작물 질병과 병충해는 지구온난화와 동일한 속도로 극지를 향해 움직인다. 이러한 발견은 지구온난화가 질병과 병충해의 확장의 중요한 요인이며 식품안전에 위협이 되는 요인이 되고 있다는 점을 보여주고 있다. 지구온난화는 전세계의 생물종의 분포에 원인이 된다고 예측되었으며 적도지역에서 극지를 향해 움직인다. 생태학자들은 이미 이러한 변화가 야생 생물종에서 일어나고 있으며 특히 조류와 곤충에게서 일어나고 있다는 점을 보여주고 있다 (Chen, I-C., Hill, J. K., Ohlemuller, R., Roy, D. B. & Thomas, C. D. 2011; Hickling, R., Roy, D. B., Hill, J. K., Fox, R. & Thomas, C. D. 2006; Parmesan, C. et al. 1999).
지구온난화는 많은 국가에서 식량확보에 중요한 위협요인이 되고 있으며 병충해는 문제를 악화시키는 요인이 되고 있다. 이번 연구를 수행한 영국 엑시터 대학 (University of Exeter)의 생태학자인 댄 베버 (Dan Bebber)는 “우리의 방어력과 살충제, 살균제는 좀 더 많은 병충해와 질병에 사용되고 있다. 그리고 살균제와 살충제에 대한 저항성이 증가하고 있다”고 주장했다. 이러한 병충해의 새로운 확산은 통제불능상태의 위험의 증가로 이어지고 있다.
가장 큰 위협 중에서 균류와 난균성 병원균 (oomycetes)이 큰 위협이다. 균류와 병원균은 미생물 그룹 중에서 비슷하지만 구분이 되는 그룹으로 식물질병을 일으킨다. 균류 중에서 가장 감염성이 높은 계통이 전세계적으로 발생하고 있으며 난균성 식물병원균 (oomycete Phytophthora infestans)은 168년전 일어난 아일랜드 대기근의 원인이 된 이후에도 계속 문제를 일으키고 있다 (Fisher, M. C. et al. 2012). 작물 질병의 전세계적인 이동은 완전히 분석되지 못했다. 이러한 간극을 메우기 위해서 베버의 연구팀은 전 국제 농업 바이오사이언스센터 (Centre for Agricultural Bioscience International)인 CABI가 갖고 있던 역사기록을 이용하여 분석했다. 이 기록은 1822년부터 지금까지 전세계적으로 일어난 작물질환과 병충해를 기록하고 있다. 엑시터 대학의 식물병리학자이며 이번 연구의 공동저자인 새라 거 (Sarah Gurr)는 “이들 데이터세트를 조사한 적이 없었다. 이러한 분석은 처음 이루어진 것”이라고 말했다.
이번 연구의 공동저자이면서 옥스퍼드 대학의 학생으로 연구에 참여했던 마크 라모토프스키 (Mark Ramotowski)는 CABI의 샘플을 80,000건에서 26,776건으로 줄여서 1960년 이후 기간으로 집중했다. 연구자들은 신생국가 또는 거대국가지역에서 612건의 해충을 발견했으며 첫해가 지난 후에 얼마간 시간이 흐르고 이들 해충이 국가 또는 지역에서 보여준 평균적인 진출위도를 분석했다. 이번 연구가 갖고 있는 중요한 취약성은 데이터에서 나타나는 왜곡현상이다. 이 연구팀은 실제적인 경향의 부재 속에서 이들 해충은 극지역으로 움직이는 대신이 적도지역으로 움직일 것이라는 가설을 세웠다. 그 이유는 좀 더 부유한 국가들은 이들 해충을 다른 국가들보다 더 빨리 관측할 수 있는 과학적인 자원을 갖고 있기 때문이다. 그리고 이들 선진국들은 고위도 지역에 위치해 있다. 국가가 부유할수록 병충해에 대한 연구가 발전했으며 병충해의 발생지역은 열대지역으로 이동하게 된다.
하지만 연구팀은 평균적으로 작물 병충해는 매년 2.7킬로미터씩 극지역을 향해 이동하고 있다는 사실을 발견했다. 이러한 속도는 지구온난화의 확산비율과 매우 비슷하다 (Burrows, M. T. et al. 2011). 하지만 이러한 속도는 각기 다른 그룹과 개별 생물종에서 다양하게 나타난다. 균류와 딱정벌레, 홍줄노린재 (true bug), 진드기, 나비 그리고 나방은 확실하게 고위도 지역으로 이동했지만 바이러스와 선충류는 저위도를 향해 이동했다. 다른 그룹에는 큰 변화가 없었다. 거는 “많은 연구를 통해서 지구온난화는 야생생물군의 분포에 영향을 준다는 점을 보여준 바 있다. 이것은 처음으로 유사한 과정이 해충에서도 나타나고 있다는 것을 보여주었다”고 말했다. 그녀는 균류와 난균성 병원균이 특히 빠르게 이동하고 있으며 그 속도는 매년 7킬로미터와 6킬로미터였다고 말했다. 그녀의 연구팀은 이 연구결과를 학술지 지에 발표했다.
영국 요크대학 (University of York)의 생물학자인 크리스 토마스 (Chris Thomas)는 이동의 전반적인 속도는 야생동물의 이동에 대한 메타-분석에서 발견된 것과 비슷했다고 지적했다. 그는 “이번 연구는 철저하게 수행된 것으로 보인다”고 말했다. 많은 병충해가 열대지역을 향해 이동하고 있다고 그는 지적했다. 선충류와 바이러스는 대부분 완전히 분석되지 못했다. 결국 앞으로 발견될 수 있는 것은 개발도상국에서 이루어질 것이다.
출처: <네이처> 2013년 9월 2일 (Nature doi:10.1038/nature.2013.13644)
원문참조:
Chen, I-C., Hill, J. K., Ohlemuller, R., Roy, D. B. & Thomas, C. D. Science 333, 1024?1026 (2011).
Hickling, R., Roy, D. B., Hill, J. K., Fox, R. & Thomas, C. D. Global Change Biol. 12, 450?455 (2006).
Parmesan, C. et al. Nature 399, 579?583 (1999).
Fisher, M. C. et al. Nature 484, 186?194 (2012).
Burrows, M. T. et al. Science 334, 652?655 (2011).
Bebber, D. P., Ramotowski, M. A. T. & Gurr, S. J. Nature Clim. Change
http://dx.doi.org/10.1038/nclimate1990 (2013).
키워드 : 병충해, 난균성 병원균, 지구온난화
출처: KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
원문:
http://www.nature.com/news/crop-pests-advancing-with-global-warming-1.13644 제공:kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2014.02.19 16:33
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