은 나무 기둥 위층)에서만 서식하던 야생 마모셋 원숭이(marmoset, 열대우림 나무 위에 사는 작은 야생 영장류) 무리가 주택가 주변의 전신주와 물탱크 근처에 떼를 지어 나타나기 시작했다.
이어 병원에는 고열을 호소하는 환자들이 급증했다. 피부가 노랗게 변하고 고열이 가라앉지 않는 이 환자들은 곧 황열병(Yellow Fever, 황열 바이러스에 의한 급성 바이러스성 감염병으로 심할 경우 황달, 장기 부전 및 사망에 이름)으로 확진되었다. 브라질이 광범위한 백신 접종과 모기 방제로 도시 내 전파 고리를 끊어낸 1942년 이후, 황열병은 브라질 도시에서 무려 74년 동안 자취를 감춘 상태였다.
2016년부터 2019년까지 이어진 이번 유행으로 결국 2,000명 이상이 확진되고 750명에 가까운 사망자가 발생했다. 750명에 달하는 사망자는 만석 승객을 태운 승객기 두 대가 추락한 것에 맞먹는 피해로, 지난 수십 년간 백신과 살충제로 구축한 도시 안전망이 예상치 못한 힘에 의해 뚫렸음을 보여준다.
그림: 물을 찾아 숲을 떠나 브라질 도시 전선 위에 나타난 야생 마모셋 원숭이. 출처: Science News / Anaïd Cárdenas-Navarrete
100년 만의 대가뭄, 야생동물과 모기의 이동 경로를 바꾸다
많은 이들은 고온 건조한 날씨가 고인 물을 말려 모기를 사멸시키고 감염병을 없앨 것이라고 직관적으로 생각한다. 하지만 2015년 발생한 강력한 엘니뇨(El Niño, 동태평양 해수면 온도의 이상 상승으로 전 세계 기후에 연쇄 반응을 일으키는 현상)는 중남미 지역에 100년에 한 번 꼴을 뛰어넘는 극심한 가뭄을 불러왔다.
숲 깊은 곳의 개울이 마르고 나무 구멍의 고인 물이 완전히 증발하자, 깊은 숲에 살던 고함원숭이와 마모셋 원숭이는 살아남기 위해 숲 가장자리를 따라 도시 경계로 이동하여 인간 주거지의 수도꼭지와 야외 물통을 찾기 시작했다. 야생동물과 함께 이동한 것은 주로 나무 수관층에 서식하는 Haemagogus 속 모기(Haemagogus, 주로 깊은 숲 나무 위층에 살며 평소 야생동물을 물어 피를 빠는 야생 모기)였다.
극심한 수분 부족 환경은 이 모기들의 활동을 멈추게 하지 않았다. 탈수를 막기 위해 Haemagogus 속 모기는 극심한 가뭄 속에서 동물과 인간을 물어 피를 빠는 빈도를 대폭 늘렸으며, 수분 부족은 모기를 더욱 공격적인 바이러스 매개체로 변모시켰다.
그림: 손가락 끝에 앉은 Haemagogus 숲모기. 가뭄으로 인해 동물과 인간을 더욱 자주 물게 되었다. 출처: Science News / Jean Martins, iNaturalist, CC BY-NC
컴퓨터 모델이 밝혀낸 숨은 주범: 주인공은 이집트숲모기가 아니었다
과거 도시 황열병의 주범으로 꼽힌 것은 도시 주거지 주변에 광범위하게 분포하는 이집트숲모기(Aedes aegypti, 열대 도시 환경에 널리 서식하며 인공 용기 물에 번식해 사람을 물어 피를 빠는 모기)였다. 하지만 이번 유행 직전, 브라질은 지카 바이러스 방제를 위해 대대적인 살충제 방역을 실시했기 때문에 도시 내 이집트숲모기 개체수는 역대 최저 수준을 유지하고 있었다.
