Đánh giá nguồn lợi cá nổi nhỏ và rủi ro sinh thái trong khai thác ở vịnh Bắc Bộ Việt Nam

Luận án tiến sĩ nghiên cứu đánh giá nguồn lợi cá nổi nhỏ và các rủi ro sinh thái của một số nghề khai thác chủ yếu ở vùng biển, phân tích chuyên sâu, xây dựng mô hình lý thuyết,

• Tác giả: Nguyễn Viết Nghĩa
• Người hướng dẫn: GS. Đỗ Công Thung
• Trường học: Viện Nghiên Cứu Hải Sản
• Chuyên ngành: Thủy sinh vật học
• Đề tài: Đánh Giá Nguồn Lợi Cá Nổi Nhỏ Và Rủi Ro Sinh Thái Ở Vịnh Bắc Bộ Việt Nam
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hải Phòng

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC LỤC
• 2. DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN
• 3. DANH MỤC CÁC BẢNG
• 4. DANH MỤC CÁC HÌNH
• 5. TÓM TẮT NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
• 6. PHẦN MỞ ĐẦU
• 6.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 6.2. Mục tiêu chung
• 6.3. Mục tiêu cụ thể
• 6.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 6.4.1. Đối tượng nghiên cứu
• 6.4.2. Phạm vi nghiên cứu
• 6.5. Nội dung nghiên cứu
• 6.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
• 7. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
• 7.1. Điều kiện tự nhiên vùng biển vịnh Bắc Bộ
• 7.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 7.2.1. Nghiên cứu nguồn lợi cá nổi nhỏ bằng phương pháp thủy âm
• 7.2.2. Nghiên cứu sinh thái học của các loài cá nổi nhỏ
• 7.2.3. Nghiên cứu đánh giá rủi ro sinh thái đối với nghề cá
• 7.3. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 7.3.1. Nghiên cứu về nguồn lợi cá nổi nhỏ
• 7.3.1.1. Khái quát lịch sử nghiên cứu qua các giai đoạn
• 7.3.1.2. Nghiên cứu về thành phần loài
• 7.3.1.3. Nghiên cứu nguồn lợi cá nổi nhỏ bằng phương pháp thủy âm
• 7.3.1.4. Nghiên cứu về phân bố của cá nổi nhỏ
• 7.3.1.5. Nghiên cứu về đặc điểm sinh học các loài nổi nhỏ
• 7.3.2. Nghiên cứu sinh thái học các loài cá nổi nhỏ
• 7.3.3. Nghiên cứu đánh giá rủi ro sinh thái của các nghề khai thác hải sản
• 7.4. Luận giải định hướng nghiên cứu của luận án
• 7.4.1. Về lựa chọn đối tượng, vùng biển nghiên cứu
• 7.4.2. Về đánh giá nguồn lợi cá nổi nhỏ
• 7.4.3. Về sinh thái học nguồn lợi cá nổi nhỏ
• 7.4.4. Về tiếp cận sinh thái trong quản lý nghề cá
• 8. TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 8.1. Tài liệu nghiên cứu
• 8.2. Tiếp cận nghiên cứu
• 8.3. Phương pháp nghiên cứu
• 8.4. Thiết kế nghiên cứu
• 8.4.1. Thiết kế điều tra thủy âm kết hợp đánh lưới kiểm tra tín hiệu
• 8.4.2. Thiết kế điều tra bằng lưới kéo đáy
• 8.4.3. Thiết kế điều tra các yếu tố môi trường, hải dương học
• 8.5. Nghiên cứu đánh giá nguồn lợi cá nổi nhỏ
• 8.5.1. Thực hiện điều tra
• 8.5.2. Phân tích và xử lý số liệu
• 8.6. Nghiên cứu tương quan giữa các yếu tố môi trường và cá nổi nhỏ
• 8.7. Đa dạng loài của quần xã cá nổi nhỏ
• 8.8. Nghiên cứu sự quần tụ đàn của quần xã các loài cá nổi nhỏ
• 8.9. Đánh giá hiện trạng và biến động nghề khai thác cá nổi nhỏ
• 8.10. Nghiên cứu đánh giá rủi ro sinh thái của nghề khai thác cá nổi nhỏ
• 9. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 9.1. Nguồn lợi cá nổi nhỏ
• 9.1.1. Thành phần loài
• 9.1.2. Tần suất xuất hiện
• 9.1.3. Cấu trúc thành phần sản lượng
• 9.1.4. Biến động độ phong phú tương đối
• 9.1.5. Đặc điểm phân bố của cá nổi nhỏ
• 9.1.6. Biến động trữ lượng nguồn lợi cá nổi nhỏ
• 9.1.7. Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến phân bố cá nổi nhỏ
• 9.1.7.1. Đặc điểm các yếu tố môi trường, hải dương học
• 9.1.7.2. Độ phong phú tương đối (NASC; m²/nmi²) của cá nổi nhỏ
• 9.1.7.3. Phân bố của các loài cá nổi nhỏ liên quan đến các yếu tố hải dương
• 9.1.7.4. Tương quan giữa các yếu tố hải dương và phân bố cá nổi nhỏ
• 9.2. Đặc điểm quần xã cá nổi nhỏ
• 9.2.1. Chỉ số đa dạng sinh học quần xã cá nổi nhỏ
• 9.2.2. Sự tụ họp loài ‘species assemblages’ của quần xã cá nổi nhỏ
• 9.3. Hiện trạng các nghề khai thác cá nổi nhỏ
• 9.3.1. Cơ cấu đội tàu và cường lực khai thác
• 9.3.2. Năng suất khai thác
• 9.3.3. Ngư trường khai thác
• 9.3.4. Sản lượng khai thác
• 9.4. Rủi ro sinh thái của nghề khai thác cá nổi nhỏ
• 9.4.1. Phân tích các nguy cơ gây rủi ro sinh thái và các yếu tố sinh thái
• 9.4.2. Các nhóm loài đánh giá rủi ro sinh thái
• 9.4.3. Phân tích SICA (cấp độ 1)
• 9.4.4. Phân tích PSA (cấp độ 2)
• 9.4.5. Thảo luận chung
• 9.5. Biến động trữ lượng nguồn lợi cá nổi nhỏ ở vịnh Bắc Bộ
• 9.5.1. Biến động về phân bố cá nổi nhỏ ở vịnh Bắc Bộ
• 9.5.2. Tương quan cá nổi nhỏ và các yếu tố môi trường
• 9.5.3. Ứng dụng mô hình GAM để dự báo ngư trường khai thác cá nổi nhỏ
• 9.5.4. Đánh giá rủi ro sinh thái và quản lý nghề cá dựa vào hệ sinh thái
• 10. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 10.1. Đề xuất, kiến nghị
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Đánh giá nguồn lợi cá nổi nhỏ

Nghiên cứu về nguồn lợi cá nổi nhỏ ở vịnh Bắc Bộ Việt Nam đã chỉ ra rằng đây là một trong những nguồn tài nguyên quan trọng cho ngành thủy sản. Các loài cá nổi nhỏ không chỉ đóng vai trò trong chuỗi thức ăn mà còn là nguồn thu nhập chính cho nhiều ngư dân địa phương. Theo số liệu thu thập từ các chuyến khảo sát, trữ lượng cá nổi nhỏ đã có sự biến động đáng kể qua các năm. Cụ thể, từ năm 2003 đến 2017, trữ lượng cá nổi nhỏ ước tính giảm khoảng 20%, điều này cho thấy sự cần thiết phải có các biện pháp quản lý bền vững. Việc đánh giá nguồn lợi cá không chỉ dừng lại ở việc xác định số lượng mà còn cần xem xét đến cấu trúc quần thể và sự đa dạng sinh học của các loài. Đặc biệt, các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ mặn và dòng chảy cũng có ảnh hưởng lớn đến sự phân bố và sinh trưởng của cá nổi nhỏ.

