Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ "Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động khai thác đến cấu trúc nguồn lợi hải sản ở vùng biển vịnh Bắc Bộ" do nghiên cứu sinh Mai Công Nhuận thực hiện tại Viện Nghiên cứu Hải sản thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, chuyên ngành Thủy sinh vật học (mã số: 9420108), dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Khắc Bát và TS. Vũ Việt Hà, hoàn thành năm 2023.

Nghề cá biển Việt Nam nói chung và vùng biển vịnh Bắc Bộ nói riêng mang đặc trưng quy mô nhỏ, đa loài, đa nghề, hoạt động khai thác phần lớn theo phương thức truyền thống mang tính tận thu. Trong giai đoạn 2000 – 2019, sản lượng khai thác hải sản cả nước tăng liên tục từ 1,66 triệu tấn (năm 2000) lên 1,98 triệu tấn (năm 2005), 2,22 triệu tấn (năm 2010), 2,87 triệu tấn (năm 2015) và đạt 3,58 triệu tấn (năm 2019). Kim ngạch xuất khẩu thủy sản cũng tăng tương ứng từ 1,48 tỉ USD (năm 2000) lên 8,54 tỉ USD (năm 2019) và 8,9 tỉ USD (năm 2021). Tuy nhiên, số lượng tàu thuyền và cường lực khai thác gia tăng không kiểm soát đã tạo áp lực lớn lên nguồn lợi, dẫn đến suy giảm năng suất và chất lượng tài nguyên biển. Tỷ lệ các loài cá kinh tế sụt giảm rõ rệt, trong khi sản lượng cá tạp kém giá trị kinh tế lại gia tăng.

Tại vịnh Bắc Bộ, các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào việc ước tính trữ lượng tức thời, khảo sát mật độ phân bố, sinh học quần thể cá thương phẩm hoặc phân tích yếu tố hải dương học phục vụ dự báo ngư trường. Mảng nghiên cứu chuyên sâu về tác động cơ học và áp lực khai thác của từng loại nghề đến sự biến đổi cấu trúc quần xã, tỷ lệ xâm hại con non và biến động bậc dinh dưỡng vẫn còn thiếu hụt dữ liệu đồng bộ. Nhằm giải quyết khoảng trống này, luận án xác định hệ thống mục tiêu nghiên cứu cụ thể:

  • Mục tiêu chung: Đánh giá được tác động của hoạt động khai thác đến biến động cấu trúc nguồn lợi ở vùng biển vịnh Bắc Bộ. Từ đó, cung cấp bổ sung thông tin khoa học quan trọng làm cơ sở cho công tác quản lý, định hướng phát triển bền vững nghề cá biển ở vịnh Bắc Bộ.
  • Mục tiêu cụ thể:
    1. Đánh giá được hiện trạng và biến động đặc điểm nguồn lợi hải sản gồm (cấu trúc thành phần loài, sản lượng, năng suất khai thác, mật độ phân bố…) ở vùng biển vịnh Bắc Bộ.
    2. Đánh giá được hiện trạng tình hình hoạt động khai thác hải sản ở vùng biển vịnh Bắc Bộ.
    3. Phân tích, đánh giá những tác động của hoạt động khai thác đến cấu trúc nguồn lợi và xâm hại nguồn lợi hải sản ở vùng biển vịnh Bắc Bộ; đề xuất một số giải pháp trong công tác quản lý nghề cá.

