조류 대증식

3. 담수 조류 대증식

담수 조류 대증식은 주로 인산염과 같은 영양염류 오염의 과다로 인해 발생한다.^[18][19] 과도한 영양염류는 농업 또는 레크리에이션 목적으로 토지에 살포되는 비료, 인을 함유한 가정용 세척 제품 등에서 비롯될 수 있다.^[20] 시아노박테리아를 포함하는 대증식을 완화하려면 인 투입량을 줄여야 한다.^[21] 과도한 탄소와 질소도 원인이 될 수 있다.

인산염이 수계에 유입되면 농도가 높아져 조류와 식물의 성장이 증가한다. 조류는 영양염류가 많으면 매우 빠르게 성장하지만, 수명이 짧아 죽은 유기물이 많이 발생한다. 물속 자연 분해자는 죽은 조류를 분해하며 물속 용존 산소를 소모하는데, 이로 인해 다른 수생 생물이 사용할 수 있는 용존 산소가 급격히 감소한다. 용존 산소가 충분하지 않으면 동물과 식물이 대량으로 죽는 데드 존이 발생할 수 있다.

3. 1. 자연적 발생

4. 해양 조류 대증식

격렬한 폭풍우는 여름에 바다를 휘저어 햇빛이 잘 드는 표층수에 영양분을 공급한다. 이것은 매년 봄마다 식물성 플랑크톤의 대규모 번성을 일으키는 먹이 섭취 열풍을 촉발한다. 이러한 미세한 식물 내에서 발견되는 작은 분자들은 광합성을 통해 햇빛으로부터 중요한 에너지를 수확한다. 엽록소라고 하는 자연 색소는 식물성 플랑크톤이 지구의 바다에서 번성할 수 있게 해주며, 과학자들이 우주에서 번성을 감시할 수 있게 해준다. 위성은 연안 및 공해에서 엽록소의 양을 감지하여 식물성 플랑크톤의 위치와 양을 밝혀낸다. 엽록소의 농도가 높을수록 번성은 더 커진다. 관찰 결과, 번성은 일반적으로 영양분 재고가 감소하고 포식성 동물성 플랑크톤이 먹이를 먹기 시작하는 늦봄 또는 초여름까지 지속된다.^[29]

5. 유해 조류 대증식 (HABs)

유해 조류 대증식(HAB)은 독소를 생성하거나 기계적 손상을 일으키는 등 여러 방식으로 다른 유기체에 부정적인 영향을 미치는 조류 대증식을 말한다. 이러한 HAB는 특히 연안 지역에 많은 문제를 야기하며, 대규모 해양 생물 사망 사건이나 다양한 유형의 패류 중독과 관련이 있어 주의 깊게 관찰된다.^{[33][34][35][36]}

HAB는 인간에게도 해로울 수 있다. 독소가 있는 해산물을 먹거나, 오염된 물에서 활동하거나, 독소를 포함한 공기 중 물방울을 흡입하면 유해 조류에 노출될 수 있다.^[37] HAB 조류가 배출한 독소를 포함한 해산물을 섭취하면 신경, 소화, 호흡, 간, 피부, 심혈관계에 영향을 미치는 식품 매개 질병이 발생할 수 있다.^[38] 해변 이용자들은 상부 호흡기 질환, 눈과 코 자극, 발열 등을 경험하기도 하며, 시가테라 어류 중독(CFP)도 흔하게 발생한다. 시아노톡신에 오염된 물을 마시면 수인성 질병이 발생할 수도 있다.

HAB 발생으로 조류 농도가 높아지면 물의 색이 변하거나 탁해질 수 있는데, 색상은 보라색에서 분홍색까지 다양하며, 주로 빨간색이나 녹색을 띤다. 그러나 모든 조류 대증식이 물색을 변화시킬 만큼 밀도가 높은 것은 아니다.

와편모조류는 야간에 생물발광을 통해 청록색 빛을 내기도 하며, 적조를 형성하여 어패류 중독을 일으키는 신경독소를 생성하기도 한다.

5. 1. 생물 발광

6. 관리

조류 대증식 관리는 완화, 예방, 통제의 세 가지 주요 범주로 나눌 수 있다.^[42] 완화에는 조개류 내 독소에 대한 일상적인 모니터링 프로그램과 해당 지역 전반에 대한 감시가 포함된다. 유해 조류 번식(HAB)의 조개류 수준을 결정하고 오염된 조개류가 식품 시장에 유통되지 않도록 제한 조치를 관리할 수 있다. 양식장을 조류 대증식으로부터 멀리 이동시키는 것 또한 완화의 한 형태이다. 예방은 덜 알려진 범주이지만 하수 및 폐기물을 제어하기 위한 정책 변화가 시행된다. 통제에는 기계적, 생물학적, 화학적, 유전적, 환경적 통제가 있다. 기계적 통제는 물에 점토를 분산시켜 HAB과 응집시켜 이러한 HAB이 침전 과정을 거치는 것을 줄이는 것을 포함한다. 생물학적 통제는 매우 다양하며 페로몬을 사용하거나 불임 수컷을 방출하여 번식을 줄이는 데 사용할 수 있다. 화학적 통제는 독성 화학 물질을 사용하지만, 다른 비표적 유기체의 사망 문제를 야기할 수 있다. 유전적 통제는 환경 내성 및 번식 과정에서 종을 유전적으로 조작하는 것을 포함하지만, 고유 유기체에게 해를 끼치는 문제가 있다. 환경적 통제는 물 순환 및 폭기를 사용할 수 있다.

7. 환경적 영향

유해 조류 대증식(HAB)은 오대호-세인트로렌스강 유역에 큰 영향을 미친다. 침입성 얼룩무늬담치와 구아가가리비는 유해 조류 대증식 증가와 양의 상관관계를 보인다.^[43] 이 조개류는 인의 순환을 증가시켜 서식 지역에서 유해 조류 대증식을 증가시킨다. 유해 조류 대증식은 양국 오대호 유역의 수원을 계속 오염시키고 있으며, 코로나19 팬데믹으로부터 세계가 회복되면서 이 문제 해결의 우선순위가 낮아졌다.

유해 조류 대증식은 해양 생물, 특히 바다사자에게 심각한 영향을 미칠 수 있다. 2024년 8월 캘리포니아 해안에서 독성 조류인 ''Pseudo-nitzschia''의 증식으로 인해 바다사자들이 아프고 해변 이용자들에게 공격적인 행동을 보였다.^[44] ''Pseudo-nitzschia'' 증식은 정어리, 멸치, 오징어와 같은 물고기에 축적되는 도미산 생성을 유발하며,^[45] 이는 먹이 사슬과 바다사자의 주요 먹이에 직접 영향을 미친다. 독소는 섭취를 통해 동물에게 발작, 뇌 손상, 사망을 유발할 수 있다. 이 기간 동안 사람들은 감염된 바다사자에게 물리거나 예측 불가능하고 공격적인 행동을 겪었다고 보고했다.^[46] 임신한 바다사자는 독성 조류 중독에 가장 취약하며 그 영향으로 사망할 가능성이 더 높다.^[45]

참조

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