1.1. Thành phần loài và tần suất xuất hiện

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng có khoảng 30 loài cá nổi nhỏ được ghi nhận tại vịnh Bắc Bộ. Trong đó, các loài như cá cơm, cá trích và cá bạc má chiếm ưu thế về số lượng. Tần suất xuất hiện của các loài này cho thấy sự phong phú và đa dạng của quần xã cá nổi nhỏ. Tuy nhiên, sự biến động về tần suất xuất hiện cũng phản ánh những thay đổi trong điều kiện môi trường và hoạt động khai thác. Việc theo dõi thường xuyên và đánh giá định kỳ là cần thiết để bảo tồn sinh thái biển và đảm bảo nguồn lợi cá bền vững.

II. Rủi ro sinh thái trong khai thác cá nổi nhỏ

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng rủi ro sinh thái từ các hoạt động khai thác cá nổi nhỏ là một vấn đề nghiêm trọng. Các phương pháp khai thác như lưới vây và chụp có thể gây ra tác động tiêu cực đến các loài không mục tiêu và làm giảm đa dạng sinh học. Phân tích SICA cho thấy rằng nghề lưới vây có nguy cơ cao đối với các loài cá nguy cấp và môi trường sống của chúng. Việc đánh giá rủi ro sinh thái không chỉ giúp nhận diện các nguy cơ mà còn cung cấp cơ sở cho việc xây dựng các chính sách quản lý nghề cá hiệu quả. Cần có các biện pháp giảm thiểu tác động, như áp dụng các quy định về kích thước lưới và thời gian khai thác để bảo vệ các loài cá non và môi trường sống của chúng.

2.1. Phân tích các nguy cơ gây rủi ro sinh thái

Phân tích các nguy cơ gây rủi ro sinh thái cho thấy rằng các yếu tố như ô nhiễm môi trường, biến đổi khí hậu và hoạt động khai thác không bền vững đang đe dọa đến sự tồn tại của các loài cá nổi nhỏ. Các nghiên cứu cho thấy rằng sự thay đổi nhiệt độ nước biển và độ pH có thể ảnh hưởng đến sự phát triển và sinh sản của cá. Đặc biệt, các loài cá nhạy cảm như cá cơm và cá trích đang phải đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng nếu không có các biện pháp bảo vệ kịp thời. Việc thực hiện các chương trình giám sát và đánh giá định kỳ là cần thiết để đảm bảo sự bền vững của nguồn lợi cá nổi nhỏ.

III. Quản lý nguồn lợi cá nổi nhỏ

Quản lý nguồn lợi cá là một yếu tố quan trọng để đảm bảo sự bền vững của ngành thủy sản. Các biện pháp quản lý cần được xây dựng dựa trên các nghiên cứu khoa học và thực tiễn. Việc áp dụng mô hình quản lý dựa vào hệ sinh thái (EBFM) sẽ giúp cân bằng giữa khai thác và bảo tồn. Cần có sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng, ngư dân và cộng đồng địa phương trong việc thực hiện các chính sách quản lý. Đặc biệt, việc nâng cao nhận thức của ngư dân về tầm quan trọng của việc bảo vệ sinh thái biển và các loài cá nổi nhỏ là rất cần thiết.

3.1. Đề xuất các biện pháp quản lý

Để quản lý hiệu quả nguồn lợi cá nổi nhỏ, cần thiết lập các khu vực bảo tồn biển và quy định về thời gian và phương pháp khai thác. Các chương trình giáo dục và nâng cao nhận thức cho ngư dân về bảo tồn và phát triển bền vững cũng cần được triển khai. Hơn nữa, việc áp dụng công nghệ mới trong việc theo dõi và đánh giá nguồn lợi sẽ giúp cải thiện hiệu quả quản lý. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc đánh giá tác động của các biện pháp quản lý hiện tại và đề xuất các giải pháp cải tiến nhằm bảo vệ sinh thái biển và duy trì nguồn lợi cá bền vững.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ với đề tài "Đánh giá nguồn lợi cá nổi nhỏ và các rủi ro sinh thái của một số nghề khai thác chủ yếu ở vùng biển vịnh Bắc Bộ, Việt Nam" do nghiên cứu sinh Nguyễn Viết Nghĩa thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của GS. Đỗ Công Thung, bảo vệ năm 2020 tại Viện Nghiên cứu Hải sản thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. Luận án thuộc chuyên ngành Thủy sinh vật học, mã số 94201018.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Cá nổi nhỏ là nhóm động vật thủy sinh có kích thước nhỏ, chủ yếu ăn sinh vật phù du và phân bố ở tầng nước trên của thềm lục địa (độ sâu không quá 200 m). Tại vùng biển Việt Nam, cá nổi nhỏ đóng vai trò cốt lõi trong cơ cấu nguồn lợi hải sản, chiếm khoảng 52,7% tổng trữ lượng hải sản khi đánh giá bằng lưới kéo đáy và chiếm từ 63,0% đến 83,3% tổng trữ lượng cá biển ở vịnh Bắc Bộ khi đánh giá tổng hợp bằng lưới kéo kết hợp thủy âm.

Mặc dù có nhiều chương trình điều tra đã được triển khai, nguồn tư liệu khoa học về cá nổi nhỏ tại vịnh Bắc Bộ vẫn tồn tại ba khoảng trống nghiên cứu chính:

1. Xu thế biến động nguồn lợi cá nổi nhỏ theo chuỗi thời gian dài hạn chưa được phân tích một cách đồng bộ và mang tính hệ thống.
2. Thiếu hụt các cơ sở khoa học định lượng về sinh thái học cá nổi nhỏ, đặc biệt là mối quan hệ giữa các trường môi trường, hải dương học với sự phân bố và cấu trúc tụ họp của quần xã sinh vật.
3. Hoạt động khai thác của các nghề cá ven bờ và xa bờ đang gia tăng áp lực lớn, nhưng chưa có công trình nào đánh giá bài bản về rủi ro sinh thái của các nghề khai thác cá nổi nhỏ nhằm phục vụ công tác quản lý nghề cá dựa vào hệ sinh thái.

