어류 질병 및 폐사 조사 10년간의 성과

이 업데이트는 2월에 게시되었습니다. 2016

지난 여름( 2015 )에는 물고기 폐사 사건 이후 회복하는 배스 개체군의 놀라운 능력이 소개된 바 있습니다. 완전하지는 않지만, 반등은 2010 에서 성공적인 산란의 해를 보낸 데 기여했습니다. 가장 최근의 폐사 사건은 2014 봄에 몇몇 낚시꾼과 우려하는 시민들이 셰넌도아 강에서 소수의 죽은 배스와 병에 걸린 배스를 신고하면서 발생했습니다. DWR은 포트 리퍼블릭에서 프론트 로얄에 이르는 사우스 포크 셰넌도아 강에서 병변 및 기타 이상 증상을 보이는 작은입 농어와 붉은가슴 개복치가 상대적으로 높은 비율(30% )로 발견되었음을 확인했습니다. DWR은 또한 노스 포크 셰넌도아 강 전역에서 샘플을 채취하여 동일한 이상 징후를 보이는 물고기를 관찰했지만 그 비율은 약간 낮았습니다.

제임스 강 유역은 과거에도 비슷한 사망 사건이 발생했지만 최근에는 상당히 조용한 편입니다. 지난 4년 동안 카우패스터, 잭슨, 제임스 강 상류에서 물고기가 죽거나 병에 걸렸다는 낚시꾼의 신고는 거의 없었습니다.

셰넌도아 강 유역의 사망률/질병 사건( 2014 )으로 인한 영향은 그해 봄과 여름에 상당히 심했습니다. 그러나 DWR은 2014 가을에 어류 군집을 샘플링하여 9 ~ 11 인치의 스몰마우스 배스와 아주 어린 배스도 많이 발견했습니다. 가장 최근의 2015 가을 샘플링에 따르면, 9 ~ 11 인치의 스몰마우스 그룹은 2015 여름 동안 11 ~ 13 인치로 성장했으며 2016 질병이 발생하지 않는 한 8월에는 13 ~ 15 인치 범위에 도달할 것으로 예상됩니다 2016. 또한, 2012 에서 산란에 성공하면 9 에서 11 인치 스몰마우스 배스 그룹을 낚시꾼들이 2016 에서 즐길 수 있습니다. 셰넌도아 강 유역의 배스 낚시꾼들에게는 더 좋은 날이 기다리고 있습니다.

일반적으로 개체군에서 일부 물고기가 병변, 피부의 검은 반점, 융기, 비늘 손실, 지느러미 갈라짐/침식, 변색/침식된 아가미 등의 이상 증상을 보이는 경우가 있습니다(이 페이지 하단 사진 참조). 역사적으로 셰넌도아 강 유역에서는 20% 개체군 중 한 마리 이상의 물고기가 이러한 유형의 이상 증상을 한 번 또는 여러 번 보이면 더 큰 문제가 됩니다. 지난 10년 동안 셰넌도아 강에서 만성적인 봄철 어류 폐사 및 질병이 발생했으며, 제임스 강 상류( 2007-2010)에서도 발생했습니다. 이러한 에피소드는 위치나 심각도가 일정하지 않았습니다. 성체 스몰마우스 배스, 붉은가슴 개복치, 돌돔이 주요 피해 어종입니다. 그러나 몇 가지 추가 종도 발생했습니다. 감염된 물고기는 일반적으로 몸의 측면에 열린 상처 또는 "병변"을 보이며, 일부 폐사 및 죽어가는 물고기는 눈에 띄는 외부 이상이 없습니다.

이러한 사망률/질병 발생의 원인을 파악하는 것은 매우 어려운 일임이 입증되었습니다. 과학자들은 어류의 건강, 병원균, 수질, 오염물질 노출, 박테리아(남조류)가 방출하는 독소에 대한 심층적인 연구를 수행해왔고 앞으로도 계속 수행할 예정입니다. 현재 연구는 내분비 교란 물질, 박테리아 독소(남조류), 수질 영향에 초점을 맞추고 있습니다. 이러한 사건이 여러 가지 방식으로 다른 여러 유역에서 발생했다는 사실은 주요 원인을 이해하는 데 복잡성을 더했습니다.