이 미스터리를 풀기 위해 프린스턴 대학교의 제이미 콜드웰(Jamie Caldwell)과 스탠퍼드 대학교의 조엘 로서(Joelle Rosser) 연구팀은 2026년 8월 14일 학술지 《사이언스 어드밴스(Science Advances)》에 발표한 논문에서 동물 이동, 기후 데이터, 모기의 물기 행동을 결합한 컴퓨터 시뮬레이션 시스템을 구축했다. 연구진은 다양한 전파 경로 가설을 모델에 입력하고 당시 미나스제라이스주의 실제 감염 데이터와 비교 분석했다.
시뮬레이션 결과는 ‘원숭이의 도시 이동’과 ‘숲모기의 흡혈 빈도 증가’라는 두 가지 조건을 동시에 반영했을 때에만 모델이 예측한 감염 곡선이 실제 상황과 완벽히 일치함을 명확히 보여주었다. 병들거나 죽은 야생 원숭이는 바이러스 확산의 경고 신호였으며, 숲속 깊이 서식하던 Haemagogus 숲모기는 야생 원숭이를 따라 도시 경계로 진입하여 황열 바이러스를 인간에게 이종 간 전파한 것이었다.
불꽃과 불쏘시개의 만남: 산림 파괴와 낮은 면역력의 삼중 효과
스탠퍼드 대학교의 조엘 로서 연구원은 이번 발견을 평가하며 가뭄이 유행을 일으킨 불꽃이었다면, 불이 붙을 조건은 이미 완벽히 갖춰져 있었다고 강조했다. 최근 수십 년간의 산림 파괴로 도시 경계와 야생동물 서식지가 바짝 붙게 되면서 기존의 자연적 완충 지대가 사라졌다.
동시에 브라질에서 약 70년 동안 도시 황열병이 발생하지 않았기 때문에 아마존 열대우림과 떨어진 연안 도시 주민들은 경계심을 풀었고, 백신 접종률이 현저히 떨어졌다. 바이러스를 보유한 야생 원숭이와 목마른 숲모기가 도시 입구에 도착했을 때, 면역 장벽이 없는 주민들은 매우 쉽게 폭발하는 불쏘시개가 되었다.
가뭄이 감염병 확산을 가속하는 이 메커니즘은 다른 질병에서도 확인된다. 예컨대 웨스트나일 바이러스(West Nile virus, 주로 조류와 모기 사이에서 순환하며 모기에 물려 인간에게 감염되어 뇌염을 일으키는 바이러스) 역시 가뭄 시기에 더 쉽게 확산된다. 한정된 수자원으로 인해 바이러스를 보유한 조류와 수많은 모기가 극히 좁은 공간에 강제로 모여들기 때문이다.
100년에 한 번에서 40년에 한 번으로: 기후가 재편하는 감염병 지도
플로리다 대학교의 세이디 라이언(Sadie Ryan) 연구원은 글로벌 기후 변화가 심화됨에 따라 과거 100년에 한 번이라 불리던 극심한 가뭄이 향후 40년에 한 번 꼴로 일상화될 수 있다고 경고했다. 조상들이 일생에 단 한 번 경험하던 재앙적 가뭄을 앞으로는 중년기에 여러 번 겪게 될 수도 있다는 뜻이다.
기존의 공중보건 방역은 주로 우기철 모기 퇴치에 집중해 왔으며, 고인 물의 증가가 모기 번식과 바이러스 전파의 고위험기라고 여겨왔다. 하지만 브라질의 이번 대유행은 전 세계 방역 체계에 경종을 울렸다. 극심한 가뭄 역시 생태계의 행동 양식을 변화시킴으로써 완전히 새로운 바이러스 전파 통로를 만들어낸다.
가뭄은 바이러스를 말려 죽이지 못했고, 오히려 감염병을 인구 밀집 도시로 직접 몰아넣었다. 기후 변화가 인간과 자연의 경계를 지속적으로 다시 쓰는 지금, 가뭄 시기의 동물 행동 및 바이러스 조기 경보 시스템을 재평가하는 것은 공중보건 분야에서 더 이상 피할 수 없는 과제가 되었다.
참고 링크:
- Science Advances 논문: Drought dynamics explain once in a century yellow fever virus outbreak in Brazil with implications for climate change
- Science News 보도: How drought pushed Brazil’s monkeys and mosquitoes into cities and sparked yellow fever