Mục tiêu nghiên cứu

• Mục tiêu chung: Cung cấp các luận cứ khoa học có hệ thống về nguồn lợi, môi trường và nghề khai thác cá nổi nhỏ ở vịnh Bắc Bộ (gồm cấu trúc thành phần loài, độ phong phú tương đối, phân bố, trữ lượng; đặc điểm sinh thái học, tương quan môi trường và sự tụ họp loài trong quần xã; các rủi ro sinh thái của nghề cá) làm cơ sở cho việc quản lý và phát triển bền vững nguồn lợi hải sản.
• Mục tiêu cụ thể:
  1. Đánh giá được các đặc điểm cấu trúc thành phần loài, độ phong phú tương đối, phân bố và trữ lượng nguồn lợi cá nổi nhỏ ở vịnh Bắc Bộ.
  2. Đánh giá được các đặc điểm sinh thái học nguồn lợi cá nổi nhỏ ở vịnh Bắc Bộ, bao gồm các chỉ số đa dạng sinh học, sự tụ họp loài của quần xã, tác động của các yếu tố môi trường đến cấu trúc quần xã và phân bố cá làm cơ sở phân vùng sinh thái và phát triển mô hình dự báo ngư trường.
  3. Đánh giá được các rủi ro sinh thái của các nghề khai thác cá nổi nhỏ chủ yếu (nghề lưới vây và nghề chụp) ở vịnh Bắc Bộ phục vụ cách tiếp cận quản lý nghề cá dựa vào hệ sinh thái.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu:
  1. Các loài cá nổi nhỏ: Được phân chia thành 7 nhóm loài chính gồm nhóm cá nục, cá trích, cá khế, cá cơm, cá bạc má, cá ngân và nhóm cá nổi nhỏ khác.
  2. Các yếu tố môi trường, sinh thái: Nhiệt độ nước biển tầng mặt (SST), độ muối, chlorophyll a (CHR), dòng chảy địa chuyển (VEL), độ cao dị thường mực nước biển (SSHa) và độ sâu địa hình.
  3. Nghề khai thác cá nổi nhỏ: Luận án lựa chọn 2 nghề có quy mô đội tàu lớn và phạm vi hoạt động rộng khắp vịnh Bắc Bộ là nghề lưới vây và nghề chụp (loại trừ nghề vó, mành do quy mô nhỏ, tập trung cục bộ ở Thanh Hóa và Nghệ An).
• Phạm vi không gian: Vùng biển vịnh Bắc Bộ thuộc vùng đặc quyền kinh tế của Việt Nam, có diện tích 67.250 km² (trong tổng diện tích vịnh 126.250 km²), tọa độ địa lý 17º00' - 21º40'N và 105º40' - 109º40'E. Ranh giới phía Đông xác định bởi đường phân định 21 điểm theo Hiệp định phân định vịnh Bắc Bộ giữa Việt Nam và Trung Quốc; ranh giới phía Nam là đường thẳng nối mũi Oanh Ca (đảo Hải Nam) và đảo Cồn Cỏ (Việt Nam).
• Phạm vi thời gian: Sử dụng chuỗi số liệu điều tra, khảo sát thu thập từ các đề tài, dự án của Viện Nghiên cứu Hải sản trong giai đoạn từ năm 1996 đến năm 2017.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu quốc tế

1. Nghiên cứu nguồn lợi bằng phương pháp thủy âm:
   • Từ thập niên 1950, phương pháp thủy âm được ứng dụng dựa trên việc đếm tín hiệu âm riêng rẽ hoặc đo biên độ âm phản hồi (Cushing, 1968; Dragesund & Olsen, 1965). Thập niên 1970 - 1980 chuyển từ thiết bị ghi nhận analog trên băng giấy sang kỹ thuật số tích phân âm (MacLennan, 1990; Simmonds & MacLennan, 2005).
   • Các chương trình khảo sát quy mô quốc tế tiêu biểu gồm: Khảo sát của ICES ở Biển Bắc trên các đối tượng cá trích (Clupea harengus), cá trứng (Mallotus villosus), cá tuyết (Gadus morhua); Chương trình Dr. Fridtjof Nansen của FAO/UNDP (1975-1993) sử dụng tàu Nansen và máy dò EK-500 khảo sát vùng biển Ả Rập, Ấn Độ Dương, Biển Đỏ, Tây Phi và Caribbean.
   • Tại châu Á: Nhật Bản ứng dụng dòng máy FURUNO FQ-50, FQ-70, FQ-80 khảo sát cá trích (Sardinops melanostictus), cá cơm (Engraulis japonicus) ở biển Hoa Đông và Hoàng Hải; Hàn Quốc khảo sát cá nổi và sứa tại vùng biển Jeju; Malaysia khảo sát hệ số phản hồi âm của cá tráo (Selar boops), cá róc (Alepes djedaba), cá sòng gió (Megalaspis cordyla), cá nục sồ (Decapterus maruadsi).
2. Nghiên cứu sinh thái học cá nổi nhỏ:
   • Các công trình của Toresen & Østvedt (2000) và Toresen (2001) chứng minh ảnh hưởng của nhiệt độ, độ muối, chlorophyll a và sinh vật phù du đến phân bố cá trích ở biển Na Uy và Bắc Đại Tây Dương.
   • Katara và cộng sự (2011) sử dụng mô hình hồi quy tổng quát bổ sung (GAM) xác định nhiệt độ tầng mặt là yếu素 chi phối sản lượng cá trích và cá cơm ở Đông Địa Trung Hải. Sunye & Servain (2002) mô hình hóa tương quan khí tượng - hải văn với cá trích tại Brazil.
3. Đánh giá rủi ro sinh thái đối với nghề cá (ERA):
   • Khung đánh giá rủi ro sinh thái được Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (US/EPA) ban hành năm 1998. Hệ thống đánh giá rủi ro sinh thái của nghề cá (ERAEF) phân tầng 3 cấp độ (định tính SICA, bán định lượng PSA, định lượng) được Hobday và cộng sự (2007, 2011), Smith và cộng sự (2007) thiết lập tại Úc và được Hội đồng Quản lý Biển (MSC) áp dụng làm tiêu chuẩn cấp chứng chỉ sinh thái.
   • Rosenberg và cộng sự (2007, 2009), Patrick và cộng sự (2009) áp dụng PSA tại Mỹ. Dự án BOBLME đánh giá nghề cá vùng vịnh Bengal đối với cá bạc má (Rastrelliger kanagurta) và cá trích (Tenualosa ilisha).

Lịch sử nghiên cứu trong nước

Nghiên cứu nguồn lợi cá biển và cá nổi nhỏ ở vịnh Bắc Bộ trải qua 4 giai đoạn chính:

• Giai đoạn trước 1945: Các khảo sát ngư loại học của học giả Pháp trên tàu de Lanessan; Pellegrin (1905), Chabanaud (1924, 1926), Chevey (1929, 1932, 1934), Chevey & Durand (1945) mô tả hình thái và phân loại khu hệ cá.
• Giai đoạn 1945 - 1975: Hợp tác Việt - Trung (1959-1962), hợp tác Việt - Xô I (1960-1961) khảo sát bằng máy dò cá đứng trên tàu Onga, Pelamida, Orlik; Viện Khảo cứu Ngư nghiệp (1971-1972) dùng máy SRM-871 trên tàu Hữu Nghị.
• Giai đoạn 1975 - 2000: Viện Nghiên cứu Hải sản tiếp nhận tàu Nghiên cứu Biển Đông (Na Uy viện trợ năm 1977) trang bị máy thủy âm EK-500. Các chương trình hợp tác RIMF - IMR (1977-1978), RIMF - SEAFDEC (1998-1999), Hợp tác Việt - Xô II (1979-1988), Chương trình Điều tra Thuận Hải - Minh Hải (1978-1980), Đề tài KN.02 (1992-1995), Dự án ALMRV-I (1996-1999).
• Giai đoạn 2000 - 2017: Đề tài cấp Nhà nước "Cá nổi nhỏ" (2003-2007) sử dụng hệ thống Simrad EK-60 tần số 38 kHz; Dự án Hợp tác Việt - Trung (2006-2017); Dự án I.9/ĐA-47 (2012-2017); Dự án I.8/ĐA-47.

