Nghiên Cứu Thiết Kế và Ứng Dụng Ngư Cụ Chọn Lọc Cho Nghề Khai Thác Hải Sản Việt Nam
Tóm tắt nghiên cứu
Nghiên cứu "Nghiên cứu thiết kế và áp dụng ngư cụ chọn lọc cho một số loại nghề khai thác hải sản" do ThS. Nguyễn Văn Kháng cùng nhóm nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Hải sản chủ trì, giải quyết bài toán cấp bách về suy giảm nguồn lợi sinh vật biển do hoạt động đánh bắt không chọn lọc. Đề tài tập trung trả lời câu hỏi: Làm thế nào để thiết kế và tối ưu hóa các thiết bị chọn lọc trên tàu cá Việt Nam nhằm giảm thiểu tối đa lượng cá non, mực nhỏ bị khai tử và bảo vệ các loài nguy cấp như rùa biển mà không gây tổn hại đến năng suất kinh tế của ngư dân?
Nhóm tác giả đã triển khai thực nghiệm thực địa trên hàng trăm mẻ lưới tại ba ngư trường trọng điểm (Đông Nam Bộ, Tây Nam Bộ và Vịnh Bắc Bộ) với ba đối tượng nghề chính: lưới kéo đáy, lưới kéo tôm và lưới chụp mực. Kết quả nổi bật bao gồm:
- Thiết bị tấm lưới mắt vuông TLV20 (cạnh mắt 20 mm) cho lưới kéo đáy giúp giải phóng 50,21% – 83,33% lượng cá nhỏ (1–5 cm) với ưu điểm vượt trội về độ bền và tính an toàn vận hành.
- Thiết bị thoát rùa biển (TED) hình tròn cho lưới kéo tôm đạt hiệu suất thoát rùa 100%, tỷ lệ thất thoát sản lượng tôm thương phẩm chỉ ở mức 2,65% – 3,77%.
- Thiết bị thoát mực con mắt vuông LMV16V cho lưới chụp mực giải thoát thành công 59,40% sản lượng mực non (1–5 cm), đánh dấu nghiên cứu tiên phong của Việt Nam trên bản đồ công nghệ ngư cụ thế giới.
Công trình cung cấp cơ sở kỹ thuật và luận cứ khoa học vững chắc cho việc tiêu chuẩn hóa ngư cụ chọn lọc, góp phần thực thi Luật Thủy sản và chuyển đổi nghề cá theo hướng có trách nhiệm và bền vững.
Bối cảnh và tầm quan trọng
Nghề khai thác hải sản đóng vai trò xương sống trong nền kinh tế biển Việt Nam, tuy nhiên áp lực khai thác gia tăng đã dẫn tới tình trạng cạn kiệt nghiêm trọng nguồn lợi thủy sản tầng đáy và tầng nổi. Trong thực tế khai thác truyền thống, ngư dân thường sử dụng các loại ngư cụ có kích thước mắt lưới đụt quá nhỏ hoặc sử dụng mắt lưới hình thoi co thắt khi chịu lực cản của nước. Hệ quả là một lượng khổng lồ cá tạp, cá non chưa trưởng thành (juveniles) và các loài động vật biển nguy cấp bị giữ lại trong túi lưới. Ở các chuyến biển dài ngày, nhiều tàu lưới kéo buộc phải vứt bỏ cá con xuống biển gây ô nhiễm môi trường và hủy diệt nguồn sinh khối tương lai.
Trước thời điểm đề tài triển khai, các nghiên cứu giảm thiểu sản phẩm phụ (Bycatch Reduction Devices - BRDs) và thiết bị thoát rùa (TEDs) đã được ứng dụng tại một số nước như Mỹ, Úc, Thái Lan nhưng việc nội địa hóa và chế tạo ngư cụ thích nghi với điều kiện tàu thuyền, tập tính đàn cá và ngư trường nhiệt đới đa loài ở Việt Nam vẫn còn bỏ ngỏ. Đặc biệt, phân ngành khai thác mực bằng lưới chụp – nghề đặc thù có sản lượng mực non chiếm tới 75,10% số lượng cá thể – hoàn toàn chưa từng có giải pháp kỹ thuật chọn lọc nào trên thế giới.
Nghiên cứu mang tính thời sự đặc biệt quan trọng, không chỉ hiện thực hóa các cam kết quốc tế của Việt Nam theo Bộ quy tắc nghề cá có trách nhiệm của FAO (CCRF) mà còn tạo ra công cụ quản lý nghề cá cụ thể, bảo vệ đa dạng sinh học biển và duy trì sinh kế lâu dài cho hàng triệu ngư dân ven biển.
