Tổng quan nghiên cứu

Lưu vực sông Cái Nha Trang có chiều dài dòng chính khoảng 84 km cùng diện tích lưu vực xấp xỉ 2.000 km², đóng vai trò huyết mạch trong việc cung cấp nguồn nước, điều hòa khí hậu và phát triển kinh tế xã hội cho hơn 422.601 cư dân thành phố Nha Trang. Hạ lưu sông Cái là vùng chuyển tiếp sinh thái đặc biệt nhạy cảm giữa môi trường nước ngọt nội địa và rạn san hô vịnh Nha Trang, đóng vai trò như bãi đẻ, bãi ương dưỡng tự nhiên của nhiều đàn cá ven bờ. Tuy nhiên, tốc độ đô thị hóa nhanh chóng với mật độ dân cư nội thành đạt 1.683 người/km², sự phát triển của hệ thống cơ sở lưu trú du lịch cùng sự hiện diện của công trình đập tạm ngăn mặn Vĩnh Phương đã làm biến đổi sâu sắc chế độ dòng chảy và suy giảm chất lượng nguồn nước. Thực trạng này đặt nguồn lợi thủy sản trước áp lực suy giảm nghiêm trọng về sản lượng đánh bắt và cấu trúc thành phần loài.

Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá toàn diện các chỉ tiêu môi trường nước, xác định cấu trúc thành phần loài cá, phân tích quy luật phân bố sinh thái theo không gian - thời gian, đồng thời xây dựng hệ thống giải pháp sử dụng bền vững nguồn lợi cá. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào vùng hạ lưu sông Cái thuộc địa phận thành phố Nha Trang, được tiến hành khảo sát thực địa liên tục tại 9 trạm quan trắc từ tháng 7/2019 đến tháng 12/2019. Về mặt khoa học và thực tiễn, công trình đã định loại thành công 155 loài cá, phát hiện 4 loài có tên trong Sách Đỏ Việt Nam năm 2007 và 28 loài thuộc danh mục giống thủy sản được phép sản xuất kinh doanh theo Quyết định 57/2008/QĐ-BNN, cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho công tác quy hoạch lưu vực và quản lý nghề cá địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết phân vùng sinh thái cửa sông và tương quan thích nghi độ mặn trong môi trường thủy sinh nhiệt đới. Theo khung phân loại môi trường nước tự nhiên ở Việt Nam, hệ thống thủy vực được phân định thành 3 nhóm cơ bản dựa trên nồng độ muối: vùng nước ngọt có độ mặn dưới 0,5‰, vùng nước lợ có biên độ dao động từ 0,5‰ đến 30‰ (chia nhỏ thành lợ nhạt 0,5 - 5‰, lợ vừa 5 - 18‰ và lợ mặn 18 - 30‰), và vùng nước mặn có độ mặn từ 30‰ đến 35‰. Sự biến thiên độ mặn chi phối trực tiếp đến áp suất thẩm thấu, quá trình trao đổi chất và sự hình thành các quần xã cá đặc trưng.

Bên cạnh đó, đề tài tích hợp mô hình phân loại tập tính di cư của cá theo lý thuyết của Northcote năm 1984 cùng cơ sở dữ liệu FishBase của Froese và Pauly năm 2019. Mô hình này phân chia khu hệ cá thành 6 nhóm sinh thái di cư bao gồm: nhóm cá sống ở biển vào nước ngọt sinh sản (Anadromous), nhóm cá sống ở nước lợ ra biển sinh sản (Catadromous), nhóm cá di chuyển qua lại giữa nước ngọt và biển để tìm kiếm thức ăn (Amphidromous), nhóm cá di cư hoàn toàn trong nội địa nước ngọt (Potamodromous), nhóm cá chỉ di cư ngoài biển (Oceanodromous) và nhóm cá định cư không di cư (Non-migratory). Việc kết hợp các khái niệm về bậc phân loại học cá, cấu trúc quần xã và chỉ số tương đồng sinh thái tạo nên khung phân tích chặt chẽ để đánh giá động thái khu hệ cá hạ lưu sông Cái.