Phạm vi không gian nghiên cứu bao quát vùng biển vịnh Bắc Bộ, giới hạn trong tọa độ địa lý từ 17º00' đến 21º40' vĩ độ Bắc và từ 105º40' đến 109º40' kinh độ Đông, trải dài dọc theo vùng biển của các tỉnh, thành phố ven biển từ Quảng Ninh đến Quảng Bình. Phạm vi thời gian nghiên cứu sử dụng chuỗi số liệu điều tra nguồn lợi độc lập kéo dài hai thập kỷ từ năm 2000 đến năm 2020, kết hợp số liệu thống kê nghề cá thương phẩm từ năm 2010 đến năm 2020 và số liệu điều tra tại các cảng cá cùng các chuyến giám sát viên (observer) giai đoạn 2014 – 2020.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan nghiên cứu quốc tế ghi nhận sự quan tâm sâu rộng đối với các tác động tiêu cực của nghề cá đến hệ sinh thái biển. Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO, 2008) chỉ ra nghề lưới kéo đáy có mức độ tàn phá lớn nhất đối với nền đáy đại dương, phá hủy sinh cảnh rạn san hô và gây thất thoát lượng lớn sản phẩm đánh bắt không chủ ý. Watling & Elliott (2008) nhận định diện tích quét đáy của các đội tàu lưới kéo hàng năm lớn gấp 2 lần diện tích 48 tiểu bang của Hoa Kỳ. Báo cáo Liên Hợp Quốc (2006) nêu rõ khoảng 95% hệ sinh thái gò nổi biển sâu bị tác động cơ học bởi hoạt động khai thác hải sản, tập trung nghiêm trọng nhất ở độ sâu dưới 600 m. Sự sụp đổ nguồn lợi cá tuyết tại Canada đầu thập niên 2000 cho thấy 90% các loài cá ăn thịt lớn bị khai thác vượt ngưỡng sinh học. Trước các nguy cơ này, nhiều quốc gia đã ban hành chính sách khoanh vùng cấm lưới kéo: Úc thành lập khu bảo tồn biển tại Tasmania (1999) và Great Barrier Reef (2004); Na Uy cấm lưới kéo tại các rạn san hô nước lạnh Lophelia (1999); New Zealand cấm lưới kéo tại 19 tiểu vùng thuộc EEZ (2001, 2006); Ủy ban Nghề cá Địa Trung Hải (GFCM, 2005) cấm kéo đáy ở dải nước sâu dưới 1.000 m; Hoa Kỳ đóng cửa tạm thời vùng biển Alaska đối với lưới kéo. Tại Châu Á, nghiên cứu của Madhu (2006) tại Ấn Độ, Pakjuta Khemakorn (2014) tại Thái Lan, dự án REBYC I-II tại Indonesia hay quy chế phân vùng khai thác tại Malaysia (2014) đều phản ánh xu hướng năng suất khai thác (CPUE) giảm tỷ lệ nghịch với sự gia tăng cường lực của đội tàu lưới kéo.

Các nghiên cứu về cấu trúc quần xã cá của Nakabo (1980), Tian và cộng sự (2006) tại Nhật Bản, Robet Perangin và cộng sự (2015) tại Indonesia, Kuo-Shu Chen và cộng sự (2016 – 2019) tại Đài Loan, và nghiên cứu tại biển Thracian của Trung tâm Nghiên cứu Biển Quốc gia Hy Lạp (2005) đã ứng dụng phân tích chỉ số đa dạng loài, đường cong ABC (Abundance-Biomass Comparison) và phân cụm không gian để làm rõ sự suy thoái bậc dinh dưỡng do đánh bắt quá mức.

Tại Việt Nam, các chương trình nghiên cứu nguồn lợi vịnh Bắc Bộ trải qua bốn giai đoạn phát triển chính:

  • Giai đoạn trước năm 1975: Khởi đầu từ các đợt khảo sát đơn lẻ bằng tàu DeLanessan (1925), Hakuho Maru (1927), Sonan Maru (1935 – 1936). Giai đoạn 1959 – 1965 diễn ra chương trình Hợp tác Việt – Trung bằng các tàu Tiền Phong, Việt Trung 102, Hải Điều, Việt Xô 33, ghi nhận hơn 700 loài cá. Giai đoạn 1960 – 1964, chương trình Hợp tác Việt – Xô cùng các đợt khảo sát của tàu Việt Đức 11, Việt Đức 12 xác định cấu trúc phân bố cá tầng đáy. Giai đoạn 1965 – 1973 tập trung khảo sát cá nổi và ngư trường Bạch Long Vỹ, Hòn Mê, Hòn Mắt.
  • Giai đoạn 1975 – 2000: Tàu nghiên cứu Biển Đông (1.500 CV) do Na Uy tài trợ thực hiện chương trình điều tra cá tầng giữa và tầng nổi (1978 – 1980). Hợp tác Việt – Xô với Viện Azcherninro (1979 – 1988) thực hiện 33 chuyến khảo sát. Báo cáo "Nguồn lợi thủy sản Việt Nam năm 1996" ước tính trữ lượng hải sản cả nước đạt 4,18 triệu tấn, khả năng khai thác 1,4 – 1,6 triệu tấn. Dự án ALMRV-I (1996 – 1999) triển khai thu thập số liệu nghề cá thương phẩm tại 11 tỉnh.
  • Giai đoạn 2000 – 2010: Dự án ALMRV-II (2000 – 2005) ước tính tổng trữ lượng hải sản biển Việt Nam là 5,07 triệu tấn (cá nổi nhỏ chiếm 51,1%, cá nổi lớn 21,5%, cá đáy 27,4%), khả năng khai thác bền vững là 2,01 triệu tấn. Dự án Điều tra liên hợp Việt – Trung trong Vùng đánh cá chung vịnh Bắc Bộ giai đoạn I – II (2006 – 2010) cung cấp căn cứ hạn ngạch tàu thuyền. Các đề tài bảo vệ nguồn giống cá mòi cờ hoa (Clupanodon thrissa) của Nguyễn Quang Hùng (2006 – 2008), trứng cá cá con của Phạm Quốc Huy (2007 – 2011) được triển khai.
  • Giai đoạn 2010 – 2020: Thực hiện các Dự án Điều tra liên hợp Việt – Trung giai đoạn III, IV, V; Dự án I.9 thuộc Đề án 47 điều tra tổng thể nguồn lợi biển Việt Nam giai đoạn 1 (2011 – 2015) và giai đoạn 2 (2016 – 2020); Dự án I.8 điều tra nguồn lợi ven bờ (2016 – 2020).

