코로나 19와 기후 변화: 미국 서부 산불의 초미세먼지, 코로나 19 감염과 사망 확산에 기여

* 기후 변화로 인해 가뭄과 폭염이 미국과 캐나다 북서부에서 기승을 부리면서 산불 시즌이 앞당겨지고 있다. 오레건 주의 부트레그 화재(Bootleg Fire), 캘리포니아 주의 딕시 화재 (Dixie Fire) 등은 이미 수십만 에이커를 불태우고 있으며, 각 주의 화재 기록을 갈아치우고 있다. 이러한 화재는 당연히 이산화탄소 배출뿐만 아니라 연기와 그을음 등 입경이 2.5μm 이하인 초미세먼지 PM 2.5를 엄청난 양으로 발생시킨다. 이러한 초미세먼지는 호흡기 질환을 발생시키고 나아가 바이러스에 대한 면역반응을 저하시킨다. 따라서 환경과 바이러스를 연구하는 연구자들의 입장에서 기후 변화로 인한 산불과 코로나 19와의 연관성에 주목하지 않을 수 없다. 이 글은 New York Times에 8월 13일 자 기사 'In the West, a Connection Between Covid and Wildfires'를 번역한 것으로 통계에 기초하여 산불로 인한 초미세먼지가 코로나 19 감염자와 사망자를 확산시켰다는 최초의 연구 성과를 소개하고 있다. 이는 인간의 화석연료 사용과 무분별한 벌목이 야생동물의 서식지를 파괴함으로써 인수공통 감염(zoonosis)을 증가시킨다는 기후 변화와 감염병의 간접적 관계를 넘어 기후 변화로 인한 화재가 감염을 촉진시킨다는 직접적 인과 관계를 보여주는 최초의 보고이기도 하다. - 역자 주

서부, 코로나와 산불과의 연관성

지난 해 9월 캘리포니아 주 Jupiter Hill에서 발생한 Bobcat 화재의 연기와 그을림. 이 화재는 로스앤젤레스 역사상 가장 큰 화재로 기록되었다. 사진 출처: Eric Thayer for The New York Times

지난여름 산불 시즌에 산불 연기에 노출되는 것은 수천 명의 추가적인 코로나 바이러스 감염과 수백 명의 사망과 관련이 있을 수 있으며, 워싱턴, 오리건, 캘리포니아의 공공 보건 공무원들에게 더 큰 도전의 원인이 될 수 있다는 새로운 연구 결과가 나왔다.

산불 연기에는 PM 2.5(particulate matter 2.5의 약자로 입경이 2.5μm 이하인 초미세먼지를 의미한다 -역자 주)로 알려진 가장 작고 가장 위험한 유형의 그을음이 많이 포함되어 있다.

하버드 대학의 연구원들은 미국 서부에서 2020년 3월부터 12월까지 산불 연기에 노출되면서 약 2만 명의 추가 코로나 바이러스 감염과 750명의 사망자가 발생한 것으로 추정했다. 이 논문은 지난 금요일 사이언스 어드밴스(Science Advances) 저널에 게재됐다.

대기 오염이나 담배 연기로 인한 연기 노출은 폐의 백혈구 기능을 손상시켜 신체의 면역 반응을 둔화시키는 것으로 여겨진다. 미립자 물질의 화학 물질은 또한 기도와 폐를 둘러싸고 있는 세포에 염증을 일으킬 수 있다. 두 경우 모두 대기오염과 더불어 신체가 바이러스에 노출되면 면역반응이 느려질 수 있으며 그렇지 않은 경우보다 더 심각한 질병이 발생할 수 있다고 연구자들은 말한다.

이번 연구결과는 대기오염과 호흡기 감염, 천식과 같은 질환 사이의 잘 정립된 연관성을 기반으로 한다. 그러나 이번 연구는 산불 연기와 코로나 19 환자 수, 사망자 수 사이의 통계적 연관성을 보여주는 첫 번째 연구이다.

저자들은 "이러한 결과는 많은 카운티에서 2020년 산불 동안 발생한 높은 수준의 PM 2.5가 코로나 19의 건강 부담을 상당히 악화시켰다는 강력한 증거를 제공한다"라고 썼다.