Chương trình, Đề tài, Dự án	Năm đánh giá	Trữ lượng ước tính (tấn)	Phương pháp đánh giá
Menasveta	1973	410.000	Phương pháp diện tích
Nguyễn Văn Bối	1976	200.000	Phương pháp diện tích
Bùi Đình Chung	1977	476.000	Phương pháp thủy âm
RIMF & IMR	1979	250.000	Phương pháp thủy âm
Bùi Đình Chung	1991	390.000	Phương pháp thủy âm
Đề tài "Cá nổi nhỏ"	2007	403.100	Phương pháp thủy âm

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết

Luận án kế thừa và phát triển dữ liệu điều tra giai đoạn 1996 - 2017 để giải quyết:

• Đánh giá biến động trữ lượng và phân bố cá nổi nhỏ theo chuỗi thời gian gắn với chu kỳ dao động khí hậu lớn (ENSO: El Niño và La Niña).
• Ứng dụng mô hình toán học đa biến phi tuyến (GAM) lượng hóa mối tương quan giữa các yếu tố môi trường/hải dương học và mật độ phân bố cá nổi nhỏ.
• Phân tích cấu trúc phân nhóm và sự tụ họp loài (species assemblages) bằng kỹ thuật phân tích nhóm (CA) và phân tích thành phần chính (PCA).
• Áp dụng phương pháp phân tích định tính SICA và bán định lượng PSA theo khung ERAEF để đánh giá rủi ro sinh thái đối với nghề lưới vây và nghề chụp tại vịnh Bắc Bộ.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và khái niệm sử dụng

1. Lý thuyết thủy âm học thủy sản: Dựa trên phương trình cơ bản của trường sóng âm: $$EL = SL - 2TL + TS + 2B(\theta)$$ Trong đó: $EL$ là cường độ âm phản hồi; $SL$ là cường độ nguồn phát; $TL$ là tổn hao truyền dẫn; $TS$ là hệ số phản hồi âm mục tiêu (Target Strength); $B(\theta)$ là độ định hướng chùm sóng. Độ phong phú tương đối được biểu diễn bằng hệ số tán xạ diện tích hải lý $s_A$ hay NASC ($m^2/nmi^2$).
2. Lý thuyết sinh thái học quần xã: Khảo sát mức độ đa dạng loài, chỉ số ưu thế, và cấu trúc tụ họp loài dựa trên không gian sống và các đặc trưng sinh học.
3. Khung đánh giá rủi ro sinh thái nghề cá (ERAEF): Khung phân tích theo thứ bậc gồm 3 cấp độ nhằm xác định các tác động tiêu cực của hoạt động khai thác đến các hợp phần sinh thái (loài mục tiêu, loài đánh bắt không chủ ý, loài nguy cấp TEP, môi trường sống, quần xã sinh thái).
4. Quản lý nghề cá dựa vào hệ sinh thái (EBFM): Tiếp cận tổng hợp các yếu tố môi trường, tương tác sinh thái và hoạt động kinh tế - kỹ thuật của đội tàu nhằm đảm bảo phát triển bền vững.

Phương pháp nghiên cứu thực tế

• Phương pháp điều tra thủy âm: Sử dụng hệ thống thiết bị thủy âm SIMRAD EK-60 và EK-500 hoạt động ở các tần số 38 kHz, 120 kHz, 200 kHz trên các tuyến khảo sát chuẩn. Tín hiệu âm thanh được phân tích và xử lý bằng phần mềm chuyên dụng Large Scale Survey System (LSSS). Hệ số phản hồi âm ($TS$) được xác định bằng phương pháp in-situ và ex-situ.
• Phương pháp lưới kéo đáy kiểm tra tín hiệu: Thực hiện các mẻ kéo tiêu chuẩn để xác định thành phần loài, phân bố tần suất chiều dài, khối lượng và tính toán sản lượng trên một đơn vị diện tích CPUA ($kg/km^2$), năng suất khai thác CPUE ($kg/h$), mật độ cá thể NPUA ($cá\ thể/km^2$) và NPUE ($cá\ thể/h$).
• Phương pháp thu thập dữ liệu hải dương học: Đo đạc trực tiếp các thông số môi trường tầng mặt và tầng đáy kết hợp trích xuất dữ liệu vệ tinh về nhiệt độ nước biển (SST), độ cao dị thường mực biển (SSHa), hàm lượng Chlorophyll a (CHR), và trường dòng chảy địa chuyển (VEL).
• Phương pháp phân tích tương quan sinh thái (Mô hình GAM): Xây dựng mô hình hồi quy tổng quát bổ sung (Generalized Additive Models) với hàm liên kết phi tuyến nhằm đánh giá ảnh hưởng của các biến môi trường độc lập lên giá trị NASC ($s_A$) của từng nhóm cá nổi nhỏ.
• Phương pháp phân tích đa dạng sinh học và quần xã:
  • Đánh giá đa dạng sinh học qua số lượng loài ($S$), chỉ số Shannon-Wiener ($H'$), chỉ số Gini-Simpson ($1-\lambda$), và độ đồng đều Pielou ($J'$).
  • Phân tích nhóm (Cluster Analysis - CA) và Phân tích thành phần chính (PCA) trên các trục $PC1$, $PC2$ để phân tích cấu trúc tập hợp loài theo không gian, thời gian và đặc trưng sinh học.
• Phương pháp đánh giá rủi ro sinh thái:
  • Cấp độ 1 - SICA (Scale, Intensity and Consequence Analysis): Đánh giá định tính các hoạt động khai thác dựa trên thang điểm về quy mô không gian/thời gian, cường độ tác động và hậu quả đối với từng hợp phần sinh thái. Phân ngưỡng nguy cơ thấp ($SC < 3$) và nguy cơ cao ($SC \ge 3$).
  • Cấp độ 2 - PSA (Productivity, Susceptibility Analysis): Đánh giá bán định lượng tọa độ rủi ro dựa trên hai trục: sức sản xuất sinh học của loài (Productivity) và độ nhạy cảm của loài đối với ngư cụ (Susceptibility).

Nguồn tư liệu và dữ liệu

Dữ liệu sử dụng trong luận án được tổng hợp từ các công trình nghiên cứu chính do Viện Nghiên cứu Hải sản chủ trì:

• Đề tài cấp Nhà nước: "Nghiên cứu trữ lượng và khả năng khai thác nguồn lợi cá nổi nhỏ ở biển Việt Nam" (2003-2007).
• Dự án "Điều tra tổng thể hiện trạng và biến động nguồn lợi hải sản ở biển Việt Nam" (Dự án I.9/ĐA-47, giai đoạn 2012-2017).
• Dữ liệu các dự án ALMRV-I, ALMRV-II, Dự án giám sát hoạt động nghề cá Movimar, và Dự án điều tra nghề cá vịnh Bắc Bộ giai đoạn 1996 - 2017.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu

Chương 1 tổng hợp điều kiện tự nhiên vịnh Bắc Bộ và tổng quan toàn diện các nghiên cứu trong và ngoài nước về nguồn lợi cá nổi nhỏ, phương pháp thủy âm, sinh thái học quần xã và quản lý rủi ro nghề cá.