Về phân loại học và khu hệ cá, các công trình của Besednov (1960 – 1961) ghi nhận 748 loài; Viện Nghiên cứu Biển (1971) ghi nhận 961 loài thuộc 475 giống, 162 họ, 28 bộ; Gurianova (1976) xác định gần 900 loài động vật đáy; Nguyễn Viết Nghĩa (2020) xác định 80 loài cá nổi nhỏ; Mai Công Nhuận và Vũ Việt Hà (2021) ghi nhận 427 loài tại ven biển Thái Bình. Về biến động nguồn lợi, Bùi Đình Chung (1976) ước tính trữ lượng vịnh Bắc Bộ là 681.166 tấn; Nguyễn Khắc Bát và Mai Công Nhuận (2020) ghi nhận mật độ nguồn lợi tại Vùng đánh cá chung giảm khoảng 50% giữa giai đoạn 2010 và 2019, trữ lượng tức thời giảm từ 120.000 tấn xuống 40.000 tấn. Nguyễn Phi Toàn (2017) xác định sản lượng khai thác bền vững tối đa (MSY) của vịnh Bắc Bộ là 318.000 tấn tương ứng với 27.037 tàu, đồng thời chỉ ra cường lực khai thác thực tế vượt 11,9%, trong đó nghề lưới kéo vượt 69,4%. Phan Đăng Liêm (2021) chỉ ra tỷ lệ xâm hại nguồn lợi của nghề lưới chụp đạt 96,0%, lưới kéo đạt 73,6%.

Khoảng trống nghiên cứu được luận án giải quyết là thiết lập một đánh giá định lượng toàn diện về sự dịch chuyển cấu trúc thành phần loài theo chuỗi thời gian 20 năm (2000 – 2020), xác định mức độ sai khác quần xã qua chỉ số đa biến, làm rõ sự suy giảm bậc dinh dưỡng trung bình và đo lường tỷ lệ khai thác cá chưa thành thục (dưới kích thước $L_{m50}$) của các đội tàu lưới kéo, lưới chụp và lưới vây tại vịnh Bắc Bộ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên nền tảng lý thuyết sinh học nghề cá, sinh thái học quần xã và khung phân tích đánh giá rủi ro sinh thái (Ecological Risk Assessment for the Effects of Fishing - ERAF). Các chỉ số đánh giá quần xã sinh vật bao gồm độ phong phú loài, chỉ số đa dạng, tỷ lệ sinh khối và đường cong ưu thế K-dominance. Khung đánh giá áp lực khai thác dựa trên tương quan giữa các hệ số tử vong: hệ số chết tự nhiên ($M$), hệ số chết do khai thác ($F$), hệ số chết tổng số ($Z = M + F$) và tỷ lệ khai thác ($E = F / Z$). Điểm tham chiếu sinh học dựa trên chiều dài thành thục sinh dục lần đầu ($L_{m50}$) và chiều dài trung bình cá thể ($L_{tb}$) để xác định tỷ lệ xâm hại con non.

Nguồn số liệu thực tế của luận án tích hợp từ ba luồng dữ liệu độc lập:

