Nghiên cứu tối ưu hóa nuôi cấy vi mảnh san hô Acropora trong hệ thống tuần hoàn khép kín: những phát hiện mới cho phục hồi rạn san hô

Trong bối cảnh các rạn san hô trên toàn cầu đang suy giảm nghiêm trọng do biến đổi khí hậu, hiện tượng tẩy trắng san hô và các tác động của con người, việc phát triển các kỹ thuật nhân giống và nuôi cấy san hô hiệu quả đang trở thành một trong những hướng nghiên cứu quan trọng nhằm phục hồi các hệ sinh thái biển nhiệt đới.

Mới đây, nhóm nghiên cứu thuộc Chi nhánh Ven biển, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga đã công bố nghiên cứu "Optimization of Coral Micro-Fragment Cultivation in Recirculating Aquaculture Systems: Comparative Effects of Heterotrophic Feeding and Trace Element Supplementation" trên tạp chí Israeli Journal of Aquaculture – Bamidgeh (IJA). Đây là tạp chí quốc tế chuyên ngành thủy sản và sinh vật biển, được lập chỉ mục trong các cơ sở dữ liệu quốc tế uy tín và là diễn đàn khoa học có lịch sử lâu đời trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản và sinh thái biển.

Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của thức ăn dị dưỡng và bổ sung nguyên tố vi lượng đối với quá trình nuôi cấy vi mảnh san hô Acropora trong hệ thống tuần hoàn khép kín (RAS). Tổng cộng 810 vi mảnh của hai loài san hô tạo rạn quan trọng là Acropora hyacinthus và Acropora muricata được theo dõi trong 88 ngày dưới ba chế độ dinh dưỡng khác nhau gồm: đối chứng không bổ sung thức ăn, bổ sung thức ăn dị dưỡng (Reef-Roids) và bổ sung kết hợp thức ăn dị dưỡng với các nguyên tố vi lượng.

Một trong những kết quả đáng chú ý nhất của nghiên cứu là phản ứng của san hô đối với nguồn dinh dưỡng không giống nhau giữa các loài. Trong khi Acropora muricata có khả năng thích nghi tốt với điều kiện giàu chất hữu cơ và vẫn duy trì tốc độ tăng trưởng cao khi được bổ sung thức ăn, Acropora hyacinthus lại cho thấy mức độ nhạy cảm đáng kể đối với sự gia tăng chất hữu cơ trong nước. Kết quả này cho thấy các chiến lược nuôi cấy san hô không thể áp dụng đồng nhất cho tất cả các loài mà cần được điều chỉnh phù hợp với đặc điểm sinh học và hình thái của từng loài.

Một phát hiện quan trọng khác là kích thước vi mảnh ban đầu có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả nuôi cấy. Các vi mảnh kích thước 1 cm đạt tốc độ tăng trưởng tương đối cao nhất ở cả hai loài nghiên cứu. Điều này củng cố cơ sở khoa học cho kỹ thuật vi mảnh san hô (micro-fragmentation), một công nghệ đang được nhiều quốc gia ứng dụng nhằm tăng tốc quá trình sản xuất giống phục vụ phục hồi rạn san hô.

Hình 1. Sự thay đổi tỷ lệ sống của các vi mảnh san hô A. hyacinthus (bên trái) và A. muricata (bên phải) trong suốt quá trình nuôi cấy

Hình 1 cho thấy tỷ lệ sống của Acropora hyacinthus giảm rõ rệt khi chỉ bổ sung thức ăn dị dưỡng, trong khi nghiệm thức đối chứng và nghiệm thức kết hợp nguyên tố vi lượng duy trì tỷ lệ sống cao hơn. Kết quả này cho thấy việc gia tăng nguồn hữu cơ trong môi trường nuôi có thể thúc đẩy sự phát triển của sinh vật bám và cạnh tranh không gian với các vi mảnh san hô.

Trong khi đó, các đồ thị tăng trưởng ở Hình 2 và Hình 3 cho thấy Acropora muricata phản ứng tích cực hơn với các nghiệm thức bổ sung dinh dưỡng. Tốc độ tăng trưởng của các vi mảnh được duy trì ở mức cao và ít chịu ảnh hưởng tiêu cực từ sự gia tăng chất hữu cơ trong nước. Điều này phản ánh khả năng thích nghi tốt hơn của các loài san hô dạng cành trong điều kiện nuôi nhân tạo.

Hình 2. Ảnh hưởng của các nghiệm thức dinh dưỡng: Đối chứng (Control), Bổ sung thức ăn (Food) và Bổ sung thức ăn kết hợp nguyên tố vi lượng (Food + Trace); và kích thước vi mảnh ban đầu (1, 2 và 3 cm) đến tốc độ tăng trưởng đặc hiệu (SGR, %/ngày) và tốc độ tăng trưởng tuyệt đối (AGR, mm²/ngày đối với Acropora hyacinthus và mm/ngày đối với Acropora muricata).

Hình 3. So sánh sự phát triển hình thái của các vi mảnh san hô: (A) loài san hô dạng bàn Acropora hyacinthus và (B) loài san hô dạng cành Acropora muricata tại thời điểm bắt đầu thí nghiệm (Ngày 0) và kết thúc thí nghiệm (Ngày 88).

Một phát hiện có giá trị ứng dụng cao là vai trò của các nguyên tố vi lượng trong việc giảm tỷ lệ chết của san hô. Các đồ thị trong bài báo cho thấy nghiệm thức bổ sung kết hợp nguyên tố vi lượng giúp cải thiện đáng kể khả năng sống sót của Acropora hyacinthus so với nghiệm thức chỉ sử dụng thức ăn dị dưỡng. Kết quả này cho thấy các nguyên tố vi lượng có thể đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất, hình thành bộ xương và tăng cường khả năng chống chịu của san hô trong môi trường nuôi cấy.

Tính mới của nghiên cứu nằm ở việc kết hợp đồng thời ba yếu tố ít được đánh giá cùng lúc trong các nghiên cứu trước đây: kỹ thuật vi mảnh san hô, chế độ dinh dưỡng dị dưỡng và bổ sung nguyên tố vi lượng trong hệ thống tuần hoàn khép kín. Phần lớn các nghiên cứu trước đây thường tập trung riêng lẻ vào tăng trưởng hoặc tỷ lệ sống của san hô dưới các điều kiện môi trường khác nhau, trong khi nghiên cứu này đã chỉ ra rằng phản ứng đối với dinh dưỡng phụ thuộc mạnh vào đặc điểm hình thái và sinh học của từng loài.

Kết quả nghiên cứu không chỉ góp phần hoàn thiện quy trình nuôi cấy san hô trong phòng thí nghiệm mà còn cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc sản xuất số lượng lớn san hô giống phục vụ các chương trình phục hồi rạn tại Việt Nam. Đây là một bước tiến đáng kể trong việc ứng dụng công nghệ nuôi cấy san hô hiện đại nhằm bảo tồn đa dạng sinh học biển và nâng cao hiệu quả phục hồi các hệ sinh thái rạn san hô đang bị suy thoái.

Tin bài: Đặng Đỗ Hùng Việt (Chi nhánh Ven biển)

Tài liệu tham khảo
Dang VDH, Nguyen HTT, Tran DD, et al. Optimization of coral micro-fragment cultivation in recirculating aquaculture systems: Comparative effects of heterotrophic feeding and trace element supplementation on Acropora hyacinthus and Acropora muricata. Israeli Journal of Aquaculture - Bamidgeh. 2026;78(2):391-400. doi:10.46989/001c.162889