Thử nghiệm rạn nhân tạo kết hợp trồng san hô tại vịnh Nha Trang

Nhằm nghiên cứu các giải pháp hỗ trợ phục hồi sinh cảnh rạn san hô và bảo tồn đa dạng sinh học biển, Chi nhánh Ven biển, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga đã phối hợp với các cơ quan chức năng tỉnh Khánh Hòa triển khai hạ đặt rạn nhân tạo kết hợp trồng san hô tại khu vực phía tây đảo Hòn Mun, vịnh Nha Trang. Hoạt động thuộc đề tài khoa học cấp tỉnh “Thử nghiệm rạn nhân tạo gắn với du lịch sinh thái biển và nghề cá giải trí tại phía tây đảo Hòn Mun, vịnh Nha Trang”, hướng tới đánh giá khả năng ứng dụng rạn nhân tạo trong hỗ trợ phục hồi sinh cảnh biển, tạo nơi cư trú cho sinh vật và phát triển các hoạt động kinh tế biển theo hướng bền vững.

Vịnh Nha Trang, đặc biệt là khu vực Hòn Mun, được biết đến với hệ sinh thái rạn san hô có tính đa dạng sinh học cao, là nơi cư trú, kiếm ăn và sinh sản của nhiều loài sinh vật biển.

Tuy nhiên, trong những năm gần đây, các rạn san hô tại khu vực này chịu tác động của nhiều yếu tố bất lợi, bao gồm sự gia tăng nhiệt độ nước biển, hiện tượng tẩy trắng san hô, các hoạt động khai thác tài nguyên và áp lực từ du lịch biển. Những tác động này đặt ra yêu cầu nghiên cứu và ứng dụng các giải pháp phù hợp nhằm bảo tồn, hỗ trợ phục hồi các sinh cảnh rạn đã bị suy thoái.

Một trong những hướng nghiên cứu được quan tâm là sử dụng rạn nhân tạo để bổ sung cấu trúc nền đáy, tạo giá thể cho sinh vật bám và cung cấp nơi cư trú cho các loài sinh vật biển. Khi kết hợp với việc trồng san hô, các cấu trúc này có thể hỗ trợ sự phát triển của san hô và từng bước tạo điều kiện cho các nhóm sinh vật khác đến cư trú.

Trong khuôn khổ đề tài, nhóm nghiên cứu lựa chọn thử nghiệm cấu trúc rạn nhân tạo dạng quả bóng (Reef Ball) bằng bê tông, có các lỗ và hốc thông nhau, nhằm tạo ra những không gian cư trú khác nhau cho sinh vật biển. Trên các cấu trúc này, san hô được trồng và theo dõi khả năng thích nghi, sống sót và sinh trưởng trong điều kiện môi trường tự nhiên.

Nền đáy sau khi khảo sát đánh giá và lựa chọn để tạo lập rạn nhân tạo (độ sâu 5-6m). Nền đáy khu vực lựa chọn đại diện cho sinh cảnh nền đáy cát tại khu vực khảo sát, với đặc điểm nổi bật là cấu trúc nền đáy đơn giản và độ phức tạp không gian rất thấp. Nền đáy chủ yếu là cát mịn, tương đối đồng nhất, không ghi nhận sự hiện diện của các yếu tố nền cứng như đá, san hô sống hoặc san hô chết. Điều này dẫn đến việc thiếu hụt các vi sinh cảnh (microhabitats) – yếu tố quan trọng quyết định sự phân bố và đa dạng của sinh vật biển.

Quan sát thực địa và hình ảnh cho thấy phần lớn diện tích khảo sát là cát trống, xen kẽ một số gò cát nhỏ và các dấu vết hoạt động của sinh vật đáy (bioturbation) như vết đào hoặc các ụ cát. Tuy nhiên, mức độ hoạt động sinh học này tương đối thấp, không hình thành các cấu trúc sinh thái rõ rệt hay các khu vực tập trung sinh vật.

Về thành phần sinh vật, mặt cắt này ghi nhận sự hiện diện chủ yếu của các loài thân mềm sống đáy, đặc biệt là nhóm ốc (Gastropoda spp.), phân bố rải rác với mật độ thấp đến trung bình. Các cá thể này thường có kích thước nhỏ, một phần vùi trong trầm tích, phản ánh chiến lược thích nghi với môi trường nền mềm và ít cạnh tranh. Ngoài ra, ghi nhận một số cá thể hải quỳ sống đơn lẻ trên nền cát, tuy nhiên không hình thành quần thể hoặc cụm sinh vật đáng kể. Một số sinh vật vùi đáy khác (có thể bao gồm giun nhiều tơ hoặc giáp xác nhỏ) được suy đoán dựa trên dấu vết hoạt động trên bề mặt trầm tích, song không ghi nhận trực tiếp với mật độ cao.