• Điều kiện tự nhiên: Vịnh Bắc Bộ là vùng biển nông nửa kín (độ sâu trung bình khoảng 50 m, cực đại 107 m), địa hình đáy thoải dần về phía Đông Nam với 6 loại trầm tích cơ bản (chủ yếu là cát bùn, bùn cát). Chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa phân hóa thành hai mùa gió chính: mùa gió Đông Bắc (tháng 10 đến tháng 3 năm sau, lạnh và khô) và mùa gió Tây Nam (tháng 5 đến tháng 9, nóng ẩm, mưa nhiều). Chế độ thủy triều mang tính nhật triều điển hình ở phía Bắc và giảm dần chuyển sang bán nhật triều không đều ở phía Nam.
• Lịch sử nghiên cứu cá nổi nhỏ: Điểm lại các công trình điều tra phân loại cá biển từ đầu thế kỷ XX (Pellegrin, Chabanaud, Chevey, Nguyễn Khắc Hường, Bùi Đình Chung, Phạm Thược) và lịch sử phát triển kỹ thuật thủy âm ở Việt Nam từ máy analog dò đứng (1960) đến máy số hóa tích phân âm SIMRAD EK-500, EK-60.
• Nghiên cứu sinh thái và rủi ro: Khái quát các nghiên cứu trong nước về sinh học sinh trưởng, sinh sản các loài cá kinh tế (Decapterus maruadsi, Trachurus japonicus, Sardinella jussieu, Rastrelliger kanagurta) của Chu Tiến Vĩnh, Nguyễn Phi Đính, Đào Mạnh Sơn, Hoàng Ngọc Sơn, Vũ Việt Hà; tổng hợp các ứng dụng ban đầu của mô hình ERAEF trên cá ngừ đại dương.
• Luận giải định hướng nghiên cứu: Xác định tính tất yếu của việc tích hợp số liệu chuỗi thời gian, áp dụng mô hình toán học đa biến GAM và quy trình ERAEF trong đánh giá nguồn lợi và nghề cá vịnh Bắc Bộ.

Chương 2: Tài liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 trình bày chi tiết cơ sở tài liệu, thiết kế nghiên cứu và quy trình xử lý số liệu định lượng cho toàn bộ các nội dung của luận án.

• Thiết kế khảo sát: Trình bày mạng lưới trạm điều tra thủy âm và lưới kéo đáy ở vịnh Bắc Bộ qua hai giai đoạn lớn: Đề tài Cá nổi nhỏ (2003-2004) và Dự án I.9/ĐA-47 (2012-2017).
• Hệ số phản hồi âm ($TS$): Xác lập bảng giá trị hệ số phản hồi âm quy chuẩn cho các nhóm loài đại diện (nhóm cá nục, cá trích, cá khế, cá cơm, cá bạc má, cá ngân) để quy đổi mật độ tích phân âm $s_A$ sang sinh khối trữ lượng.
• Cấu trúc các biến trong mô hình GAM: Định nghĩa các biến môi trường đầu vào gồm nhiệt độ mặt biển (SST), độ cao dị thường mực biển (SSHa), Chlorophyll a (CHR), vận tốc dòng chảy địa chuyển (VEL), và độ sâu địa hình.
• Quy trình phân tích quần xã và rủi ro sinh thái: Thiết lập ma trận biến sinh học - sinh thái phục vụ phân tích nhóm (CA) và phân tích thành phần chính (PCA); xây dựng bảng tiêu chí thang điểm chấm cho các thuộc tính sức sản xuất sinh học và độ nhạy cảm trong phân tích SICA và PSA.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm và thảo luận chuyên sâu qua 6 tiểu mục chính:

1. Nguồn lợi cá nổi nhỏ:
   • Thống kê thành phần họ, giống, loài cá nổi nhỏ bắt gặp trong chuỗi điều tra 1996 - 2017; phân tích tần suất xuất hiện và tỷ lệ sản lượng của các loài ưu thế (chiếm > 1,0% tổng sản lượng).
   • Đánh giá biến động độ phong phú tương đối CPUA ($kg/km^2$) và NPUA ($cá\ thể/km^2$) qua các chuyến điều tra bằng lưới kéo đáy.
   • Ước tính trữ lượng sinh khối bằng phương pháp thủy âm cho 7 nhóm cá nổi nhỏ giai đoạn 2003 - 2017. Trữ lượng cá nổi nhỏ có sự phân bố không gian và biến động theo mùa rõ nét: mùa gió Đông Bắc cá tập trung mật độ cao ở vùng nước sâu giữa vịnh; mùa gió Tây Nam cá di chuyển phân tán vào vùng nước nông ven bờ phục vụ sinh sản.
2. Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến phân bố cá nổi nhỏ:
   • Trình bày đặc trưng phân bố giá trị độ phong phú tương đối NASC ($s_A$; $m^2/nmi^2$) của từng nhóm loài trong các chuyến khảo sát 2012 - 2017.
   • Kết quả mô hình GAM cho thấy mối quan hệ phi tuyến giữa các yếu tố hải dương học và mật độ cá nổi nhỏ. Mô hình GAM được thiết lập riêng biệt cho từng nhóm đối tượng (cá cơm, cá khế, cá trích, cá bạc má - cá thu, cá nục, cá ngân - cá tráo), xác định các khoảng giá trị môi trường tối ưu (nhiệt độ, độ sâu, chlorophyll a) chi phối sự tập trung đàn cá.
3. Đặc điểm quần xã cá nổi nhỏ:
   • Phân tích biến động các chỉ số đa dạng sinh học ($S$, Shannon-Wiener $H'$, Gini-Simpson, Evenness) trong giai đoạn 1996 - 2017.
   • Kết quả phân tích nhóm (CA) và phân tích thành phần chính (PCA) phân tách quần xã thành các nhóm tập hợp loài (species assemblages) đặc trưng, chịu tác động đồng thời của các biến môi trường và đặc tính sinh học loài (kích thước, tập tính dinh dưỡng).
4. Hiện trạng các nghề khai thác cá nổi nhỏ:
   • Đánh giá cơ cấu đội tàu, công suất máy và cường lực khai thác của nghề lưới vây (vây ánh sáng, vây tự do), nghề chụp và vó mành giai đoạn 2014 - 2016.
   • Phân tích biến động năng suất khai thác CPUE ($kg/mẻ$ hoặc $kg/chuyến$), xác định bản đồ ngư trường hoạt động chính và cơ cấu thành phần sản lượng đánh bắt của nghề lưới vây và nghề chụp.
5. Rủi ro sinh thái của nghề khai thác cá nổi nhỏ:
   • Xác định danh mục các hoạt động gây nguy cơ đối với 5 hợp phần sinh thái (loài khai thác chính, loài không chủ ý, loài nguy cấp TEP, môi trường sống, quần xã).
   • Kết quả phân tích SICA (cấp độ 1): Xác định các yếu tố chịu rủi ro cao ($SC \ge 3$) và rủi ro thấp ($SC < 3$) của nghề lưới vây và nghề chụp.
   • Kết quả phân tích PSA (cấp độ 2): Lập biểu đồ phân bố tọa độ rủi ro của từng loài; phân loại mức độ rủi ro sinh thái thấp (chấm xanh) và rủi ro trung bình (chấm cam) cho các loài khai thác chính và phụ phẩm.
6. Thảo luận chung:
   • Thảo luận mối liên hệ giữa biến động trữ lượng cá nổi nhỏ ở vịnh Bắc Bộ với chu kỳ khí hậu quy mô lớn ENSO (El Niño và La Niña) giai đoạn 2003 - 2017.
   • Đánh giá tính ứng dụng của mô hình GAM trong việc xây dựng hệ thống dự báo ngư trường khai thác cá nổi nhỏ theo thời gian thực.
   • Đề xuất định hướng quản lý nghề cá theo tiếp cận hệ sinh thái (EBFM) và lộ trình áp dụng tiêu chuẩn chứng nhận nghề cá bền vững của Hội đồng Quản lý Biển (MSC).