  1. Dữ liệu điều tra nguồn lợi độc lập: Thu thập từ 20 năm khảo sát của Viện Nghiên cứu Hải sản qua các chương trình: ALMRV-II (2000 – 2005), Đa dạng sinh học vịnh Bắc Bộ (2003 – 2004), Điều tra liên hợp Việt – Trung giai đoạn I đến V (2006 – 2019), Dự án I.9 (2010 – 2020) và Dự án I.8 (2015 – 2019). Sử dụng lưới kéo đáy cá và lưới kéo tôm tiêu chuẩn trên các tàu nghiên cứu chuyên dụng.
  2. Dữ liệu nghề cá thương phẩm: Thu thập định kỳ tại các cảng cá chỉ thị thuộc các tỉnh vịnh Bắc Bộ giai đoạn 2014 – 2020, bao gồm nhật ký khai thác, phỏng vấn thuyền trưởng về cơ cấu nghề, số ngày khai thác, sản lượng, ngư trường và đo đạc sinh học mẫu cá thương phẩm.
  3. Dữ liệu giám sát trên tàu cá (observer): Thu thập dữ liệu trực tiếp trong quá trình khai thác của ngư dân (ví dụ: đợt tháng 3/2018, tháng 4/2019, tháng 7/2021) đối với nghề lưới kéo đôi, nghề chụp mực và nghề lưới vây, nhằm xác định sản lượng thực tế, tỷ lệ cá tạp và sản phẩm loại thải tại chỗ.

Phương pháp xử lý số liệu bao gồm:

  • Tính toán năng suất khai thác ($CPUE$, đơn vị: kg/giờ kéo lưới hoặc kg/ngày tàu), mật độ phân bố tương đối ($CPUA$, đơn vị: tấn/km$^2$) theo phương pháp diện tích quét (swept area method), độ phong phú cá thể ($NPUA$, đơn vị: cá thể/km$^2$) và trữ lượng nguồn lợi tức thời.
  • Phân tích cấu trúc quần xã đa biến: Sử dụng ma trận độ tương đồng Bray-Curtis trên chuỗi số liệu căn bậc hai của độ phong phú cá thể; phân tích nhóm (Hierarchical Cluster Analysis); phân tích trực giao không gian đa chiều (Non-metric Multidimensional Scaling - MDS); phân tích phần trăm đóng góp sai khác (SIMPER) để tìm các loài ưu thế gây nên sự khác biệt giữa các thời kỳ; xây dựng đường cong $K$-dominance so sánh giữa sinh khối và số lượng cá thể (đồ thị ABC).
  • Đánh giá bậc dinh dưỡng trung bình ($TL_m$) của tập đoàn cá qua từng năm dựa trên cơ sở dữ liệu FishBase và thành phần thức ăn.
  • Tính toán hệ số hoạt động của đội tàu ($BAC$), biến động số lượng tàu thuyền theo nhóm công suất máy chính và phân tích tần suất chiều dài so với $L_{m50}$.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Chương này hệ thống hóa các tài liệu khoa học trong nước và quốc tế về tác động của khai thác hải sản, biến động cấu trúc quần xã sinh vật biển và đặc điểm khu hệ cá vịnh Bắc Bộ. Phần cuối chương trình bày đặc điểm điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu:

  • Vịnh Bắc Bộ là vịnh nửa kín nằm ở phía Tây Biển Đông (17º00' – 21º40'N, 105º40' – 109º40'E), diện tích khoảng 130.000 km$^2$. Theo Hiệp định phân định vịnh Bắc Bộ năm 2000, diện tích thuộc chủ quyền Việt Nam chiếm 53,23%, Trung Quốc chiếm 46,77%.
  • Địa hình đáy biển bằng phẳng, thoải dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam với độ dốc đáy dưới $5^\circ$, hiếm khi đạt $30^\circ$. Độ sâu trung bình toàn vịnh khoảng 50 m, điểm sâu nhất đạt 107 m.
  • Khí hậu mang tính nhiệt đới gió mùa có mùa đông lạnh, chịu tác động của khoảng 30 đợt gió mùa Đông Bắc mỗi năm (vận tốc gió cực đại cấp 9 – 10) và trung bình 3,5 cơn bão/năm tập trung từ tháng 7 đến tháng 9 (tốc độ gió bão lên đến 50 m/s). Chế độ nhật triều đều chiếm ưu thế ở phía Bắc với biên độ triều tối đa 6,5 m, giảm dần về phía Nam còn 1 – 3 m.
  • Nhiệt độ nước tầng mặt mùa xuân dao động 20,0 – 25,5ºC, tầng đáy dao động 19,0 – 23,0ºC; độ mặn ven bờ đạt 29,0 – 32,0‰, ngoài khơi đạt 32,5 – 34,0‰.

