Nghiên cứu thử nghiệm phục hồi san hô bị suy thoái tại khu vực biển Vườn quốc gia Bái Tử Long bằng phương pháp phân vi mảnh

Vườn quốc gia Bái Tử Long nằm trong khung toạ độ địa lý: 20⁰55’05” - 21⁰15’10” vĩ độ Bắc, 107⁰30’10” - 107⁰46’20” kinh độ Đông, nằm trong địa giới hành chính của 3 xã: Minh Châu, Vạn Yên và Hạ Long của huyện Vân Đồn, cách vịnh Hạ Long khoảng 60km về phía đông – bắc. Tổng diện tích của VQG Bái Tử Long là 15.783 ha; trong đó, diện tích biển chiếm 9.658ha, còn lại 6.125ha là diện tích các đảo nổi. Phần đảo bao gồm cả đảo đất và đảo núi đá vôi, với hơn 80 hòn đảo lớn nhỏ, chia thành 3 cụm đảo chính: Ba Mùn, Trà Ngọ và Sậu, chiếm đến 85% tổng diện tích các đảo nổi. Trên các đảo có các hệ sinh thái rừng mưa trên núi đá và rừng mưa trên núi đất, có các loài thực vật quanh năm xanh tốt với độ che phủ cao. Đây là mái nhà chung cho khu hệ động vật sinh sống, là nơi lưu trữ nguồn gen, điều hoà khí hậu và chống xói lở đảo. Bên cạnh đó, hợp phần biển trong khu vực Vườn quốc gia còn có các hệ sinh thái đặc trưng như: Hệ sinh thái thảm cỏ biển, hệ sinh thái vùng triều, hệ sinh thái rạn san hô, hệ sinh thái tùng áng; trong đó hệ sinh thái rạn san hô có vai trò hết sức to lớn không thua kém gì rừng trên đảo.

Rạn san hô là một hệ sinh thái đa dạng nhất hành tinh và được ví như “rừng mưa nhiệt đới dưới đáy biển”, các rạn san hô được phát hiện thường phân bố ở vùng biển nông ven bờ. Có thể xem nơi đây là phòng thí nghiệm sống, nơi quần cư, đẻ trứng, ẩn náu và kiếm mồi của rất nhiều loài hải sản vì thế chúng không chỉ là nơi cung cấp hữu cơ mà còn là nơi lưu trữ nguồn gen, chỉ thị môi trường, bảo vệ đường biển chống xói lở, cung cấp dược liệu, sản phẩm du lịch cao cấp. Ngoài ra, hệ sinh thái rạn san hô còn có năng suất sinh học cao, bộ máy sản sinh ra hữu cơ để cung cấp thức ăn không chỉ cho chính nó, sinh vật sống trong rạn mà còn có ý nghĩa cho toàn vùng biển. Vì vậy đây là nơi lưu trữ nguồn gen của nhiều loài hải sản. Rạn san hô cũng là một hệ sinh thái rất nhạy cảm với những biến đổi của môi trường sống nên nó có ý nghĩa chỉ thị môi trường. Các rạn san hô khu vực Bái Tử Long đều thuộc kiểu rạn không điển hình, rạn viền bờ ven đảo. Do đặc điểm là rạn hở chịu tác động mạnh của sóng và dòng chảy để lộ ra các tảng đá gốc lớn, địa hình đáy gồ ghề nên rạn thường hẹp. Trong Vườn quốc gia các đảo có phân bố san hô thường bị tác động mạnh bởi các động lực biển như sóng và dòng chảy nên địa hình thường dựng đứng và có nhiều đá tảng lớn, do đó San hô phân bố rải rác không tập trung và chủ yếu là san hô dạng khối và dạng phủ bám chắc vào đá không bị sóng đánh bật ra khỏi vật bám.

Sự phân bố mặt rộng của san hô phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ, độ muối, địa hình và chế độ thủy động học. Do có nhiều đảo đất nên khu vực phía trong có nhiều trầm tích bùn, chất đáy là bùn cát và sỏi cuộn nên không thích hợp cho san hô phát triển. Mặt khác khu vực này gần các cửa sông như Tiên Yên, Cửa Ông, nên vào mùa mưa lượng nước ngọt và bùn đất trên các đảo đổ xuống làm vẩn đục và ngọt hóa làm ảnh hưởng sự phát triển được của san hô. Sự phân bố theo độ sâu của san hô cứng cũng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Địa hình (độ nghiêng, nền đáy, độ sâu), độ trong và cường độ thủy động lực, quan trọng nhất là độ muối và độ trong của nước biển vì trong san hô có chứa hàng triệu tế bào tảo Zooxanthellae cộng sinh, nhờ năng lượng mặt trời tảo quang hợp tạo nguồn thức ăn rất quan trọng cho san hô và tăng sự vôi hóa. Do ảnh hưởng của độ đục cao, độ trong thấp nên san hô không vươn xuống sâu. Các kết quả nghiên cứu cho thấy san hô chỉ phân bố nhiều phía ngoài của đảo Ba Mùn và Sậu Nam và một đảo nhỏ phía trong Cửa Vành là hòn Mang Khơi, Đá Ẩy còn các khu vực khác trong phạm vi Vườn quốc gia có san hô phân bố phân tán.