Phương pháp nghiên cứu

Dữ liệu nghiên cứu được thu thập từ 9 trạm khảo sát đại diện (ký hiệu từ A1 đến A9) trải dài từ thượng lưu cầu gỗ Diên Phú, qua xã Vĩnh Trung, Vĩnh Thạnh, Vĩnh Phương, Vĩnh Ngọc, phường Ngọc Hiệp đến khu vực Cửa Lớn tại phường Vĩnh Phước. Quá trình thu mẫu hiện trường được thực hiện định kỳ 1 tháng/lần trong suốt 6 đợt khảo sát từ tháng 7/2019 đến tháng 12/2019 theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6663-6:2018 và TCVN 6663-3:2016. Cỡ mẫu chất lượng nước bao gồm 7 thông số: nhiệt độ, độ mặn, pH, độ đục, nồng độ oxy hòa tan (DO) được đo trực tiếp tại hiện trường bằng thiết bị đo đa chỉ tiêu chuyên dụng YSI PRO DSS của Mỹ; nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5) được phân tích trong phòng thí nghiệm bằng phương pháp ủ bình đen 5 ngày ở 20°C theo tiêu chuẩn SMEWW 5210-B; nhu cầu oxy hóa học (COD) được xác định bằng phương pháp hồi lưu mở theo SMEWW 5220-B.

Mẫu cá được thu thập bằng phương pháp kết hợp điều tra đánh bắt trực tiếp cùng ngư dân địa phương với tần suất 1 lần/tháng và thu mua mẫu tươi tại 4 chợ đầu mối thủy sản ven sông gồm chợ Ngọc, chợ Vĩnh Phương, chợ Ga và chợ cá Xóm Cồn. Mẫu sinh vật được cố định và bảo quản trong dung dịch formol nồng độ 4 - 10% theo quy trình chuẩn của Pravdin năm 1973 và Motomura cùng Ishikawa năm 2013. Quá trình định loại hình thái cá dựa vào hệ thống tài liệu phân loại của Vương Dĩ Khang năm 1963, Kottelat năm 2001 và 2013, kết hợp cập nhật danh pháp quốc tế từ FishBase. Số liệu được phân tích định lượng bằng phần mềm MS Excel 2010, phân tích chỉ số tương đồng Bray-Curtis và hệ số gần gũi Sorensen bằng phần mềm Primer 5.0, đồng thời số hóa bản đồ phân bố sinh thái bằng phần mềm MapInfo 15.0 nhằm đảm bảo độ chuẩn xác và tính trực quan.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã ghi nhận và định loại tổng cộng 155 loài cá thuộc 113 giống, 60 họ, 20 bộ, thuộc 2 lớp chính là lớp cá Sụn (Chondrichthyes) với 1 loài cá Đuối bồng (Dasyatis akajei) và lớp cá Xương (Osteichthyes) với 154 loài chiếm tỷ lệ 99,35%. Trong cấu trúc bậc bộ, bộ cá Vược (Perciformes) thể hiện tính đa dạng vượt trội nhất khi sở hữu 20 họ (chiếm 33,33% tổng số họ), 31 giống (chiếm 27,43% tổng số giống) và 53 loài (chiếm 34,19% tổng số loài). Đứng thứ hai là bộ cá Bống (Gobiiformes) với 16 loài (chiếm 10,32%), tiếp theo là bộ cá Chép (Cypriniformes) với 14 loài (chiếm 9,03%) và bộ cá Bơn (Pleuronectiformes) với 13 loài (chiếm 8,39%). Ở cấp độ họ, họ cá Chép (Cyprinidae) dẫn đầu về độ đa dạng với 11 giống (9,73%) và 13 loài (8,39%), trong khi giống cá Móm (Gerres) là giống có số lượng loài phong phú nhất khu vực với 6 loài (chiếm 3,87%).