현재까지 어류 건강 조사에는 조직병리학(그림 2), 기생충학, 박테리아학, 바이러스학, 혈액 및 간 분석(그림 3) 등이 포함되었습니다. 이 정보는 영향을 받은 강과 이러한 사망/질병 사건이 발생하지 않은 몇몇 '참조' 강에서 수집되었습니다. 어류 건강 샘플은 여러 대학, 미국 어류 및 야생동물 관리청의 동북 어류 건강 연구소, 미국 지질학회의 동부 어류 건강 연구소에서 분석했습니다. 연구자들이 수많은 어류 건강 데이터를 수집했지만, 질병과 폐사 사례를 하나의 원인으로 연결 짓는 것은 쉽지 않은 일이었습니다. 자세한 연구 결과는 버지니아 공과대학교의 최종 보고서 "버지니아 강에서의 스몰마우스 배스 사망률 조사"(Orth 외. 2009)(PDF)에 설명되어 있습니다.

 

현재까지 수행된 연구와 모니터링 결과, 수질 변수나 화학 오염 물질이 이러한 어류 폐사/질병의 직접적인 원인이라는 결정적인 증거는 아직 발견되지 않았습니다(그림 4). 영향을 받은 강뿐만 아니라 이러한 물고기 폐사/질병이 발생하지 않은 일부 강에서도 오염물질 수치를 측정했습니다. 오염 물질 수준은 기저 흐름과 유출 이벤트 모두에서 측정되었습니다(그림 5). 그러나 가능한 모든 화합물이 측정된 것은 아니며, 많은 화합물의 어류에 대한 독성 농도가 알려지지 않았다는 점에 유의해야 합니다. 또한 일부 화합물이 어떻게 서로 '상호작용'하여 어류에 독성을 일으킬 수 있는지도 잘 알려져 있지 않습니다. 여러 스트레스 요인이 동시에 발생하여 물고기의 건강에 영향을 미칠 수 있는지 확인하기 위해서는 이 분야에 대한 더 많은 연구가 필요합니다. 수질 및 오염 물질 모니터링 프로젝트의 자세한 결과는 버지니아주 환경품질국의 밸리 지역 사무소에서 확인할 수 있습니다.

일부 화합물과 중금속은 면역 체계를 억제하고 특정 수생 생물의 발달에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 이러한 오염 물질을 "내분비 교란 물질"이라고 합니다. 천연 및 합성 형태의 에스트로겐 호르몬도 이 범주에 속합니다. 셰넌도아 강과 그 지류에서 채취한 수질 샘플에서 어류에 생물학적 영향을 미칠 수 있는 수준의 에스트로겐 활성을 측정했습니다. 건강에 해롭지는 않을 가능성이 높지만, 이러한 화학물질이 셰넌도아 강에서 어류의 면역 체계에 부정적인 영향을 미치고 사망/질병 발생에 기여한다는 확실하거나 결정적인 증거는 아직 발견되지 않았습니다. 미국 지질 조사국의 연구원들은 특정 오염 물질이 어류의 면역 체계에 어떤 영향을 미치는지 이해하기 위해 여전히 활발히 연구하고 있습니다. 이 연구에는 버지니아 강과 체서피크만 유역의 다른 강에서 채집한 물고기가 포함됩니다. DWR은 어류 샘플을 제공함으로써 이러한 과학자들과 지속적으로 협력하고 있습니다.