---

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới về mặt khoa học và thực tiễn

Theo công bố của luận án, công trình có 4 đóng góp mới cốt lõi:

1. Ứng dụng phương pháp Hồi quy tổng quát bổ sung (GAM): Đã nghiên cứu và lượng hóa thành công mối tương quan phi tuyến giữa các yếu tố môi trường, hải dương học (SST, SSHa, CHR, VEL, độ sâu) với mật độ phân bố ($s_A$) của các nhóm cá nổi nhỏ tại vịnh Bắc Bộ. Các phương trình GAM được xây dựng là tiền đề khoa học vững chắc để phát triển các mô hình dự báo ngư trường khai thác cá nổi nhỏ.
2. Xác lập đặc tính tụ họp loài (Species Assemblages): Làm rõ bản chất cấu trúc tụ họp loài trong quần xã cá nổi nhỏ và sự tác động tương hỗ của các yếu tố môi trường sống, đặc trưng sinh học loài đến sự phân bố không gian và thời gian. Đây là luận cứ quan trọng phục vụ phân vùng sinh thái trong quản lý nghề cá.
3. Phát hiện quy luật biến động nguồn lợi theo chu kỳ ENSO: Chứng minh được sự biến động về trữ lượng, mật độ, phân bố và cấu trúc quần xã cá nổi nhỏ ở vịnh Bắc Bộ có tính chu kỳ rõ rệt, tương quan chặt chẽ với các pha El Niño và La Niña. Phát hiện này là cơ sở khoa học để định hướng hoạt động khai thác thích ứng với biến đổi khí hậu toàn cầu.
4. Đánh giá rủi ro sinh thái bằng khung ERAEF: Lần đầu tiên triển khai đánh giá rủi ro sinh thái có hệ thống (SICA cấp 1 và PSA cấp 2) đối với hai nghề khai thác cá nổi nhỏ chủ lực (lưới vây và nghề chụp) tại vịnh Bắc Bộ, cung cấp công cụ khoa học cho việc định hướng quản lý nghề cá dựa trên tiếp cận hệ sinh thái (EBFM) và hỗ trợ hoàn thiện hồ sơ chứng chỉ nhãn sinh thái MSC.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

• Xây dựng quy hoạch và phân vùng không gian khai thác sinh thái cho nghề lưới vây và nghề chụp tại vịnh Bắc Bộ dựa trên các bản đồ vùng tập trung mật độ cá và ngư trường dự báo từ mô hình GAM.
• Triển khai hệ thống giám sát và các biện pháp giảm thiểu đánh bắt không chủ ý, bảo vệ các nhóm loài chịu mức rủi ro sinh thái trung bình và các loài nguy cấp, cần bảo vệ (TEP).
• Thiết lập cơ chế quản lý hạn ngạch và cường lực khai thác linh hoạt, có tính toán điều chỉnh theo các pha dao động khí hậu El Niño và La Niña nhằm bảo tồn nguồn lợi cá nổi nhỏ.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế về phạm vi nghiên cứu: Số liệu của luận án tập trung trong vùng đặc quyền kinh tế của Việt Nam ở vịnh Bắc Bộ, chưa bao quát toàn bộ vùng biển vịnh Bắc Bộ do hạn chế về phạm vi khảo sát theo hiệp định phân định.
• Hạn chế về đối tượng nghề cá: Đánh giá rủi ro sinh thái mới chỉ tập trung chuyên sâu cho 2 nghề chính (lưới vây và nghề chụp); các nghề quy mô nhỏ ven bờ (vó, mành) chưa được phân tích đầy đủ do phạm vi hoạt động mang tính địa phương hẹp.
• Hạn chế về cấp độ đánh giá rủi ro: Nghiên cứu đánh giá rủi ro sinh thái nghề cá (ERAEF) dừng lại ở Cấp độ 1 (định tính SICA) và Cấp độ 2 (bán định lượng PSA).
• Hướng nghiên cứu tiếp theo: Cần tiếp tục triển khai đánh giá rủi ro sinh thái ở Cấp độ 3 (đánh giá định lượng toàn diện bằng mô hình hóa động học chủng quần); đồng thời tích hợp thêm các tham số viễn thám độ phân giải cao để hoàn thiện phần mềm dự báo ngư trường khai thác cá nổi nhỏ hạn ngắn và hạn vừa.

---

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu chuyên khảo có giá trị cao cho nhiều nhóm đối tượng:

• Nghiên cứu sinh và học viên sau đại học: Thuộc các chuyên ngành Thủy sinh vật học, Quản lý nguồn lợi thủy sản, Hải dương học và Sinh thái học biển; có thể tham khảo phương pháp xử lý số liệu thủy âm (LSSS), kỹ thuật mô hình hóa GAM, phân tích đa biến CA/PCA và quy trình ERAEF.
• Giảng viên và nhà nghiên cứu: Dùng làm học liệu tham khảo trong giảng dạy các môn học về Phương pháp nghiên cứu nguồn lợi hải sản, Sinh thái học thủy sản và Quản lý nghề cá dựa vào hệ sinh thái.
• Cơ quan quản lý nhà nước và nhà hoạch định chính sách: Tổng cục Thủy sản, Viện Nghiên cứu Hải sản, Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn các tỉnh ven biển vịnh Bắc Bộ có thể sử dụng các số liệu trữ lượng, phân bố ngư trường và các khuyến nghị rủi ro sinh thái để xây dựng quy hoạch khai thác, cấp phép hạn ngạch và thực hiện lộ trình phát triển nghề cá bền vững đạt chuẩn MSC.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án sử dụng phương pháp và thiết bị nào để đánh giá trữ lượng cá nổi nhỏ?

Luận án sử dụng phương pháp thủy âm kỹ thuật số kết hợp đánh lưới kéo đáy kiểm tra tín hiệu. Thiết bị thủy âm sử dụng gồm hệ thống SIMRAD EK-500 và SIMRAD EK-60 hoạt động ở các tần số chuẩn 38 kHz, 120 kHz và 200 kHz. Dữ liệu âm học được số hóa và phân tích thông qua phần mềm chuyên dụng Large Scale Survey System (LSSS), kết hợp với hệ số phản hồi âm ($TS$) được hiệu chỉnh in-situ và ex-situ cho từng nhóm loài đại diện.

2. Các yếu tố môi trường, hải dương học nào được đưa vào mô hình GAM để phân tích tương quan với cá nổi nhỏ?

Mô hình GAM sử dụng 5 biến môi trường và hải dương học chính:

1. Nhiệt độ nước biển tầng mặt (SST).
2. Độ cao dị thường mực nước biển (SSHa).
3. Hàm lượng Chlorophyll a (CHR).
4. Vận tốc dòng chảy địa chuyển (VEL).
5. Độ sâu địa hình đáy biển.