Về giá trị bảo tồn, nghiên cứu xác định có 4 loài cá quý hiếm nằm trong Sách Đỏ Việt Nam năm 2007 và Quyết định 82/2008/QĐ-BNN. Cụ thể có 2 loài ở mức Nguy cấp (EN) là cá Ngựa thân trắng (Hippocampus kelloggi) và cá Ngựa ba chấm (Hippocampus trimaculatus); 2 loài ở mức Sẽ nguy cấp (VU) là cá Ngựa gai (Hippocampus histrix) và cá Cháo lớn (Megalops cyprinoides). Ngoài ra, khu hệ cá còn ghi nhận 18 loài có giá trị thương phẩm cao và 28 loài thuộc danh mục giống thủy sản được phép sản xuất kinh doanh theo Quyết định 57/2008/QĐ-BNN. Phân tích tập tính di cư cho thấy 70/155 loài (chiếm 45,16%) có hoạt động di cư sinh sản và dinh dưỡng, trong đó nhóm cá di chuyển giữa vùng nước ngọt và nước mặn để kiếm mồi (Amphidromous) chiếm tỷ lệ cao nhất với 26 loài (16,77%).

Thảo luận kết quả

Sự phân bố của các loài cá ở hạ lưu sông Cái chịu sự chi phối mạnh mẽ của gradient độ mặn và biến thiên thủy văn theo mùa. Độ mặn tầng mặt biến thiên từ 0‰ đến 27,22‰, giảm dần từ vùng cửa biển Cửa Lớn vào sâu trong nội địa. Vào mùa khô từ tháng 7 đến tháng 8, nhiệt độ nước đạt trung bình 31,2 - 31,8°C và độ mặn xâm nhập sâu khiến thành phần loài cá khai thác được đa dạng hơn, tập trung nhiều loài cá biển và cá nước lợ. Ngược lại, mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 12 với lượng mưa đỉnh điểm vào tháng 11 đạt 703 mm (chiếm 39,73% lượng mưa cả năm) làm suy giảm độ mặn và gia tăng độ đục lên mức 57,8 - 72,8 NTU tại các trạm thượng nguồn, khiến các loài cá nước lợ có xu hướng di chuyển dạt ra gần cửa sông.

Theo không gian, số lượng loài phân bố tại các trạm gần biển A1 - A3 cao hơn rõ rệt so với các trạm nước ngọt A7 - A9. Đập tạm Vĩnh Phương đóng vai trò như một bức tường ngăn mặn nhân tạo, tạo ra sự phân tách sinh thái rõ rệt: phía trên đập nước duy trì ngọt quanh năm thích hợp cho các loài thuộc họ cá Chép, phía dưới đập là vùng giao thoa nước lợ - mặn nơi các loài thuộc bộ cá Vược và bộ cá Bống chiếm ưu thế. Chất lượng nước tầng mặt đạt chuẩn A1 theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT với nồng độ oxy hòa tan (DO) trung bình 5,93 - 6,36 mg/l và BOD5 dao động 2,47 - 2,85 mg/l. Tuy nhiên, chỉ số COD tại khu vực đô thị A1 - A3 nhiều thời điểm đạt 7,71 - 12,39 mg/l (vượt mốc 10 mg/l), phản ánh tác động tiêu cực từ chất thải sinh hoạt và du lịch ven bờ. Kết quả phân tích chỉ số tương đồng sinh thái Bray-Curtis trên biểu đồ nhánh cây (dendrogram) và ma trận hệ số gần gũi Sorensen đã chứng minh sự tách biệt rõ ràng về cấu trúc loài giữa hai cụm sinh cảnh thượng lưu và hạ lưu đập ngăn mặn.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm phục hồi và khai thác hiệu quả nguồn lợi cá hạ lưu sông Cái, 4 nhóm giải pháp chiến lược cần được triển khai đồng bộ:

Thứ nhất, kiểm soát và tổ chức lại hoạt động khai thác thủy sản hợp lý. Chi cục Thủy sản tỉnh Khánh Hòa cần ban hành quy định cấm sử dụng các loại ngư cụ có mắt lưới dưới 1,5 cm, cấm triệt để việc đánh bắt bằng xung điện và chất nổ. Thiết lập thời gian đóng cửa khai thác tạm thời tại vùng cửa sông Cái từ tháng 3 đến tháng 8 hàng năm nhằm bảo vệ bãi đẻ và cá con của các loài di cư sinh sản, hướng tới mục tiêu giảm 30% tỷ lệ cá con bị khai thác non trong vòng 2 năm tới.