Methodology và approach
Đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm hiện trường (sea trials) kết hợp phân tích định lượng sinh học và cơ học ngư cụ, được chia làm 3 nhánh chuyên biệt:
1. Thiết kế thực nghiệm và phương tiện nghiên cứu
- Nhánh I (Lưới kéo tôm tại Kiên Giang): Thử nghiệm trên tàu vỏ gỗ công suất 168 CV. Nghiên cứu 3 dạng hình học của thiết bị thoát rùa (TED): dạng tròn, dạng ô van (Super Shooter cải tiến) và dạng chữ nhật, tích hợp tấm lưới dẫn hướng và nắp thoát rùa.
- Nhánh II (Lưới kéo đáy tại Bà Rịa – Vũng Tàu): Triển khai trên tàu lưới kéo đơn 215 CV (dài 16,1 m). Thử nghiệm đối chứng 15 mẫu thiết bị: 5 mẫu khung sắt phân ly khe hở (D12, D20, D25, D30, D40) và 10 mẫu tấm lưới mắt vuông với kích thước khác nhau (TLV1: $1.200 \times 800\text{ mm}$; TLV2: $2.000 \times 800\text{ mm}$, mắt lưới $a = 20 - 40\text{ mm}$).
- Nhánh III (Lưới chụp mực tại Vịnh Bắc Bộ): Thực hiện trên tàu HP 90 CV với vàng lưới chụp chu vi miệng $82,6\text{ m}$. Chế tạo và thử nghiệm các thiết bị: Lưới mắt vuông (LMV), lưới mắt hình thoi (LHT) và lưới thép không gỉ (LT) với các kích cỡ mắt lưới từ $12 - 20\text{ mm}$, kết hợp kiểu lắp ráp bằng vành inox hoặc luồn giềng.
2. Thu thập và xử lý số liệu
Nghiên cứu áp dụng kỹ thuật phương pháp bao đụt ngoài (Covered Codend Method):
- Toàn bộ sinh vật thoát qua khe hở/mắt lưới của thiết bị chọn lọc ở đụt trong (ĐI) được hứng trọn bởi đụt ngoài (ĐN) có lưới mắt nhỏ ($2a = 15 - 20\text{ mm}$) và hệ thống phao nâng định hình dòng chảy.
- Mỗi mẻ kéo kéo dài từ 1 đến 2 giờ, luân phiên thử nghiệm giữa ngày (05h00 – 18h00) và đêm (18h00 – 06h00) nhằm loại trừ sai số do tập tính bơi và thị giác của cá/mực.
- Dữ liệu thu thập gồm: tổng khối lượng mẫu, phân tích thành phần loài, đo đếm sinh học chiều dài cá thể theo từng nhóm kích thước, tính toán tỷ lệ thoát theo sản lượng ($w_{SL}$) và theo số cá thể ($w_{CT}$):
$$w_{SL} = \frac{W_{ĐN}}{W_{ĐN} + W_{ĐT}} \times 100% \quad ; \quad w_{CT} = \frac{N_{ĐN}}{N_{ĐN} + N_{ĐT}} \times 100%$$
Tiêu chuẩn đối chiếu tính chọn lọc dựa trên Thông tư 01/2000/TT-BTS quy định kích thước tối thiểu cho phép khai thác của các loài hải sản kinh tế.
Phát hiện chính
Các phát hiện từ thực nghiệm mang lại nhiều kết luận khoa học có giá trị ứng dụng cao:
1. Tấm lưới mắt vuông (TLV) vượt trội về tính ứng dụng trong lưới kéo đáy
So sánh giữa thiết bị khung sắt (D) và tấm lưới mắt vuông (TLV):
- Khung sắt D20 cho tỷ lệ thoát cá con (1–5 cm) rất cao (76,20% – 97,30%), tuy nhiên thiết bị nặng nề, dễ vướng đáy, tiềm ẩn nguy hiểm khi tời lưới và khó thao tác trên tàu nhỏ.
- Tấm lưới mắt vuông kích thước lớn (TLV2) mở rộng diện mạo thoát cá: với cùng kích thước mắt lưới, TLV2 cho tỷ lệ cá thể thoát đạt từ 53,08% đến 80,21% (cao vượt trội so với tấm TLV1 chỉ đạt 32,42% – 47,92%).
- Thiết bị TLV20 (cạnh mắt 20 mm) chứng minh tính tối ưu nhất: cho phép 50,21% – 83,33% cá chỉ vàng, cá đù, cá mối, mực ống non nhóm 1–5 cm trốn thoát an toàn, đồng thời giữ lại trọn vẹn nhóm cá đạt kích thước thương phẩm.
2. Thiết bị TED hình tròn giải thoát 100% rùa biển, bảo toàn sản lượng tôm
- Thử nghiệm thả trực tiếp rùa biển vào lưới kéo tôm tại vùng biển Kiên Giang cho thấy thiết bị TED hình tròn đạt hiệu quả giải phóng rùa biển 100% qua cửa thoát trên lưng đụt.
