온난화 주범인 이산화탄소(CO2) 농도 증가에 따라 농업 해충 생태가 급변할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 농촌진흥청(청장 권재한)은 기후변화에 따른 농업 해충의 관리 방안을 마련하고자 2019년 연구에 더해 대기 중 이산화탄소 농도 증가가 해충 생태에 미치는 영향을 추가 분석했다.

실험은 채소, 꽃, 과일 등에 바이러스 병을 옮기는 복숭아혹진딧물을 대상으로, 실험실 안 이산화탄소 농도를 400ppm~1000ppm까지 단계별로 조절하며 진행했다.

복숭아혹진딧물은 입 구조가 흡즙형으로 애벌레→어른벌레(봄~겨울 전), 알→애벌레→어른벌레(월동 시)로 자란다. 국내 농업 해충 중 각기 다른 생활상을 지닌 해충을 선발하고자 기존 왕담배나방, 톱다리개미허리노린재에 더해 복숭아혹진딧물을 선정했다.

연구진이 이산화탄소 농도를 400ppm에서 1000ppm으로 높인 결과, 복숭아혹진딧물 암컷이 낳는 새끼 수는 51.8% 증가했다.

기존 연구를 보면, 이산화탄소 농도가 증가했을 때 톱다리개미허리노린재의 애벌레 발육 기간이 3.9일 줄어 개체 무리의 순수 증가율이 9.4% 증가했다. 반면, 왕담배나방은 수컷의 성페로몬 인식 능력이 12.1% 감소했고, 교미율이 15.6% 감소했다.

이를 종합하면 기후변화에 따라 일부 해충은 생육과 번식 속도가 눈에 띄게 빨라지고 개체 수가 지속해서 증가할 것으로 보인다. 반대로, 왕담배나방 사례로 보면 일부 해충은 개체 수가 줄고 이것이 무리 전체 구조와 먹이사슬에 영향을 줘 장기적으로 생태계 교란으로 이어질 수도 있다.

농진청은 이번 자료를 기후변화에 따른 해충 관리와 농업 방제 전략 수립의 기초 자료로 활용할 예정이다. 아울러, 진딧물 생육에 중요한 공생 미생물 변화도 추가 연구로 살펴볼 계획이다.

전지혜 농진청 국립원예특작과학원 온난화대응농업연구소 소장은 “우리나라 농업 해충 변동이 점점 더 심해지고 있다”며 “이러한 변화에 효과적으로 대응하도록 방제체계를 지속해서 개선하고, 해충 발생‧방제 시기 알림 시스템을 개발하는 한편, 농업인 교육에도 힘쓰겠다”고 말했다.

이산화탄소 농도 증가에 따른 해충의 생태 변화

<실험 대상 해충의 특징>

<CO2 농도 변화가 복숭아혹진딧물 개체 무리에 미치는 영향>

CO2 농도 변화에 따른 복숭아혹진딧물 발육 기간 변동

-총 수명은 1,000ppm(21.0일) > 400ppm(20.5일) > 600ppm(19.6일) 순이었음.

-새끼를 낳는 기간은 1,000ppm(11.7일) > 600ppm(11.4일)> 400ppm(9.7일) 순이었음.

-개체군 변동에 주요한 매개변수인 내적 자연증가율은 600ppm(0.37) > 1,000ppm(0.36) > 400ppm(0.35) 순이었음.

<이산화탄소 농도 변화에 따른 복숭아혹진딧물 발육 기간 변동>