Thứ hai, bảo vệ môi trường nước và khôi phục hành lang di cư sinh thái. Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Khánh Hòa chủ trì dự án thiết lập hệ thống quan trắc tự động kiểm soát nước thải từ các cơ sở du lịch và làng nghề ven sông, đảm bảo 100% cơ sở xả thải đạt quy chuẩn môi trường trước năm 2025. Phối hợp với ban quản lý công trình thủy lợi nghiên cứu thiết kế âu dẫn cá hoặc đường tràn sinh thái tại đập ngăn mặn Vĩnh Phương nhằm khôi phục đường di cư tự nhiên cho 70 loài cá di cư.

Thứ ba, đẩy mạnh phát triển nuôi trồng thủy sản bền vững và phục hồi nguồn lợi. Trung tâm Khuyến nông tỉnh Khánh Hòa triển khai các mô hình nuôi lồng bè an toàn sinh học đối với 28 loài cá trong danh mục Quyết định 57/2008/QĐ-BNN như cá Vược, cá Hồng, cá Mú. Xây dựng đề án sinh sản nhân tạo và thả giống bổ sung định kỳ 50.000 con giống bản địa mỗi năm vào lưu vực sông Cái giai đoạn 2024 - 2026.

Thứ tư, nâng cao nhận thức cộng đồng và thực thi cơ chế đồng quản lý. Ủy ban nhân dân thành phố Nha Trang cùng Hội Nghề cá thành lập các tổ đồng quản lý nghề cá tại 8 xã, phường ven sông. Tổ chức các chiến dịch truyền thông bảo tồn 4 loài cá quý hiếm thuộc Sách Đỏ Việt Nam (đặc biệt là các loài cá ngựa Hippocampus), cam kết 100% ngư dân tự nguyện thả lại tự nhiên các cá thể nguy cấp khi vô tình đánh bắt được.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho 4 nhóm đối tượng chính:

Nhà nghiên cứu và học viên sau đại học chuyên ngành Sinh thái học, Thủy sinh học, Hải dương học: Luận văn cung cấp bộ khóa phân loại hoàn chỉnh của 155 loài cá cùng phương pháp tiếp cận đa chiều về sinh thái cửa sông nhiệt đới, làm tài liệu tham chiếu tin cậy cho các đề tài nghiên cứu so sánh khu hệ cá thủy vực nội địa và ven biển miền Trung.

Cán bộ quản lý tại Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Chi cục Thủy sản và Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Khánh Hòa: Các số liệu định lượng về 7 chỉ tiêu chất lượng nước, danh lục 4 loài cá nguy cấp và thực trạng ngư cụ khai thác là cơ sở pháp lý và khoa học để xây dựng quy hoạch phân vùng khai thác thủy sản, lập báo cáo đánh giá tác động môi trường các công trình ven sông Cái.

Chủ cơ sở, doanh nghiệp và hợp tác xã nuôi trồng thủy sản tại khu vực Nam Trung Bộ: Dữ liệu về 28 loài cá thuộc danh mục giống thương phẩm và 18 loài cá kinh tế bản địa giúp các đơn vị định hướng lựa chọn đối tượng nuôi mới, tối ưu hóa quy trình thuần hóa cá nước lợ và phát triển các sản phẩm thủy sản đặc sản gắn liền với chỉ dẫn địa lý sông Cái.

Các tổ chức phi chính phủ và hiệp hội bảo tồn thiên nhiên: Luận văn cung cấp dữ liệu nền tảng về mối liên kết sinh thái giữa cửa sông Cái và rạn san hô vịnh Nha Trang, hỗ trợ xây dựng các dự án tài trợ bảo tồn đa dạng sinh học, thiết lập các khu bảo tồn nguồn lợi thủy sản vi mô dựa vào cộng đồng địa phương.