- Tỷ lệ hao hụt sản lượng tôm thương phẩm được khống chế ở mức cực thấp: chỉ từ 2,65% đến 3,77%, thấp hơn nhiều so với thiết bị TED hình ô van (4,03% – 19,88%) và hình chữ nhật.
3. Đột phá đầu tiên về thiết bị thoát mực con cho lưới chụp mực
- Trong nghề chụp mực, nhóm mực con (1–5 cm) chiếm tới 31,24% sản lượng và 75,10% số lượng cá thể bị đánh bắt.
- Thiết bị lưới mắt vuông LMV16V (cạnh mắt lưới 16 mm, lắp vòng định hình inox) đạt kết quả tốt nhất: giải phóng 59,40% sản lượng và 55,20% cá thể mực non nhóm 1–5 cm ra khỏi đụt lưới.
- Thiết bị mắt lưới hình thoi cùng cỡ (LHT16) chỉ đạt tỷ lệ thoát 46,60% sản lượng do mắt lưới bị kéo căng khép lại dưới sức cản dòng nước.
4. Bảng tổng hợp so sánh hiệu quả các ngư cụ chọn lọc chính
| Loại ngư cụ |
Mẫu thiết bị tối ưu |
Đối tượng giải thoát chính |
Tỷ lệ thoát cá/mực nhỏ (1–5 cm) |
Tỷ lệ hao hụt sản phẩm chính |
| Lưới kéo đáy |
TLV20 (Tấm lưới vuông 20 mm) |
Cá chỉ vàng, cá đù, cá mối, mực con |
50,21% – 83,33% (cá thể) |
Rất thấp, cá thương phẩm giữ lại >95% |
| Lưới kéo tôm |
TED hình tròn (Khung thép tròn) |
Rùa biển, cá đuối, sam biển |
100% rùa biển thoát |
2,65% – 3,77% (tôm thương phẩm) |
| Lưới chụp mực |
LMV16V (Mắt vuông 16 mm có vành) |
Mực ống beka, mực đất, mực thẻ non |
59,40% (sản lượng) / 55,20% (cá thể) |
Không đáng kể với mực trưởng thành |
Đóng góp khoa học
-
Đóng góp về mặt lý thuyết và phương pháp:
- Cung cấp tập dữ liệu thực nghiệm quy mô lớn đầu tiên tại Việt Nam về đặc tính thủy động lực học và hành vi phản xạ của các loài hải sản nhiệt đới khi tiếp cận các cấu trúc chọn lọc ở đụt lưới.
- Làm sáng tỏ cơ chế duy trì diện tích thoát cá của mắt lưới vuông ($U_1 = 0,707$) so với hiện tượng co thắt góc của mắt lưới hình thoi truyền thống khi chịu lực kéo của mẻ lưới.
-
Tính tiên phong và đổi mới công nghệ:
- Lần đầu tiên trên thế giới thiết kế, chế tạo và thử nghiệm thành công thiết bị thoát mực con (LMV) cho nghề lưới chụp mực, mở ra hướng nghiên cứu mới trong công nghệ khai thác động vật chân đầu (Cephalopods).
- Nội địa hóa thành công công nghệ TED và JTED với quy trình chế tạo đơn giản bằng vật liệu sẵn có (dây PE, thép hộp, ống inox), phù hợp với điều kiện cơ giới hóa của đội tàu cá Việt Nam.
-
Ý nghĩa thực tiễn và chính sách:
- Cung cấp bản vẽ kỹ thuật chi tiết, quy trình lắp đặt và vận hành chuẩn cho 3 loại ngư cụ chọn lọc.
- Cung cấp luận cứ kỹ thuật để Bộ Thủy sản (nay là Bộ Nông nghiệp và Môi trường/Cục Thủy sản) hoàn thiện các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về kích thước mắt lưới tối thiểu và bắt buộc lắp đặt thiết bị thoát rùa (TED) phục vụ xuất khẩu hải sản sang các thị trường khó tính (như Mỹ và EU).
Đối tượng quan tâm
Báo cáo nghiên cứu đem lại giá trị thiết thực cho nhiều nhóm đối tượng:
- Cơ quan quản lý nhà nước (Cục Thủy sản, Chi cục Thủy sản các tỉnh): Sử dụng các thông số kỹ thuật (TLV20, LMV16V, TED tròn) làm căn cứ pháp lý để ban hành quy chế quản lý nghề cá, cấp phép khai thác và chống đánh bắt tận diệt (IUU).
- Chủ tàu và ngư dân: Tiếp cận giải pháp kỹ thuật có chi phí chế tạo thấp, dễ lắp đặt, giúp giảm thiểu thời gian phân loại cá tạp trên boong, nâng cao chất lượng hải sản thương phẩm và đảm bảo an toàn hàng hải.