Hiện nay, đang xuất hiện những mối đe doạ có ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của các rạn san hô đến từ các tác động tự nhiên và con người. Các yếu tố tự nhiên có ảnh hưởng đến rạn san hô gồm: Mưa lũ, nhiệt độ tăng. Các yếu tố liên quan đến con người như: lưới đóng, giã cào, te, chất nổ, chất độc, neo đậu tàu thuyền; các hoạt động gây ô nhiễm môi trường (xả thải, rác thải nhựa, tăng lượng trầm tích đổ ra biển, khai thác than...). Điều này ảnh hưởng không nhỏ tới sự sinh trưởng và phát triển của các tập đoàn san hô và tính đa dạng sinh học trong khu vực và Vườn quốc gia. Tuy nhiên, việc nghiên cứu đánh giá hiện trạng rạn san hô một cách toàn diện từ trước đến nay vẫn chưa được chú trọng quan tâm nghiên cứu. Bên cạnh nhiệm vụ bảo tồn cục bộ một số khu vực sẽ là nơi duy trì nguồn giống thì nhiệm vụ khảo sát, nghiên cứu phục hồi san hô bằng phương pháp phân vi mảnh tại Vườn quốc gia Bái Tử Long được triển khai vào thời điểm này có ý nghĩa vô cùng quan trọng và cấp thiết.

San hô khảo sát một số khu vực tại Vườn quốc gia Bái Tử Long

Cho đến nay, các nhà khoa học đã nghiên cứu, điều tra và phát hiện tổng số 106 loài san hô cứng thuộc 34 giống 12 họ tại 13 điểm khảo sát trong phạm vi Vườn Quốc gia Bái Tử Long. Xét mức độ đa dạng về số lượng giống thì họ Faviidae có số lượng giống nhiều nhất và vượt trội so với các giống khác là 12 giống, chiếm 35,3%, tiếp đến là 4 họ có 3 giống (8,8%) là Siderastreidae, Fungiidae, Pectinidae, Mussidae, các họ còn lại chỉ có từ 1 đến 2 giống. Xét về mức độ đa dạng về loài cho thấy họ Faviidae cũng có số loài nhiều nhất 42 loài (chiếm 39,6%), tiếp theo là Acroporidae có 17 loài (chiếm 16,0%), đứng ở vị trí thứ 3 là Poritidae có 16 loài (15,1%), họ Siderastreidae có 8 loài (7,5%). Các họ còn lại có số loài thấp từ 1 - 5 loài.

  So sánh số lượng loài trong khu vực Vườn quốc gia với các vùng biển lân cận như Cô Tô, Thanh Lân, Hạ Long, Cát Bà thì Vườn   quốc gia Bái Tử Long có số lượng loài san hô cứng khá phong phú. San hô phân bố tập trung nhiều ở phía ngoài đảo Ba Mùn và Sậu Nam, phía tây đảo Đá Ẩy, các chân đảo Lỗ Hố… Khu vực được coi là có san hô tốt nhất ở Vườn quốc gia Bái Tử Long là đông bắc đảo Mang Khơi, nhưng nó chỉ phân bố thành dải hẹp kéo dài. Dựa trên kết quả khảo sát bằng phương pháp khung định lượng (quadrat), mặt cắt điểm (point transect) và đánh giá nhanh trên 6 rạn trong Vườn quốc gia Bái Tử Long. Độ phủ san hô sống cao hay thấp biểu thị sự phong phú của sinh vật thông qua giá trị độ phủ có để đánh giá hiện trạng của rạn san hô. Rạn san hô tốt là những rạn có độ phủ san hô sống cao. Dựa trên thang phân loại rạn của Gome và Alcala (1984), thì các rạn san hô khu vực Bái Tử Long thuộc vào loại trung bình (có độ phủ san hô sống bình quân 46,8%) trong đó có 3 rạn thuộc vào loại rạn tốt là Mang Khơi, Hòn Vĩ Lái và Đá Ẩy, còn lại các rạn đều thuộc loại trung bình.