CHƯƠNG II: TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương II mô tả chi tiết nguồn dữ liệu khảo sát từ các đề tài, dự án của Viện Nghiên cứu Hải sản giai đoạn 2000 – 2020. Tác giả chuẩn hóa thông số ngư lưới cụ điều tra (lưới kéo đơn cá có chiều dài giềng phao 39,6 m, chiều dài giềng chì 47,8 m, kích thước mắt lưới đụt $2a = 20$ mm; lưới kéo tôm có kích thước mắt lưới đụt $2a = 15$ mm). Quy trình thu mẫu sinh học tại trạm khảo sát tuân thủ quy chuẩn ngành. Thiết kế điều tra lưới kéo đáy và lưới kéo tôm phủ kín hệ thống trạm thu mẫu từ vùng ven bờ, vùng lộng đến vùng khơi vịnh Bắc Bộ. Chương này xác lập các công thức toán học tính diện tích quét đáy ($a = D \cdot h \cdot X_2$), mật độ ($CPUA$), độ phong phú ($NPUA$), bậc dinh dưỡng trung bình ($TL$), các phương pháp thống kê sinh học (ANOVA, kiểm định sự sai khác $CPUE$) và phân tích sinh thái đa biến trên phần mềm chuyên dụng Primer-E và FiSAT II.

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

Chương III trình bày toàn bộ kết quả phân tích định lượng của luận án, chia thành 5 nội dung chính:

1. Hiện trạng và biến động nguồn lợi hải sản ở vùng biển vịnh Bắc Bộ

Danh mục phân loại ghi nhận sự suy giảm thành phần loài bắt gặp trong các đợt khảo sát độc lập theo thời gian. Danh mục các loài nguy cấp, quý hiếm phân hạng theo Sách Đỏ Việt Nam và Danh lục IUCN 2022 suy giảm số lượng cá thể bắt gặp. Tỷ trọng sinh khối các loài cá kinh tế giảm mạnh, nhường chỗ cho các nhóm cá tạp kích thước nhỏ. Mật độ phân bố ($CPUA$) và tổng trữ lượng nguồn lợi hải sản giai đoạn 2000 – 2020 suy giảm liên tục qua các chu kỳ khảo sát. Bậc dinh dưỡng trung bình ($TL$) của nguồn lợi suy giảm rõ rệt, chứng minh hiện tượng suy thoái bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái biển vịnh Bắc Bộ do khai thác chọn lọc các loài cá dữ tầng trên.

Nhóm chỉ tiêu theo dõi Giai đoạn 2000 – 2005 Giai đoạn 2011 – 2020 Xu thế biến động
Cấu trúc thành phần loài Đa dạng thành phần loài cao, xuất hiện phổ biến các loài cá kinh tế kích thước lớn Giảm số lượng loài bắt gặp; các loài kinh tế tầng đáy suy giảm mạnh Thành phần loài bị đơn giản hóa
Tỷ lệ cá kinh tế so với cá tạp Cá kinh tế chiếm tỷ lệ ưu thế trong sản lượng mẻ lưới Tỷ lệ cá tạp tăng cao, chiếm ưu thế sinh khối tại nhiều trạm Chất lượng sản lượng thương phẩm suy giảm
Mật độ phân bố ($CPUA$) Dao động ở mức cao giữa các mùa gió Giảm trung bình khoảng 40 – 50% so với giai đoạn đầu Mật độ phân bố giảm đồng loạt
Bậc dinh dưỡng trung bình ($TL$) Mức bậc dinh dưỡng cao hơn, ghi nhận nhiều loài cá ăn thịt bậc cao Suy giảm dần theo chuỗi thời gian phân tích Suy giảm bậc dinh dưỡng trong mạng lưới thức ăn

2. Đánh giá biến động cấu trúc nguồn lợi ở vùng biển vịnh Bắc Bộ

Phân tích nhóm (Cluster) và trực giao không gian đa chiều (MDS) dựa trên chỉ số $NPUA$ phân lập tập hợp điều tra thành hai cụm tách biệt rõ rệt: nhóm 1 (giai đoạn 2000 – 2005) và nhóm 2 (giai đoạn 2011 – 2020). Kết quả phân tích SIMPER xác định mức độ sai khác về cấu trúc quần xã hải sản giữa hai giai đoạn lên tới 78,87%. Các loài ưu thế ở giai đoạn trước thuộc nhóm cá kinh tế có kích thước lớn đã bị thay thế bởi các nhóm cá nhỏ thuộc họ cá Liệt (Leiognathidae), cá Phèn nhỏ (Mullidae) và mực ống nhỏ. Đường cong $K$-dominance về sinh khối nằm dưới đường cong độ phong phú cá thể tại giai đoạn 2011 – 2020, phản ánh cấu trúc quần xã bị xáo trộn mạnh do áp lực đánh bắt. Phân bố không gian ghi nhận sự co cụm của các bãi cá chính vào các tháng mùa đông và xu hướng phân tán trong mùa hè.