3. Quy trình đánh giá rủi ro sinh thái (ERAEF) của luận án được thực hiện qua các bước nào?

Luận án áp dụng khung ERAEF gồm hai cấp độ:

• Cấp độ 1 (SICA): Phân tích định tính ma trận rủi ro dựa trên phạm vi (Scale), cường độ (Intensity) và hệ quả (Consequence) để sàng lọc các hoạt động có nguy cơ cao ($SC \ge 3$) và nguy cơ thấp ($SC < 3$).
• Cấp độ 2 (PSA): Phân tích bán định lượng tọa độ rủi ro dựa trên hai nhóm chỉ số: sức sản xuất sinh học (Productivity) và độ nhạy cảm đối với ngư cụ (Susceptibility) cho từng loài bị tác động bởi nghề lưới vây và nghề chụp.

4. Biến động trữ lượng và phân bố cá nổi nhỏ ở vịnh Bắc Bộ có mối quan hệ như thế nào với hiện tượng khí hậu ENSO?

Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng trữ lượng, mật độ và cấu trúc quần xã cá nổi nhỏ ở vịnh Bắc Bộ có sự biến động chu kỳ rõ nét gắn liền với hiện tượng El Niño và La Niña. Trong các pha ENSO khác nhau, trường nhiệt độ, hoàn lưu dòng chảy và mức độ tập trung sinh vật phù du thay đổi, làm dịch chuyển ngư trường tập trung và thay đổi sinh khối tức thời của các nhóm cá nổi nhỏ giữa các năm.

---

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Viết Nghĩa là công trình khoa học chuyên sâu, cung cấp hệ thống dữ liệu toàn diện về nguồn lợi cá nổi nhỏ tại vịnh Bắc Bộ trong chuỗi thời gian 1996 - 2017. Bằng việc kết hợp phương pháp thủy âm hiện đại, mô hình hồi quy GAM và khung đánh giá rủi ro sinh thái ERAEF, luận án đã làm sáng tỏ quy luật phân bố sinh thái, cấu trúc tụ họp quần xã và mức độ tác động của nghề lưới vây, nghề chụp đối với hệ sinh thái biển. Các kết quả đạt được đóng vai trò là luận cứ khoa học then chốt, phục vụ công tác dự báo ngư trường, phân vùng sinh thái và xây dựng chiến lược quản lý nghề cá bền vững dựa vào hệ sinh thái tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Việt Nam có vùng biển rộng lớn với diện tích trên 1 triệu km², đường bờ biển dài khoảng 3.000 hòn đảo lớn nhỏ nằm dọc chiều dài bờ biển từ Bắc đến Nam. Đến nay, ở biển Việt Nam đã phát hiện được khoảng 12.000 loài sinh vật trong hơn 20 kiểu hệ sinh thái điển hình [1]. Nghề cá biển Việt Nam có vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Những năm gần đây, tổng sản lượng khai thác hải sản sản liên tục gia tăng (năm 2000 đạt 1,66 triệu tấn; năm 2005 là 1,98 triệu tấn; năm 2010 đạt 2,22 triệu tấn; năm 2015 đạt 2,87 triệu tấn và năm 2019 là 3,58 triệu tấn).

Kim ngạch xuất khẩu thủy sản cũng liên tục tăng (năm 2000 chỉ đạt 1,48 tỷ đô-la; năm 2005 tăng lên 2,74 tỷ đô-la; năm 2010 đạt 5,02 tỷ đô-la; năm 2015 là 6,72 tỷ đô-la và năm 2019 đạt 8,54 tỷ đô-la) [49-53]. Sản xuất thủy sản đã cung cấp gần 40% tổng lượng đạm động vật tiêu thụ toàn quốc và sử dụng khoảng 4% lực lượng lao động [1]. Cá nổi nhỏ là các loài cá có kích thước nhỏ, chủ yếu ăn phù du sinh vật sống chủ yếu ở tầng nước phía trên, thường ở tầng nước phía trên của thềm lục địa và không vượt quá 200 m [79]. Cá nổi nhỏ đóng vai trò rất quan trọng đối với nguồn lợi hải sản ở biển Việt Nam nói chung và đặc biệt ở vùng biển vịnh Bắc Bộ.

Kết quả nghiên cứu nguồn lợi hải sản ở vùng biển Thuận Hải - Minh Hải cho thấy cá nổi nhỏ đóng vai trò rất quan trọng, chiếm tới 80,0% tổng sản lượng khai thác cá biển [28]; trữ lượng cá nổi chiếm 54,4% tổng trữ lượng cá biển [4]. Kết quả đánh giá trữ lượng nguồn lợi hải sản bằng lưới kéo đáy cho thấy, cá nổi chiếm khoảng 52,7% tổng trữ lượng hải sản ở biển Việt Nam (vịnh Bắc Bộ chiếm 33,0%; Đông Nam Bộ chiếm 52,9% và Tây Nam Bộ chiếm 38,0%) [43]. Kết quả nghiên cứu tổng hợp nguồn lợi hải sản bằng lưới kéo đáy và thủy âm đã xác định tỷ lệ cá nổi nhỏ ở biển Việt Nam chiếm trung bình khoảng 63,0% tổng trữ lượng cá biển (trong đó, vịnh Bắc Bộ chiếm 83,3%, Miền Trung chiếm 89,0%, Đông Nam Bộ chiếm 42,9%, Tây Nam Bộ chiếm 62% và các gò nổi chiếm 100,0%) [8]. Nghiên cứu đánh giá nguồn lợi cá nổi nhỏ bằng phương pháp thủy âm, giai đoạn 2003- 1 luan an 2005, đã xác định tổng trữ lượng trung bình của cá nổi nhỏ ở biển Việt Nam là 2,74 triệu tấn (vịnh Bắc Bộ: 433.000 tấn; Trung Bộ: 595.000 tấn; Đông Nam Bộ: 771.000 tấn và Tây Nam Bộ: 945.

Nhiều nghiên cứu về nguồn lợi cá nổi nhỏ ở biển Việt Nam đã được thực hiện, trong đó chủ yếu về đánh giá trữ lượng, phân bố của cá nổi nhỏ; đặc trưng sinh học sinh trưởng, sinh sản của một số loài cá nổi nhỏ. Gần đây, một số tác giả cũng bắt đầu nghiên cứu về mối quan hệ giữa một số yếu tố hải dương đến sự phân bố của các loài cá nổi nhỏ [21]. Kết quả nghiên cứu này đã bổ sung các cơ sở khoa học về sinh thái cá nổi nhỏ. Tuy nhiên, các nghiên cứu về đặc điểm sinh thái học quần xã cá nổi nhỏ ở Việt Nam còn khá hạn chế.

Cá nổi nhỏ đang chịu sự tác động mạnh mẽ của các hoạt động khai thác hải sản. Các hoạt động của nghề cá biển đang trực tiếp hoặc gián tiếp tạo ra những rủi ro sinh thái đối với nhóm nguồn lợi cá nổi nhỏ. Tuy nhiên, hiện chưa có nghiên cứu nào đánh giá về các rủi ro sinh thái của các loại nghề khai thác cá nổi nhỏ ở Việt Nam nói chung và vịnh Bắc Bộ nói riêng. Quản lý nghề cá theo tiếp cận sinh thái đang được hình thành, phát triển và ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới.

Các nhà khoa học đã phát triển nhiều phương pháp nhằm đánh giá những tác động đến nguồn lợi và hệ sinh thái của hoạt động nghề cá. Nghề cá Việt Nam cũng đang vấp phải những vấn đề bất cập như nhiều quốc gia khác trên thế giới và khu vực. Nghề khai thác hải sản ở Việt Nam đa phần là nghề cá qui mô nhỏ hoạt động chủ yếu ở vùng nước ven bờ. Sự gia tăng áp lực khai thác ở vùng nước ven bờ đã dẫn đến sự giảm sút nghiêm trọng nguồn lợi.