2015 봄에 DWR은 마이크로시스틴의 존재 여부를 테스트하기 위해 사우스 포크 셰넌도아 강 전역에서 스몰마우스 배스 간을 채취하기 시작했습니다. 마이크로시스틴은 남조류(시아노박테리아)가 존재할 때 수중 환경에 존재합니다. 남조류 독소는 어류, 사람, 가축, 반려동물에게 치명적인 것으로 알려져 있습니다. 대부분의 남조류는 인과 질소의 비율이 높고 유량과 온도가 적절한 수중 시스템에서 번성합니다. 유리한 환경 요인이 주어지면 남조류가 무독성 조류를 대체할 수 있습니다. 수온이 상승하면 특정 남조류가 죽기 시작합니다. 이로 인해 조류의 세포벽이 파열되어 독소가 물기둥으로 방출됩니다. 다시 말하지만, 이것이 물고기 폐사 사건의 근본 원인은 아닐 수 있습니다. 그러나 다른 스트레스 요인과 함께 이러한 이벤트의 주요 원인 중 하나가 될 수 있습니다. 2015 에서 스몰마우스 농어 간 마이크로시스틴 수치는 상대적으로 낮았습니다. 또한, 병변이 있는 물고기는 거의 없었으며 물고기 폐사에 대한 보고도 거의 없었습니다. DWR은 또 다른 물고기 폐사 사건이 발생할 때까지 매년 봄 샘플을 수집하여 스몰마우스 배스 간에서 마이크로시스틴 수치가 급등하는지 확인할 계획입니다.

In the past DWR and USGS focused on a particular biological pathogen as a possible cause of the disease/mortality episodes. Smallmouth bass, redbreast sunfish and rock bass were collected before, during and after the April/May mortality period from different rivers and analyzed for the presence of pathogenic bacteria from 2008 to 2012. The pathogenic bacterium Aeromonas salmonicida was present and typically the most abundant on fish sampled during the fish kill period. This bacterium was not present on fish in the Maury River during the fish kill period and there have not been any fish kill issues or reports in the Maury River of this type. A. salmonicida was not present on fish before or after the fish kill period. Although this bacterium is present and has the ability to greatly impact fish health we are not aware of why it may be impacting the fish population. A. salmonicida is present in multiple aquatic systems around the world. The simple presence usually doesn’t cause such impacts on bass and sunfish populations. It most commonly causes disease in trout and salmon. Environmental factors such as temperature, flow and eutrophication may also play a role in its ability to flourish. The bacteria is considered a “cold-water” fish pathogen since it cannot survive water temperatures > 74° F. USGS researchers have identified that coldwater tributaries entering the river and large springs upwelling in the river are “reservoirs” of this bacteria where it can survive year-round. A. salmonicida is a very virulent bacterium that may influence populations with only its presence. However, if any additional environmental, behavioral or chemical stress is added to the population while A. salmonicida is present in the river then it would have a higher probability of having a detrimental impact on the population. Although it seems A. salmonicida may be a major contributor to the mortality/disease events we now ask, why has it only impacted the fishery during the last decade and what may be stressing the population to let A. salmonicida thrive?

과학자들은 이 박테리아가 구체적으로 어디서 유래했는지, 언제 이 강으로 유입되었는지는 알 수 없지만, 이 병원체에 대해 더 많이 알면 문제의 근본 원인을 이해할 수 있다고 결론지었습니다. 연구자들이 이 박테리아에 대해 궁금해하는 추가 질문은 다음과 같습니다:

1. 시간이 지남에 따라 물고기가 박테리아에 대한 내성이 강해지나요?
2. 특정 환경 매개변수가 박테리아의 독성에 영향을 미치나요?
3. 남조류 독소나 내분비 교란 물질과 같은 다른 스트레스 요인이 어류의 면역 체계에 영향을 미쳐 A. 살모니키다가 개체군에 영향을 미칠 수 있나요?

연구자들은 또한 셰넌도아 강 유역 문제의 원인을 파악할 수 있는 방법으로 수생 곤충에 주목했습니다. 버지니아 공대 곤충학과는 셰넌도아 강 유역의 수생 거대 무척추동물을 종합적으로 평가하기 위해 DWR( 2006 )과 계약을 체결했습니다. 안타깝게도 이 연구에서는 어류 폐사 및 질병 문제의 원인을 밝혀내지 못했습니다. 그러나 주요 발견은 셰넌도아 강의 수생 곤충 군집은 농업 기반 유역을 나타내며 버지니아의 뉴 리버와 펜실베이니아의 서스케한나 강보다 더 활기차고, 1960년대보다 더 다양하고 건강하다는 것이었습니다. (셰넌도아 거대 무척추동물 연구 보고서 (PDF))

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