Câu hỏi thường gặp

Khu hệ cá ở hạ lưu sông Cái Nha Trang có mức độ đa dạng sinh học như thế nào?
Nghiên cứu đã ghi nhận 155 loài cá thuộc 113 giống, 60 họ và 20 bộ. Trong đó, bộ cá Vược chiếm ưu thế lớn nhất với 53 loài (34,19%), họ cá Chép dẫn đầu về số giống với 11 giống (9,73%) và 13 loài (8,39%). Cấu trúc này phản ánh sự giao thoa phong phú giữa nguồn gốc cá nội địa và cá biển ven bờ.

Những loài cá quý hiếm nào có nguy cơ tuyệt chủng được ghi nhận trong nghiên cứu?
Khu vực ghi nhận 4 loài cá quý hiếm thuộc Sách Đỏ Việt Nam năm 2007 và Quyết định 82/2008/QĐ-BNN, gồm 2 loài Nguy cấp (EN) là cá Ngựa thân trắng (Hippocampus kelloggi) và cá Ngựa ba chấm (Hippocampus trimaculatus); cùng 2 loài Sẽ nguy cấp (VU) là cá Ngựa gai (Hippocampus histrix) và cá Cháo lớn (Megalops cyprinoides).

Yếu tố môi trường nào chi phối mạnh mẽ nhất đến sự phân bố của các loài cá?
Độ mặn và chế độ dòng chảy theo mùa là hai yếu tố quyết định. Độ mặn dao động mạnh từ 0‰ đến 27,22‰ tạo nên sự phân tầng rõ rệt giữa vùng cửa sông và nội địa. Vào mùa khô, độ đa dạng loài đạt mức cao hơn do sự xâm nhập của nhiều loài cá biển và cá nước lợ.

Công trình đập ngăn mặn Vĩnh Phương tác động như thế nào đến nguồn lợi cá?
Đập ngăn mặn tạo rào cản chia cắt dòng chảy tự nhiên thành hai vùng môi trường biệt lập, ngăn cản hành trình di cư kiếm ăn và sinh sản của 70 loài cá di cư (chiếm 45,16% tổng số loài), làm suy giảm cục bộ khả năng tái tạo quần thể cá trên toàn lưu vực sông Cái.

Luận văn đề xuất các giải pháp trọng tâm nào để bảo tồn và phát triển nguồn lợi cá?
Tác giả đề xuất 4 nhóm giải pháp đồng bộ gồm: hoàn thiện quy chế khai thác và kiểm soát kích thước mắt lưới; xây dựng công trình đường dẫn cá qua đập Vĩnh Phương và giám sát nguồn thải; phát triển nuôi thương phẩm 28 loài cá bản địa; và thành lập các tổ đồng quản lý nghề cá cộng đồng.

Kết luận

  • Luận văn đã thiết lập danh mục phân loại học toàn diện với 155 loài cá thuộc 113 giống, 60 họ và 20 bộ tại vùng hạ lưu sông Cái Nha Trang.
  • Khẳng định vai trò quan trọng của khu vực như một bãi đẻ và bãi ương dưỡng tự nhiên khi ghi nhận tới 70 loài cá có tập tính di cư sinh sản và dinh dưỡng.
  • Phát hiện và lập hồ sơ bảo tồn cho 4 loài cá nguy cấp thuộc Sách Đỏ Việt Nam cùng 28 loài cá giống kinh tế theo Quyết định 57/2008/QĐ-BNN.
  • Làm rõ cơ chế chi phối của gradient độ mặn (0 - 27,22‰) và tác động của đập ngăn mặn Vĩnh Phương đến quy luật phân bố quần xã cá.
  • Đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp kỹ thuật, thể chế và cộng đồng mang tính khả thi cao nhằm phục hồi hệ sinh thái sông Cái giai đoạn 2024 - 2030.

Công trình là tài liệu khoa học nền tảng có giá trị lý luận và thực tiễn sâu sắc cho công tác quản lý tài nguyên thủy sản bền vững tại tỉnh Khánh Hòa. Các cơ quan quản lý, viện nghiên cứu và cộng đồng địa phương cần nhanh chóng phối hợp triển khai các khuyến nghị nhằm bảo vệ vẹn toàn nguồn gen quý giá của lưu vực sông Cái.