Theo thống kê, Vườn quốc gia Bái Tử Long ghi nhận được 13 loài trong sách đỏ Việt Nam năm 2007 gồm: San hô sừng cành dẹp Junceella gemmacea (Valenciennes, 1857) cấp EN A1a,c B1+2a,c; San hô cành đỉnh nhọn Seriatopora hystrix (Dana, 1846) cấp EN A1a,c,d B2a,c; San hô cành đầu nhụy Stylophora pistilata (Esper, 1797); San hô lỗ đỉnh đài loan Acropora Formosa(Dana, 1846) cấp VU A1 a,c B2b +3d; San hô lỗ đỉnh no-bi Acropora nobilis (Dana, 1846) cấp VU A1 a,c B2b +3d; San hô khối đầu thùy Porites lobata (Dana, 1846) cấp VU A1 a,c,d B2 e +3b; San hô lỗ đỉnh xù xì Acropora aspera (Dana, 1846) cấp VU A1 a,c, B2b +3d; San hô aute Acropora austere (Dana, 1846) cấp VU A1a,c B2b+3d; San hô lỗ đỉnh hạt Acropora cerealis (Dana, 1846) cấp VU A1a,c B2b+3d; San hô lỗ đỉnh hoa Acropoda florida (Dana, 1846) cấp VU A1a,c B2b+3d; San hô cành đa mi Pocillopora damicornis (Linnaeus, 1758) cấp VU A1c,d B2b+3d; San hô cành sần sùi Pocillopora verrucosa cấp VU A1c,d B2b+3d; Bộ san hô đen Antipatharia cấp CR. (trích nguồn phân viện Tài nguyên và Môi trường Đại học Huế năm 2003-2004)

Thực hiện Bản ghi nhớ hợp tác giữa Ban quản lý Vườn quốc gia Bái Tử Long và Trung tâm Nhiệt đới Việt – Nga ngày 19/01/2024; Kế hoạch phối hợp thực hiện bản ghi nhớ hợp tác giai đoạn 2024-2026 giữa Ban quản lý Vườn quốc gia Bái Tử Long và Trung tâm Nhiệt đới Việt – Nga ngày 26/3/2024. Triển khai Kế hoạch nghiên cứu khoa học và công nghệ năm 2024, Trung tâm Nhiệt đới Việt – Nga cử cán bộ nghiên cứu tập huấn cho 02 cán bộ Vườn Quốc gia Bái Tử Long các kỹ thuật trồng phục hồi san hô và cùng các cán bộ tham gia thực hiện đề tài “Nghiên cứu hiện trạng và thử nghiệm phục hồi san hô bị suy thoái tại khu vực biển thuộc tỉnh Quảng Ninh bằng phương pháp phân vi mảnh” cấp Trung tâm Nhiệt đới Việt – Nga, mã số: ST. Đ1.10/23 năm 2023 do ThS. Phùng Văn Giỏi làm chủ nhiệm đề tài, thời gian thực hiện từ tháng 12/2023 đến tháng 11/2025. Với mục tiêu chính là nghiên cứu, khảo sát mức độ suy thoái san hô và trồng thử nghiệm, phục hồi san hô bằng phương pháp phân vi mảnh tại vùng biển Vườn quốc gia Bái Tử Long. Trong tháng 6 năm 2024, đề tài đã thực hiện chuyến khảo sát, lựa chọn địa điểm trồng phục hồi san hô tại Hòn Mang Khơi, Hòn Đá Ẩy, Cái Lim, Hòn đá Bạc các cán bộ nghiên cứu đã đánh giá và nhận xét từng địa điểm trồng có những ưu, nhược điểm khác nhau. Sau khi có các nhận xét, nhóm nghiên cứu đã quyết định chọn địa điểm Hòn Đá Ẩy là khu vực nền đáy bằng phẳng, ổn định với chân cơ chắc chắn hình thành trên đá, có dòng nước chảy qua, tránh xa khu vực nước ngọt đổ ra biển; mặt khác khu vực có các chỉ số cơ bản về nhiệt độ (⁰C), độ đục (NTU), nồng độ muối (‰), ô xy hòa tan (DO), độ pH trong ngưỡng cho phép theo quy chuẩn chất lượng nước biển ven bờ của Việt Nam QCVN 10-MT:2015/BTNMT; đặc biệt nơi đây có sự phân bố của san hô với các tập đoàn như: Faviidae, Acropora, Turbinara…., những yếu tố trên là những điều kiện rất phù hợp với trồng thử nghiệm san hô để tạo vườn ươm phục hồi san hô.