- Giới nghiên cứu và đào tạo: Nguồn tài liệu tham khảo cốt lõi cho giảng viên, sinh viên các ngành Kỹ thuật Khai thác Thủy sản, Quản lý Nguồn lợi Thủy sản và Hải dương học.
- Các tổ chức bảo tồn đa dạng sinh học (IUCN, WWF, SEAFDEC): Dữ liệu thực chứng thúc đẩy các chương trình bảo vệ rùa biển và loài thủy sinh nguy cấp trong khu vực Đông Nam Á.
FAQ – Câu hỏi thường gặp
1. Phát hiện quan trọng và có tính ứng dụng cao nhất của đề tài là gì?
Phát hiện nổi bật nhất là việc chứng minh Tấm lưới mắt vuông TLV20 trên lưới kéo đáy và Thiết bị TED hình tròn trên lưới kéo tôm hoàn toàn thỏa mãn cả hai tiêu chí: bảo tồn sinh thái (giải thoát 50–83% cá con, 100% rùa biển) và hiệu quả kinh tế (tỷ lệ mất tôm/cá lớn dưới 4%), hoàn toàn khả thi để nhân rộng ngay vào thực tế sản xuất của ngư dân.
2. Thiết kế mắt lưới vuông (LMV) có gì ưu việt hơn mắt lưới hình thoi (LHT) truyền thống?
Khi mẻ lưới vận hành dưới nước, lực cản và sức nặng của khối cá trong đụt sẽ kéo căng lưới, làm các mắt lưới hình thoi bị co thắt và ép dẹp lại, bít kín lối thoát của sinh vật nhỏ. Ngược lại, mắt lưới vuông được định hình với các thanh chịu lực thẳng đứng và nằm ngang ($U_1 = 0,707$), luôn duy trì diện tích lỗ mở cố định, giúp cá con và mực non chủ động bơi thoát ra ngoài dễ dàng.
3. Kết quả thử nghiệm của đề tài có thể áp dụng mở rộng (generalize) cho các vùng biển khác không?
Có. Các thử nghiệm được tiến hành trên 3 vùng biển tiêu biểu đại diện cho toàn bộ lãnh hải Việt Nam (Vịnh Bắc Bộ, vùng biển Đông Nam Bộ và Tây Nam Bộ), phản ánh đầy đủ đặc trưng ngư trường nhiệt đới đa loài. Thiết kế thiết bị có tính linh hoạt cao, dễ dàng điều chỉnh kích thước để thích ứng với tàu thuyền ở miền Trung hoặc các vùng nước sâu.
4. Hạn chế của thiết bị khung sắt (D) so với tấm lưới mắt vuông (TLV) là gì?
Mặc dù khung sắt D20 cho tỷ lệ thoát cá nhỏ rất cao nhưng thiết bị có nhược điểm lớn: kết cấu cứng, cồng kềnh, nặng nề, dễ bị móp méo khi va đập với nền đáy rạn đá hoặc khi tời qua rulô cuốn lưới, gây mất ổn định hình học của đụt lưới và tiềm ẩn rủi ro tai nạn lao động cho thuyền viên.
5. Khuyến nghị kỹ thuật then chốt cho nghề lưới chụp mực là gì?
Ngư dân làm nghề chụp mực nên sử dụng thiết bị lưới mắt vuông LMV16V (cạnh mắt $a \ge 16\text{ mm}$ gắn vòng định hình inox) ở phần đụt lưới. Kích thước này vừa giải thoát được gần 60% lượng mực non (chiều dài thân 1–5 cm) đang chiếm tỷ lệ cao trong mẻ lưới, vừa giữ lại nguyên vẹn các cá thể mực ống beka, mực đất và mực lá có giá trị thương phẩm cao.
Kết luận
Đề tài nghiên cứu của ThS. Nguyễn Văn Kháng và Viện Nghiên cứu Hải sản đã giải quyết xuất sắc bài toán then chốt giữa khai thác kinh tế và bảo tồn nguồn lợi hải sản. Với các mẫu thiết bị điển hình như TLV20 cho lưới kéo đáy, TED hình tròn cho lưới kéo tôm và LMV16V cho lưới chụp mực, công trình không chỉ khẳng định vị thế khoa học ngư cụ Việt Nam trên trường quốc tế mà còn mở ra con đường phát triển bền vững cho ngư nghiệp nước nhà.
Để các tiến bộ kỹ thuật này phát huy trọn vẹn giá trị, bước đi tiếp theo cần có sự vào cuộc đồng bộ giữa cơ quan quản lý trong việc ban hành quy chuẩn bắt buộc và các chính sách hỗ trợ chuyển giao công nghệ trực tiếp đến từng tổ đội tàu cá trên khắp các vùng biển Việt Nam.