Việc áp dụng thí điểm các mô hình quản lý nghề cá theo hướng tiếp cận hệ sinh thái đã và đang được triển khai ở một số địa phương. Tuy nhiên, cơ sở khoa học cho việc triển khai mô hình quản lý nghề cá tiếp cận hệ sinh thái còn khá hạn chế, đặc biệt đối với các nghề khai thác cá nổi nhỏ. Như vậy, đối tượng cá nổi nhỏ mặc dù đã được nghiên cứu tương đối nhiều, nhưng vẫn còn một số tồn tại, hạn chế: (1) Xu thế biến động nguồn lợi còn chưa được phân tích một cách đồng bộ và hệ thống; (2) Thiếu các cơ sở khoa học về 2 luan an sinh thái cá nổi nhỏ, đặc biệt là ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến phân bố nguồn lợi, các đặc trưng quần xã cá nổi nhỏ; (3) Chưa có đánh giá về rủi ro sinh thái của các nghề khai thác cá nổi nhỏ. Đề tài nghiên cứu “Đánh giá nguồn lợi cá nổi nhỏ và các rủi ro sinh thái của một số nghề khai thác chủ yếu ở vùng biển vịnh Bắc Bộ, Việt Nam” được thực hiện nhằm cung cấp các cơ sở khoa học quan trọng cho việc đề xuất các chính sách quản lý các nghề cá khai thác cá nổi nhỏ ở vùng biển vịnh Bắc Bộ.

Mục tiêu nghiên cứu 2. Mục tiêu chung Có được các luận cứ khoa học về nguồn lợi, môi trường và nghề khai thác cá nổi nhỏ ở vịnh Bắc Bộ một cách hệ thống, gồm: đặc điểm cấu trúc thành phần loài, độ phong phú, phân bố, trữ lượng; đặc điểm sinh thái học, tác động của các yếu tố môi trường đến phân bố và sự tụ họp loài trong quần xã cá nổi nhỏ; các rủi do sinh thái của nghề khai thác cá nổi nhỏ làm cơ sở cho việc quản lý, phát triển bền vững nguồn lợi và nghề cá. Mục tiêu cụ thể (1) Đánh giá được các đặc điểm cấu trúc thành phần loài, độ phong phú tương đối, phân bố, trữ lượng nguồn lợi cá nổi nhỏ ở vịnh Bắc Bộ; (2) Đánh giá được các đặc điểm sinh thái học nguồn lợi cá nổi nhỏ ở vịnh Bắc Bộ, gồm: các chỉ số đa dạng sinh học, sự tụ họp loài của quần xã, ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến cấu trúc quần xã và sự phân bố của cá làm cơ sở cho việc định hướng quản lý nghề cá dựa trên tiếp cận hệ sinh thái và phát triển các mô hình dự báo ngư trường khai thác cá nổi nhỏ; (3) Đánh giá được các rủi do sinh thái của các nghề khai thác cá nổi nhỏ ở vịnh Bắc Bộ làm cơ sở cho các tiếp cận quản lý nghề cá dựa vào hệ sinh thái. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.

Đối tượng nghiên cứu 3 luan an Đối tượng nghiên cứu của luận án là các loài cá nổi nhỏ, các yếu tố môi trường, sinh thái và nghề khai thác cá nổi nhỏ ở vùng biển vịnh Bắc Bộ, như sau: (1) Các loài cá nổi nhỏ: Các loài cá nổi nhỏ ở vùng biển vịnh Bắc Bộ, là đối tượng nghiên cứu của luận án được phân chia thành 7 nhóm loài chính, gồm: cá nục, cá trích, cá khế, cá cơm, cá bạc má, cá ngân, cá nổi nhỏ khác; (2) Các yếu tố môi trường, sinh thái: nhiệt độ nước biển, độ muối, chlorophyll a, dòng chảy, độ cao mực biển, độ sâu. (3) Nghề khai thác cá nổi nhỏ: Các nghề khai thác hải sản chủ yếu ở vịnh Bắc Bộ gồm: nghề lưới kéo đáy, lưới rê, câu, lưới vây, vó, mành, chụp. Trong đó, nghề lưới vây, vó, mành và nghề chụp có đối tượng khai thác chính là cá nổi nhỏ; các nghề còn lại (lưới kéo đáy, lưới rê, câu) cá nổi nhỏ chỉ là đối tượng khai thác thứ yếu. Nghề lưới vây và nghề chụp có quy mô đội tàu khá lớn, phạm vi hoạt động rộng khắp vịnh Bắc Bộ.

Trong khi đó, nghề vó và nghề mành có quy mô khá nhỏ, chỉ tập trung chủ yếu ở Thanh Hoá và Nghệ An. Do đó, trong khuôn khổ của luận án, nghề lưới vây và nghề chụp khai thác cá nổi nhỏ được lựa chọn là đối tượng nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu Về không gian, phạm vi nghiên cứu của luận án là vùng biển vịnh Bắc Bộ thuộc đặc quyền kinh tế của Việt Nam, được giới hạn về phía Đông bởi ranh giới phân định vịnh Bắc Bộ, được xác định trong “Hiệp định giữa nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam và nước Cộng hoà nhân dân Trung Hoa về phân định lãnh hải, vùng đặc quyền kinh tế và thềm lục địa của hai nước trong vịnh Bắc Bộ”. Trong đó, giới hạn vùng biển về phía đông là đường phân định, được xác định bởi đường thẳng nối 21 điểm; giới hạn về phía nam là đường thẳng nối giữa mũi Oanh Ca, đảo Hải Nam, Trung Quốc và đảo Cồn Cỏ Việt Nam [159].

Vùng biển này nằm trong vùng địa lý cận nhiệt đới gió mùa, với 2 mùa chính là mùa Tây Nam và mùa Đông Bắc. Vịnh Bắc Bộ là vùng biển nửa kín “semi-closed”, được thông với Biển Đông ở khu vực cửa vịnh Bắc Bộ, có độ sâu không lớn (nhỏ hơn 100m). Về thời gian, luận án sử dụng các số liệu của các đề tài, dự án của Viện 4 luan an Nghiên cứu Hải sản, thu thập được trong giai đoạn từ năm 1996 đến 2017. Nội dung nghiên cứu Nội dung 1: Nghiên cứu đặc điểm thành phần loài, độ phong phú tương đối, phân bố và trữ lượng nguồn lợi cá nổi nhỏ ở vùng biển vịnh Bắc Bộ.

(1) Đánh giá biến động cấu trúc thành phần loài, thành phần sản lượng, năng suất khai thác, phân bố của cá nổi nhỏ; (2) Đánh giá trữ lượng nguồn lợi nhóm cá nổi nhỏ chủ yếu (cá nục, cá trích, cá khế, cá cơm, cá bạc má, cá ngân); Nội dung 2: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái học nguồn lợi cá nổi nhỏ ở vùng biển vịnh Bắc Bộ (1) Nghiên cứu tương quan giữa một số yếu tố môi trường, hải dương học và phân bố cá nổi nhỏ; (2) Nghiên cứu đa dạng sinh học loài của quần xã cá nổi nhỏ; (3) Nghiên cứu sự tụ họp loài và ảnh hưởng của các yếu tố môi trường, sinh thái đến sự tụ họp loài của quần xã cá nổi nhỏ.