3. Đánh giá biến động của hoạt động khai thác nguồn lợi hải sản ở vịnh Bắc Bộ

Số lượng tàu thuyền cơ giới tại các tỉnh vịnh Bắc Bộ tăng nhanh trong giai đoạn 2010 – 2020, đặc biệt là nhóm tàu có công suất máy lớn hoạt động xa bờ. Cơ cấu nghề dịch chuyển theo hướng cơ giới hóa mạnh, trong đó nghề lưới kéo, nghề lưới chụp kết hợp ánh sáng công suất cao và lưới rê chiếm tỷ trọng lớn nhất.

Năm Nghề câu Nghề chụp Nghề khác Lưới kéo Nghề lưới rê Nghề vây Tổng số tàu thuyền
2014 5.380 Dữ liệu tích hợp Dữ liệu tích hợp Dữ liệu tích hợp Dữ liệu tích hợp Dữ liệu tích hợp Gia tăng cường lực

Hệ số hoạt động của các đội tàu ($BAC$) trong năm 2018 – 2019 và tổng số ngày khai thác hàng năm tăng cao, gây áp lực khai thác liên tục quanh năm. Tuy nhiên, năng suất khai thác trung bình ($CPUE$, tính bằng kg/ngày tàu) của hầu hết các nghề (lưới kéo, lưới vây, lưới chụp) có xu hướng giảm sút tỷ lệ nghịch với cường lực khai thác. Ngư trường khai thác của các nghề tập trung dày đặc tại khu vực ven bờ, vùng lộng phía Tây vịnh và khu vực đánh cá chung.

4. Đánh giá hoạt động khai thác nguồn lợi hải sản ở vùng biển vịnh Bắc Bộ

Phân tích tương quan chỉ ra cường lực khai thác tăng cao là nguyên nhân trực tiếp làm sụt giảm năng suất bắt gặp. Cơ cấu sản lượng khai thác giai đoạn 2015 – 2019 của các nghề lưới kéo đơn, lưới kéo đôi, nghề chụp và nghề rê nổi phản ánh tỷ lệ cá tạp và cá con chiếm tỷ trọng rất cao.

  • Hệ số tử vong và khai thác: Đối với nhiều loài cá đáy và cá nổi kinh tế chủ lực, hệ số chết do khai thác ($F$) vượt trội so với hệ số chết tự nhiên ($M$), đưa hệ số khai thác $E = F / Z$ vượt ngưỡng an toàn sinh học ($E > 0,5$).
  • Mức độ xâm hại nguồn lợi con non: Tần suất phân bố chiều dài khai thác cho thấy đa số cá thể bị đánh bắt có chiều dài nhỏ hơn chiều dài thành thục sinh dục lần đầu ($L < L_{m50}$). Nghề lưới kéo đơn và nghề lưới kéo đôi khai thác lượng lớn cá tạp đáy chưa trưởng thành. Nghề chụp kết hợp ánh sáng mạnh thu hút và tiêu diệt lượng lớn cá nổi non và nhuyễn thể non.

5. Đề xuất một số giải pháp phù hợp cho công tác quản lý nguồn lợi ở vùng biển vịnh Bắc Bộ

Luận án đề xuất hệ thống giải pháp kỹ thuật và hành chính:

  • Rà soát, cắt giảm và đóng băng số lượng tàu cá hoạt động nghề lưới kéo đáy theo lộ trình; chuyển đổi sinh kế sang các nghề thân thiện sinh thái hoặc nuôi trồng thủy sản.
  • Thực thi nghiêm ngặt quy định về kích thước mắt lưới tối thiểu tại đụt lưới kéo và lưới vây/lưới chụp theo Thông tư số 19/2018/TT-BNNPTNT; ứng dụng đụt lưới mắt vuông giúp tăng khả năng thoát thoát của cá non.
  • Ban hành lệnh cấm khai thác có thời hạn theo mùa sinh sản (từ tháng 5 đến tháng 8 hàng năm) và khoanh vùng bảo vệ các bãi đẻ, bãi ương nuôi cá con ven bờ và quanh các đảo Bạch Long Vỹ, Cô Tô, Cát Bà, Hòn Mê, Hòn Mắt.
  • Tăng cường kiểm tra, giám sát hệ thống giám sát hành trình (VMS) và nhật ký khai thác tại các cảng cá chỉ thị.