Hình ảnh đoàn công tác tại khu vực Hòn Đá Ẩy – Vườn quốc gia Bái Tử Long

Đề tài đã sử dụng phương pháp Tách phân vi mảnh để tạo Vườn ươm phục hồi san hô. Sau khi xác định nguồn giống, nhóm nghiên cứu sẽ sử dụng máy cắt tách nhỏ từ các tập đoàn thành các mảnh, nhánh san hô có kích thước từ 1-2cm. Thời gian cắt và thao tác thực hiện nhanh, gọn và dứt khoát giảm thiểu tỷ lệ chết của san hô. Với nhiệt độ được duy trì ổn định trong ngưỡng 28⁰C bằng máy điều hòa nhiệt độ chuyên dụng dưới nước trong thời gian di chuyển quãng đường ngắn từ điểm lấy giống đến điểm nuôi cấy. Cắt và phân loại thành 03 nhóm giống (gốc, thân, đỉnh) mục đích đánh giá tỷ lệ sống và tốc độ tăng trưởng từng nhóm.

Đoàn công tác chuẩn bị khí tài lặn đặt khung Inox tại Hòn Đá Ẩy

Kỹ thuật tạo giàn khung Inox hình chữ nhật có kích thước từ 1,5m x 1m có hàn 4 chân tại bốn góc với độ cao 50cm. Mặt giàn khung được hàn các thanh Inox thành các ô có kích thước 3cm. Các vị trí chân khung được khoan và bắn đinh vít vào chân rạn san hô chết hoặc các tảng đá. Giống được gắn trên thẻ Inox bằng keo chuyên dụng dùng cho môi trường nước. Sau đó, các cán bộ lặn bình khí SCUBA di chuyển giống xuống các giá thể gắn vào mặt giàn Inox bằng keo chuyên dụng và dây rút. Định kỳ hàng tháng nhóm nghiên cứu sẽ đánh giá tỷ lệ sống và tốc độ tăng trưởng của san hô được nuôi cấy.

Nguồn giống được đề tài lựa chọn 02 giống san hô cứng (giống Acropora và giống Turbinara) khu vực được nghiên cứu nhân giống từ Hòn Mang Khơi và khu vực hòn Đá Bạc về Hòn Đá Ẩy ươm nuôi. Đề tài đã phân tách 500 mảnh, nhánh, trong đó: 250 mảnh, nhánh giống Acropora với kích thước từ 1-2cm và 250 mảnh nhánh giống Turbinara với kích thước từ 1-2cm.

Đây được xem là nhiệm vụ khoa học đầu tiên mà Vườn quốc gia Bái Tử Long và Trung tâm nhiệt đới Việt – Nga phối hợp thực hiện trong khuôn khổ đề tài khoa học và công nghệ. Sau thời gian tiến hành nghiên cứu, khảo sát mức độ suy thoái san hô và trồng thử nghiệm bằng phương pháp phân vi mảnh tại một số khu vực thuộc vùng biển Vườn quốc gia Bái Tử Long sẽ là dấu ấn đầu tiên cho những nhiệm vụ tiếp theo trên khuôn khổ Hợp tác giữa Vườn quốc gia Bái Tử Long và Trung tâm Nhiệt đới Việt – Nga từ năm 2024-2026 và những giai đoạn tiếp theo.

Đoàn công tác đưa khung lưới bằng Inox ra khu vực đã đánh dấu và đưa xuống nền đáy

Điều tra, giám sát đa dạng sinh học hệ sinh thái rạn san hô là một trong những nhiệm vụ được Ban quản lý Vườn quốc gia Bái Tử Long quan tâm chỉ đạo Phòng Bảo tồn biển đất ngập nước định kỳ hàng năm triển khai tại một số khu vực. Qua kết quả điều tra, giám sát hệ sinh thái rạn san hô tại một số khu vực biển Vườn quốc gia sẽ đánh giá được mức độ phục hồi tự nhiên, độ phủ, một số hợp phần đáy, bên cạnh đó còn xác định một số yếu tố bất lợi gây ảnh hưởng đến việc phát triển hệ sinh thái để từ đó có biện pháp cần thiết trong công tác quản lý, bảo vệ tài nguyên cũng như khôi phục lại các vùng rạn có nguy cơ tổn thương. Mặt khác, từ các kết quả điều tra, giám sát hệ sinh thái rạn san hô tại vùng biển Vườn quốc gia Bái Tử Long cũng là cơ sở dữ liệu để xây dựng bản đồ tổng quát về diện tích bao phủ san hô trên tổng diện tích 9.658ha hợp phần biển của Vườn quốc gia Bái Tử Long đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt theo Quyết định số 85/2001/QĐ-TTg. Từ đó định hướng cho các kế hoạch nghiên cứu, phục hồi, quản lý và triển khai nhiệm vụ du lịch biển khám phá rạn san hô.

Tác giả: Nguyễn Hải Phong