A GIS-based retrospective analysis of the epizootiologic and epidemiological situation of anthrax in the Republic of Crimea

The purpose of the study was to conduct a retrospective analysis of the epizootiologic and epidemiological situation of anthrax in the Republic of Crimea and to improve surveillance of this infection using geographic information systems (GIS technologies). Material and methods: In the process of considering specific features of manifestations of infection in different areas of the Crimean Peninsula and outbreaks of anthrax in animals and humans in 1922-2019, we analyzed and summarized data of reporting forms of the Interregional Department of Rospotrebnadzor in the Republic of Crimea and Sevastopol. ESRI's ArcGIS 10 software was used as a GIS-platform. When zoning the administrative units of Crimea by the level of endemicity, we estimated epizootic indices for anthrax. Results: We observed a relatively safe epizootiologic and epidemiological situation of anthrax in the Republic of Crimea. In 1922-2019, 211 potentially hazardous stationary sites located in nine districts and one city council and 13 anthrax burial sites in four districts were registered in Crimea. Most sites (182 or 86.3 %) appeared in 1932-1961, the peak anthrax activity occurred in 1942-1951, and the latest outbreaks of infection among animals and humans were registered in 1995. Taking into account the ability of anthrax spores to persist in soil for years, the administrative units of the Crimean Peninsula were zoned using GIS-technologies based on the established epizootic indices. As a result, the territory of the Republic of Crimea was divided into areas with different levels of risk of exposure to anthrax. We also studied the relationship between the endemic areas and local climatic and geographical conditions and found that the majority of stationary sites (167) were within the dry-steppe, typical steppe, and northern steppe zones of the Peninsula with dominating soddy calcareous, meadow chernozem, and chernozem types of soil.

anthrax, epizootiologic and epidemiological surveillance, morbidity, stationary sites at risk of exposure to anthrax, anthrax burial site, zoning, soil and landscape conditions, geographic information technologies

1. Логвин Ф.В., Кондратенко Т.А., Водяницкая С.Ю. Сибирская язва в мире, странах СНГ и Российской Федерации (обзор литературы) // Медицинский вестник Юга России. 2017. Т. 8. № 3. С. 17-22.

2. Рязанова А.Г., Ежлова Е.Б., Пакскина Н.Д. и др. Ситуация по сибирской язве в 2018 г., прогноз на 2019 г. // Проблемы особо опасных инфекций. 2019. № 1. С. 98-102.

3. Онищенко Г.Г., Куличенко А.Н., Рязанова А.Г., и др. Анализ вспышки сибирской язвы в Омской области в 2010 г. // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2012. № 5. С. 33-36.

4. Попова А.Ю., Демина Ю.В., Ежлова Е.Б., и др. Вспышка сибирской язвы в Ямало-Ненецком автономном округе в 2016 году, эпидемиологические особенности // Проблемы особо опасных инфекций. 2016. № 4. С. 42-46.

5. Симонова Е.Г., Раичич С.Р., Картавая С.А. и др. Проявления активности стационарно неблагополучных по сибирской язве пунктов Российской Федерации в современных условиях // Проблемы особо опасных инфекций. 2018. № 2. С. 90-94.

6. Кавардаков В.Я., Семененко И.А. Динамика валового производства продукции животноводства в Южном федеральном округе после вхождения в его состав Республики Крым и г. Севастополя // Экономика и экология территориальных образований. 2018. Т. 2. № 3. С. 18-32.

7. Бугаева Т.Н. Сельское хозяйство Крыма: проблемы и перспективы // Научный вестник: Финансы, банки, инвестиции. 2017. № 2. С. 126-131.

8. Коваленко И.С., Хайтович АБ. Предпосылки распространения сибирской язвы в Крыму // Вестник Донецкого национального университета. 2012. Т. 12. № 1. С. 137-142.

9. Буравцева Н.П., Мезенцев В.М., Рязанова А.Г. и др. Использование геоинформационных систем для создания электронной базы данных сибиреязвенных захоронений на территории Ставропольского края // Проблемы особо опасных инфекций. 2019. № 4. С. 31-36.

10. Водяницкая С.Ю., Судьина Л.В., Логвин Ф.В. и др. ГИС-технологии в совершенствовании эпидемиологического надзора за сибирской язвой в Ростовской области // Эпидемиология и инфекционные болезни. 2016. Т. 21. № 3. С. 152-156.

11. Симонова Е.Г., Шабейкин АА, Раичич С.Р. и др. Применение геоинформационных технологий для оценки эпизоотологической и эпидемиологической ситуации по сибирской язве // Анализ риска здоровью. 2019. № 3. С. 74-82.

12. Куличенко А.Н., ред. Сибирская язва на Северном Кавказе. Майкоп: Качество, 2016. 197 с.

13. Михайлов В.А. Картографическая модель зональных ландшафтов Крымского полуострова // Экосистемы, их оптимизация и охрана. 2010. Т. 21. № 2. С. 164-168.

14. Позаченюк Е.А. Ландшафтное разнообразие Крыма // Ученые записки Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского. География. Геология. 2015. Т. 1. № 4. С. 37-50.

15. Carlson CJ, Kracalik IT, Ross N, et al. The global distribution of Bacillus anthracis and associated anthrax risk to humans, livestock and wildlife. Nat Microbiol. 2019; 4(8):1337-1343. DOI: https:// doi.org/10.1038/s41564-019-0435-4

16. Mwakapeje ER, Ndimuligo SA, Mosomtai G, et al. Ecological niche modeling as a tool for prediction of the potential geographic distribution of Bacillus anthracis spores in Tanzania. Int J Infect Dis. 2018; 79:142-151. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijid.2018.11.367

17. Carlson CJ, Getz WM, Kausrud KL, et al. Spores and soil from six sides: interdisciplinarity and the environmental biology of anthrax (Bacillus anthracis). Biol Rev Camb Philos Soc. 2018; 93(4):1813-1831. DOI: https://doi.org/10.1111/brv.12420

18. Steenkamp P, van Heerden H, van Schalkwyk OL. Ecological suitability modeling for anthrax in the Kruger National Park, South Africa. PLoS One. 2018; 13(1):e0191704. DOI: https://doi. org/10.1371/journal.pone.0191704