Kết quả và những đóng góp mới

Luận án ghi nhận các đóng góp khoa học và thực tiễn:

  1. Về mặt lý luận và khoa học:
    • Cung cấp hệ thống dữ liệu cập nhật đầy đủ và đồng bộ nhất đến thời điểm năm 2023 về hiện trạng đặc điểm nguồn lợi hải sản vùng biển vịnh Bắc Bộ trong chu kỳ 20 năm (2000 – 2020), bao gồm danh mục thành phần loài, mật độ phân bố ($CPUA$), độ phong phú ($NPUA$), trữ lượng tức thời và bậc dinh dưỡng trung bình ($TL$).
    • Là công trình nghiên cứu chuyên sâu đầu tiên tại vịnh Bắc Bộ phân tích định lượng sự thay đổi cấu trúc quần xã hải sản dưới tác động cơ học và áp lực của hoạt động khai thác, lượng hóa mức độ sai khác quần xã sinh vật (78,87% theo SIMPER) giữa hai thời kỳ 2000 – 2005 và 2011 – 2020.
    • Xác định rõ các thông số sinh học nghề cá cốt lõi ($M$, $F$, $Z$, $E$, $L_{m50}$) của các đối tượng kinh tế chủ lực tầng đáy và tầng nổi, chứng minh trạng thái khai thác vượt ngưỡng sinh học an toàn.
  2. Về mặt thực tiễn:
    • Đo lường mức độ xâm hại nguồn lợi con non và đánh bắt sản phẩm chưa thành thục ($L < L_{m50}$) của các đội tàu lưới kéo, nghề chụp và nghề vây, cung cấp bằng chứng thực địa rõ ràng về tính chất khai thác tận thu.
    • Cung cấp cơ sở khoa học trực tiếp cho các nhà hoạch định chính sách thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn trong việc cơ cấu lại đội tàu khai thác vịnh Bắc Bộ, phân bổ hạn ngạch giấy phép khai thác hải sản, thiết kế mẫu ngư cụ chọn lọc và quy hoạch các khu vực bảo tồn biển, bảo vệ bãi đẻ có thời hạn.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế được văn bản đề cập:
    • Nguồn số liệu của luận án kế thừa từ nhiều đề tài, dự án điều tra khác nhau trong giai đoạn 2000 – 2020; mặc dù đã được chuẩn hóa nhưng có sự khác biệt nhất định về tần suất chuyến khảo sát và loại tàu điều tra giữa các năm.
    • Dữ liệu nghề cá thương phẩm và giám sát viên trên biển (observer) tập trung chủ yếu trong giai đoạn 2014 – 2020, chưa bao phủ toàn diện 100% các loại hình ngư cụ quy mô nhỏ thủ công tại các bãi ngang ven bờ.
    • Các phân tích áp lực khai thác chuyên sâu về tham số sinh học ($L_{m50}$, $E$, $F$, $M$) mới chỉ tập trung trên nhóm loài chiếm ưu thế kinh tế cao của tầng đáy và tầng nổi, chưa bao quát được toàn bộ danh mục loài bắt gặp.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Mở rộng nghiên cứu ứng dụng các mô hình động thái hệ sinh thái bậc cao (như Ecopath with Ecosim - EwE) để mô phỏng tương tác dinh dưỡng phức tạp và dự báo biến động nguồn lợi dưới các kịch bản quản lý nghề cá khác nhau.
    • Duy trì chuỗi số liệu điều tra giám sát nguồn lợi độc lập định kỳ sau năm 2020 để theo dõi khả năng phục hồi của quần xã sau khi áp dụng các biện pháp giảm cường lực và điều chỉnh quy định về kích thước mắt lưới.

Giá trị tham khảo

Nội dung và dữ liệu của luận án mang giá trị tham khảo ứng dụng cho nhiều nhóm đối tượng:

  • Cơ quan quản lý nhà nước (Cục Thủy sản, Viện Nghiên cứu Hải sản, Chi cục Thủy sản 9 tỉnh ven biển vịnh Bắc Bộ): Sử dụng các số liệu về mức độ vượt ngưỡng khai thác của đội tàu lưới kéo và bản đồ ngư trường để phân bổ hạn ngạch giấy phép tàu cá, khoanh vùng cấm khai thác có thời hạn từ tháng 5 đến tháng 8 hàng năm nhằm bảo vệ bãi đẻ nguồn lợi.
  • Giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học chuyên ngành Thủy sinh vật học, Quản lý Thủy sản, Sinh thái học biển: Tham khảo quy trình phân tích cấu trúc quần xã đa biến (Cluster, MDS, SIMPER, đường cong $K$-dominance) và phương pháp đánh giá mức độ xâm hại nguồn lợi dựa trên điểm tham chiếu chiều dài thành thục $L_{m50}$.
  • Kỹ sư khai thác thủy sản và ngư cụ: Tham khảo số liệu đánh bắt con non để tiếp tục cải tiến thiết kế đụt lưới mắt vuông cho lưới kéo đáy và lưới chọn lọc nhằm giảm thiểu sản lượng cá tạp và bảo vệ nguồn lợi tự nhiên.