Đáng chú ý, khu vực hoàn toàn không ghi nhận sự hiện diện của các loài san hô cứng, sinh vật tạo rạn hoặc các nhóm sinh vật bám có khả năng hình thành cấu trúc. Điều này cho thấy nền đáy không cung cấp điều kiện thích hợp cho sự định cư và phát triển của các loài phụ thuộc vào giá thể cứng.

Thành phần cá tại khu vực tạo rạn rất hạn chế. Chỉ ghi nhận một số cá thể cá nhỏ di chuyển qua khu vực, không có dấu hiệu cư trú lâu dài hoặc hình thành quần đàn. Không ghi nhận các loài cá rạn đặc trưng, cá săn mồi hoặc các loài cá có kích thước lớn. Điều này phản ánh sự thiếu hụt nơi trú ẩn, nguồn thức ăn và cấu trúc sinh cảnh cần thiết để duy trì quần thể cá ổn định.

Tổng thể, mặt cắt nền đáy cát khu vực tạo rạn thể hiện một hệ sinh thái có mức độ đa dạng sinh học thấp, cấu trúc sinh thái đơn giản và chức năng sinh học hạn chế. Quần xã sinh vật chủ yếu bao gồm các loài thích nghi với điều kiện nền đáy mềm, có khả năng chịu đựng cao, trong khi thiếu vắng các nhóm sinh vật đóng vai trò nền tảng trong việc hình thành và duy trì hệ sinh thái rạn. Đặc điểm này cho thấy khu vực có mức độ “trống sinh thái” cao, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi để đánh giá rõ ràng sự thay đổi của quần xã sinh vật sau khi triển khai rạn nhân tạo.

Sau khi đánh giá và lựa chọn địa điểm nhóm thực hiện đề tài đã thả 100 rạn nhân tạo Reefball, các rạn được làm từ xi măng cốt thép, khối lượng khoảng 1,5 tấn, chiều cao 1,2m, đường kính đáy rạn 1,8 m. Mỗi rạn có cấu trúc 18 lỗ có kích thước 15, 25 và 35 cm (Ảnh 1)

Ảnh 1. Quá trình hạ đặt cấu trúc rạn nhân tạo dạng quả bóng (Reef Ball) tại khu vực nghiên cứu.

Song song với việc hạ đặt rạn nhân tạo, nhóm nghiên cứu tiến hành trồng thử nghiệm một số loài san hô thuộc các giống Acropora và Pocillopora. Đây là những nhóm san hô tạo rạn, có vai trò quan trọng trong việc hình thành cấu trúc không gian của sinh cảnh rạn san hô tự nhiên.

Các loài san hô trước khi cấy lên các rạn san hô nhân tạo đã được lựa chọn và ươm trên các giá thể sắt tại khu vực Trạm Nghiên cứu thử nghiệm biển, Đầm Báy thuộc Chi nhánh Ven biển, Trung Tâm Nhiệt đới Việt –Nga. Tổng số lượng mẫu ươm là 1000 mẫu thuộc 3 loài, bao gồm Acropora muricata, Acropora latistella và Pocillopora verrucosa, đây là 3 loài đã được trồng và thử nghiệm tại khu vực Đầm Báy từ năm 2004.

Các mẫu sau Các mẫu san hô được chuẩn bị và cố định lên bề mặt rạn nhân tạo bằng các phương pháp kỹ thuật sử dụng chất kết dính gắn san hô bằng xi măng trộn phụ gia, bảo đảm khả năng bám giữ và hạn chế tác động bất lợi của sóng, dòng chảy.

Sau khi trồng, san hô cần trải qua giai đoạn thích nghi với điều kiện môi trường, phát triển mô sống và bám chắc vào giá thể. Khả năng sống sót và sinh trưởng của san hô phụ thuộc vào nhiều yếu tố, như đặc điểm sinh học của từng loài, nhiệt độ và chất lượng nước biển, cường độ ánh sáng, chế độ thủy động lực, sự phát triển của tảo và các sinh vật cạnh tranh không gian sống.

Vì vậy, việc lựa chọn loài san hô phù hợp và theo dõi diễn biến sau khi trồng có ý nghĩa quan trọng đối với đánh giá hiệu quả của mô hình.

Ảnh 2. Trồng và cố định các nhánh san hô trên cấu trúc rạn nhân tạo.

Một trong những vấn đề khoa học quan trọng của nghiên cứu rạn nhân tạo là đánh giá khả năng hình thành cộng đồng sinh vật biển trên các cấu trúc được hạ đặt.

Trong hệ sinh thái rạn san hô tự nhiên, san hô tạo rạn không tồn tại độc lập mà có mối quan hệ chặt chẽ với nhiều nhóm sinh vật khác, bao gồm cá rạn, động vật không xương sống, tảo và các sinh vật sống bám. Các nhóm sinh vật này tham gia vào những quá trình sinh thái như khai thác và chuyển hóa nguồn thức ăn, kiểm soát sự phát triển của tảo, tái tuần hoàn dinh dưỡng và duy trì cấu trúc của cộng đồng sinh vật.  

