Przewalski's horse distribution analysis using geospatial data within the Chernobyl Exclusion Zone habitats

Abstract

The recovery of the Przewalski's horse population in the Chernobyl Exclusion Zone, the protection of this unique species, and the creation of effective monitoring and habitat management plans using geoinformation technology are all crucial. Therefore, the purpose of this study was to develop a monitoring system for this species that considers various factors of the environment. The research methodology involved a multi-step process that included collecting data (through a literature review and field observations), figuring out which key factors to model, and confirming the findings. As a result, habitat suitability maps were created for Przewalski's horse distribution by synthesising data on terrain, climate, hydrology, vegetation cover, food competition, predator presence, and safety. The models were calibrated with factual observations from 2018 to 2024. The study found five harems of Przewalski's horses in the exclusion zone in 2023. The distribution of these species is substantially influenced by elevation above sea level, proximity to highways and water bodies, resource competition, and predator activity. The 10-kilometer radius around the Chernobyl Nuclear Power Plant was designated as the least favourable region due to wildfires and human activity, while the most ideal habitats were in the central section of the research territory. A cluster study found that the exclusion zone could give Przewalski's horses an extra 350 km2 of habitat, which is vital for keeping the population alive during natural succession. The GIS models created in this study can simulate prospective future environments, considering environmental alterations and conservation efforts.

Відновлення популяції коня Пржевальського в Чорнобильській зоні відчуження, захист цього унікального виду та створення ефективних систем моніторингу і управління середовищем існування за допомогою геоінформаційних технологій є надзвичайно важливими завданнями. Метою дослідження було розробити систему моніторингу для цього виду з урахуванням різноманітних екологічних чинників. Методологія дослідження передбачала багатоступеневий процес, який включав збір даних (під час аналізу літературних джерел і польових спостережень), визначення ключових факторів для моделювання та верифікацію результатів. У результаті було створено карти придатності середовищ існування для розподілу коня Пржевальського шляхом синтезу даних щодо рельєфу, кліматичних умов, гідрології, рослинного покриву, конкуренції за ресурси, наявності хижаків та рівня безпеки. Моделі були відкалібровані за фактичними спостереженнями, отриманими у період з 2018 по 2024 роки. У 2023 році на території зони відчуження було виявлено п'ять гаремів коней Пржевальського. Розподіл цих тварин суттєво залежав від висоти над рівнем моря, близькості до автомагістралей та водних об'єктів, конкуренції за ресурси та активності хижаків. Радіус у 10 кілометрів навколо Чорнобильської атомної електростанції визначено як найменш сприятливу територію через часті лісові пожежі та антропогенний вплив, тоді як найбільш придатні середовища знаходяться в центральній частині досліджуваної зони. Кластерний аналіз показав, що зона відчуження може забезпечити коням Пржевальського додаткові 350 км² придатних середовищ існування, що є важливим для збереження популяції в умовах природної сукцесії. Створені за допомогою ГІС моделі дають змогу прогнозувати потенційні майбутні середовища існування з урахуванням екологічних змін і заходів із охорони природи.