Câu hỏi thường gặp

1. Mức độ sai khác về cấu trúc quần xã hải sản ở vịnh Bắc Bộ giữa giai đoạn 2000 – 2005 và giai đoạn 2011 – 2020 là bao nhiêu?
Kết quả phân tích SIMPER trên ma trận chỉ số độ phong phú cá thể ($NPUA$) ghi nhận mức độ sai khác về cấu trúc quần xã hải sản giữa hai giai đoạn lên tới 78,87%. Sự khác biệt này phản ánh sự biến đổi sâu sắc của hệ sinh thái, trong đó các loài cá kinh tế kích thước lớn giảm sút và bị thay thế bằng các loài cá tạp kích thước nhỏ.

2. Nghề khai thác nào gây áp lực và xâm hại nguồn lợi lớn nhất tại vịnh Bắc Bộ theo kết quả luận án?
Nghề lưới kéo (đặc biệt là lưới kéo đáy đơn và đôi) và nghề lưới chụp mực kết hợp ánh sáng mạnh là hai loại nghề có mức độ xâm hại nguồn lợi cao nhất. Nghề lưới kéo phá hủy sinh cảnh đáy và có cường lực khai thác vượt ngưỡng bền vững khoảng 69,4%, trong khi nghề chụp có tỷ lệ đánh bắt cá nổi non và mực chưa thành thục rất cao.

3. Bậc dinh dưỡng trung bình ($TL$) của nguồn lợi hải sản vịnh Bắc Bộ biến động như thế nào qua thời gian nghiên cứu?
Bậc dinh dưỡng trung bình của tập đoàn nguồn lợi hải sản vịnh Bắc Bộ có xu hướng suy giảm liên tục từ năm 2000 đến năm 2020. Nguyên nhân chính là do áp lực khai thác tập trung làm suy giảm sinh khối các loài cá ăn thịt bậc cao trong chuỗi thức ăn, dẫn đến sự bùng phát của các loài có bậc dinh dưỡng thấp hơn.

4. Dữ liệu nghề cá thương phẩm được luận án thu thập trong giai đoạn nào và gồm những thông tin gì?
Số liệu nghề cá thương phẩm được thu thập tại các cảng cá chính thuộc vịnh Bắc Bộ trong giai đoạn 2014 – 2020. Dữ liệu bao gồm các thông số kỹ thuật tàu thuyền, nghề khai thác, hệ số hoạt động ($BAC$), số ngày khai thác, năng suất khai thác ($CPUE$), sản lượng theo nhóm loài thương phẩm và các chỉ số sinh học ($L_{tb}$, $L_{m50}$, hệ số tử vong $M, F, Z$, hệ số khai thác $E$).

5. Cơ sở khoa học của việc đề xuất cấm khai thác có thời hạn từ tháng 5 đến tháng 8 tại vịnh Bắc Bộ là gì?
Các nghiên cứu sinh học nguồn lợi kế thừa và phân tích trong luận án chứng minh đa số các loài hải sản kinh tế ở vịnh Bắc Bộ sinh sản tập trung cao điểm từ tháng 5 đến tháng 8 hàng năm. Do đó, cấm khai thác trong khoảng thời gian này tại các vùng biển ven bờ và quanh các đảo sẽ bảo vệ đàn cá bố mẹ sinh sản và bảo toàn đàn cá con ương nuôi.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của Mai Công Nhuận đã phân tích định lượng chuỗi số liệu 20 năm (2000 – 2020) để làm sáng tỏ các tác động tiêu cực của hoạt động khai thác đến nguồn lợi hải sản ở vùng biển vịnh Bắc Bộ. Kết quả nghiên cứu chứng minh sự suy thoái rõ rệt của hệ sinh thái biểu hiện qua mức độ sai khác cấu trúc quần xã lên tới 78,87%, sự suy giảm bậc dinh dưỡng trung bình và tỷ lệ khai thác cá non vượt ngưỡng chiều dài thành thục $L_{m50}$. Các phát hiện này là luận cứ khoa học trực tiếp phục vụ công tác quy hoạch, cắt giảm tàu lưới kéo, điều chỉnh kích thước mắt lưới và ban hành lệnh cấm khai thác theo mùa nhằm phục hồi nguồn lợi hải sản bền vững tại vịnh Bắc Bộ.