Vì vậy, hiệu quả sinh thái của rạn nhân tạo không chỉ được đánh giá thông qua tỷ lệ sống và tốc độ sinh trưởng của san hô trồng, mà còn cần xem xét khả năng thu hút, tạo nơi cư trú và hỗ trợ sự phát triển của các nhóm sinh vật khác theo thời gian.

Các quan sát ban đầu tại khu vực thử nghiệm ghi nhận một số loài cá rạn xuất hiện và sử dụng các hốc của cấu trúc nhân tạo làm nơi trú ẩn. Đây là tín hiệu bước đầu cho thấy các cấu trúc được hạ đặt có khả năng bổ sung nơi cư trú cho sinh vật biển.

Tuy nhiên, sự xuất hiện của cá trên rạn nhân tạo chưa đồng nghĩa với việc nguồn lợi cá hoặc tính đa dạng sinh học của khu vực đã gia tăng. Các cấu trúc mới có thể thu hút những cá thể cá từ các sinh cảnh lân cận đến tập trung.

Để đánh giá hiệu quả sinh thái thực sự, cần tiếp tục theo dõi sự biến đổi về thành phần loài, mật độ, sinh khối, các nhóm chức năng sinh thái và khả năng duy trì quần xã sinh vật trong thời gian dài.

Ảnh 3. Các loài cá xuất hiện và sử dụng những hốc trú ẩn trên cấu trúc rạn nhân tạo tại khu vực thử nghiệm.

Việc triển khai rạn nhân tạo kết hợp trồng san hô tại phía tây đảo Hòn Mun là bước thử nghiệm nhằm đánh giá tính phù hợp của giải pháp trong điều kiện môi trường biển địa phương. Ở giai đoạn đầu, nghiên cứu tập trung vào khả năng ổn định của cấu trúc rạn nhân tạo, tỷ lệ sống và sinh trưởng của san hô trồng, cùng những biến đổi ban đầu của các nhóm sinh vật xuất hiện trên rạn.

Về lâu dài, những chỉ tiêu như sự phát triển của san hô, khả năng tuyển bổ san hô tự nhiên, sự hình thành các nhóm sinh vật có chức năng sinh thái khác nhau và tính ổn định của quần xã sẽ là những cơ sở quan trọng để đánh giá mức độ đóng góp của mô hình đối với quá trình phục hồi sinh cảnh rạn san hô. Đặc biệt, việc so sánh với các khu vực đối chứng và sinh cảnh rạn tự nhiên, nếu được thực hiện, sẽ giúp xác định rõ hơn hiệu quả bổ sung của cấu trúc nhân tạo và vai trò của hoạt động trồng san hô.

Bên cạnh ý nghĩa sinh thái, kết quả nghiên cứu còn được kỳ vọng cung cấp cơ sở khoa học cho việc xem xét khả năng kết hợp rạn nhân tạo với các hoạt động du lịch sinh thái biển, lặn biển có kiểm soát và nghề cá giải trí phù hợp với quy định quản lý tại khu vực nghiên cứu. Việc phát triển các hoạt động này cần bảo đảm nguyên tắc ưu tiên bảo tồn đa dạng sinh học, hạn chế tác động đến các sinh cảnh tự nhiên và tránh làm gia tăng áp lực khai thác đối với nguồn lợi sinh vật biển. 

Thử nghiệm rạn nhân tạo kết hợp trồng san hô tại vịnh Nha Trang là một trong những hoạt động nghiên cứu ứng dụng của Chi nhánh Ven biển, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga nhằm tìm kiếm các giải pháp khoa học và công nghệ phục vụ bảo tồn đa dạng sinh học và sử dụng bền vững tài nguyên biển.

Những kết quả bước đầu về hạ đặt cấu trúc rạn, trồng san hô và ghi nhận sự xuất hiện của sinh vật biển là cơ sở để nhóm nghiên cứu tiếp tục theo dõi, đánh giá và hoàn thiện mô hình. Hiệu quả của giải pháp không chỉ phụ thuộc vào khả năng tồn tại và phát triển của san hô được trồng, mà còn ở khả năng tạo lập sinh cảnh, hỗ trợ hình thành cộng đồng sinh vật và duy trì các chức năng sinh thái theo thời gian.

Trên cơ sở kết quả nghiên cứu và quan trắc, đề tài sẽ cung cấp những luận cứ khoa học để đánh giá tính khả thi, hiệu quả sinh thái và khả năng ứng dụng, nhân rộng mô hình rạn nhân tạo trong điều kiện phù hợp, góp phần hỗ trợ công tác bảo tồn và phục hồi các hệ sinh thái biển tại vịnh Nha Trang./.

Tin bài: Chu Đức Bình (CNVB)