일부 지역은 위험할 정도로 높은 수준의 대기 오염을 경험했다. 환경 보호국(EPA)에 따르면 2020년 9월 캘리포니아 모노 카운티에서는 4일 동안 PM 2.5 수준이 "유해한" 수준인 입방미터당 500 마이크로그램을 초과했다. 이에 비해 산불이 나지 않는 날에는 3개 주의 일일 평균 농도가 입방미터당 6 마이크로그램이었다.

결론에 도달하기 위해 연구원들은 국립해양대기청(National Oceanic and Atmospheric Administration)의 연기 기둥에 대한 위성 데이터를 사용하여 산불의 영향을 받은 위치와 날짜를 식별했다. 그들은 그 수치를 각 카운티의 지상 대기질 모니터의 PM 2.5 데이터와 질병 통제 예방 센터(Centers for Disease Control and Prevention)에서 수집한 데이터의 코로나19 사례 및 사망률과 연결했다.

그들의 통계 모델은 날씨와 사람들이 집에 있는 시간과 같은 다른 요인을 설명했으며 바이러스의 잠복기를 포착하기 위한 4주 지연과 감염된 사람들의 건강이 악화될 수 있는 추가 시간을 포함했다.

같은 하버드 연구원 팀은 작년에 대기 오염에 대한 장기간 노출과 코로나 19 사망률 사이의 명확한 연관성을 발견한 첫 번째 연구를 발표했다.

새로운 연구에는 사망뿐만 아니라 보고된 감염도 포함되어 있어 특히 흥미롭다고 샌프란시스코 캘리포니아 대학의 의학 교수이자 연구에 참여하지 않은 오염의 건강 영향 전문가인 존 발메스(John Balmes)가 말했다. 그는 “대기오염이 코로나바이러스 감염의 심각성을 높이는 것과 보고된 사례를 증가시키는 것은 다른 것”이라고 말했다.

수십 년 동안 강화된 대기질 규제 이후, 많은 미국 도시의 공기는 50년 전보다 지금 더 깨끗하다. 그러나 서구에서는 증가된 산불 연기가 이러한 발전을 되돌릴 위험이 있다고 하버드 존 폴슨 공학 및 응용과학 대학의 대기 화학자이자 이 논문의 저자 중 한 명인 로레타 미클리(Loretta Mickley)가 말했다.

지구가 따뜻해지면서 가뭄이 심화되고 서부가 더 건조해지며 산불이 더 일찍 시작되어 더 커지고 더 빠르게 확산되고 더 높은 고도에 도달하고 있다. 캘리포니아에서만 2020년 산불 시즌 동안 기록적인 250만 에이커가 불탔는데, 이는 전년도의 20배이다.

하버드 T.H. 챤 공중보건대학의 생물통계학자이자 논문의 수석 저자인 프란체스카 도미니치(Francesca Dominici)는 “우리는 정말로 기후 변화에 대해 이야기하고 있습니다”라고 말했다. "저는 이것이 기후 변화에 대처하기 위해 우리가 행동을 함께 하는 것이 왜 중요한지에 대한 추가적인 증거를 제공하기를 바랍니다."

산불 연기는 미국 서부 일부 지역에서 PM 2.5의 절반까지 기여할 수 있다. 산불 연기가 디젤 연소나 발전소에서 나오는 연기보다 독성이 더 강한지 덜 유독한지는 지금까지 불분명하다.

도미니키 박사는 분석에 개별 환자 데이터가 포함되지 않았거나 마스크 의무와 같은 다른 요소를 고려하지 않았다고 말했다.

연구원들은 현재 미세먼지가 코로나바이러스를 퍼뜨릴 수 있는지 조사하고 있다.

도미니키 박사는 산불이 일찍 시작되었고 전염병이 미국에서 여전히 격렬하고 더 전염성이 강한 델타 변종으로 인해 이번 연구는 올해 좋은 징조가 아니라고 말했다. 그는 "산불이 Covid-19 사례와 예방 접종되지 않은 사람들 사이에서의 죽음에 더 나쁜 영향을 미치지는 않더라도 같은 결과를 가져올 것이라고 생각합니다"라고 덧붙였다.