Hình 10. Nhiệt độ và dịng chảy 3D trong tháng 3 (trái) và tháng 4 (phải) năm 2013.
Hình 11. Chlorophyll tháng 4 năm 2013.
3.2. Sản lượng và năng suất khai thác cá ngừ đại dương
3.2.1. Sả lượng khai thác cá ngừ đại dương
Theo số liệu phân tích từ các chuyến điều tra khảo sát giai đoạn 2001-2008 sản lượng trên từng mẻ lưới trung bình các tháng trong năm của cá ngừ đại dương chiếm tỉ lệ rất cao 88,5% (chương tình giám sát hoạt động khai thác) và 65,5% (chương tình khảo sát độc lập) trong tổng sản lượng trung bình của nghề câu vàng (Bảng 6).
Nếu tính sản lượng trung bình riêng chuyến biển tháng 4/5 và tháng 9/10 trong giai đoạn 2000 đến 2008 thì tỉ lệ sản lượng cá ngừ vây vàng trong các mẻ lưới lần lượt là 47,0% và 44,5% và tỉ lệ sản lượng cá ngừ mắt to là 30,6% và 17,6% so với tổng sản lượng trung bình trong cùng chuyến biển qua các năm. Đặc biệt năm 2006, kết quả khảo sát chuyến biển tháng 4/5 năm 2006 (Bảng 7) cho thấy sản lượng trung bình khai thác đối tượng cá ngừ vây vàng cao đột biến là 119,3kg/mẻ lưới.
Bảng 6. Tỷ lệ % thành phần sản lượng cá ngừ khai thác bằng câu vàng qua số liệu điều tra độc lập và giám sát hoạt động khai thác
Tên lồi chính Tỷ lệ % theo chuyến biển
Đ ều tra khảo sát Giám sát
Tiếng Việt La tinh Tháng 4/5
Tháng 9/10
Trung bình
Cá ngừ vây vàng Thunnus albacares 47,0 44,5 38,3 57,2 Cá ngừ mắt to Thunnus obesus 30,6 17,6 27,2 31,3 Cá ngừ vằn Katsuwonus pelamis 4,4 7,0 4,4 2,0 Cá ngừ chấm Euthynnus affinis 6,4 - 5,7
Cá ngừ vây dài Thunnus alalunga - 17,6 13,6 Cá ngừ phương đông Sarda orientalis - 1,8 1,4 Cá Ngừ ồ Auxis rochei rochei - 0,4 0,3
Cá khác 11,6 11,1 9,2 9,5
Nhóm cá ngừ 88,4 88,9 90,8 90,5
Bảng 7. Tỷ lệ % thành phần sản lượng cá ngừ khai thác bằng câu vàng qua số liệu điều tra độc lập, tháng 4/5 giai đoạn 2000- 2008
Loài Sản lượng trung bình chuyến biển (kg/mẻ lưới)
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2008 TB % Tháng 4 /5 Cá ngừ vây vàng 40,8 26,0 44,3 74,2 32,3 - 119,3 21,4 48,7 47,0 Cá ngừ mắt to 35,7 18,0 9,1 - - - - 37,0 31,7 30,6 Cá ngừ vằn 3,7 6,4 - 5,4 - - - 2,2 4,6 4,4 Cá ngừ chấm 2,3 15,5 - - - - - - 6,7 6,4 Cá khác 13,6 7,4 13,7 14,0 13,7 1,43 69,7 10,0 12,0 11,6
Phân tích từ các chuyến giám sát hoạt động khai thác, nếu tính sản lượng trung bình riêng chuyến biển tháng 4/5 thì tỉ lệ sản lượng cá ngừ đại dương trong các mẻ lưới là 85,6% so với tổng sản lượng trung bình trong cùng chuyến biển qua các năm từ 2000 đến 2009 (Bảng 8)
Bảng 8. Tỷ lệ % thành phần sản lượng cá ngừ khai thác bằng câu vàng qua số liệu giám sát hoạt động khai thác, tháng 4/5 giai đoạn 2000- 2009
Sản lượng trung bình chuyến biển (kg/mẻ lưới) Lồi chính 2000 2001 2003 2006 2007 2008 2009 TB % T4 /5 Cá ngừ vây vàng 71,3 100,4 56,6 43,3 100,8 77,9 55,2 Cá ngừ mắt to 34,9 4,5 47,3 86,0 22,50 42,9 30,4 Cá ngừ vằn 5,2 1,7 1,8 6,0 4,1 2,9 Cá khác 12,9 30,1 15,0 20,8 16,0 16,3 11,6
Kết quả phân tích từ nguồn số liệu nhật ký khai thác cũng cho thấy, nhóm cá ngừ đại dương khai thác được bằng nghề câu vàng, trung bình chúng chiếm tới 63,65% tổng sản lượng các chuyến biển qua các năm từ 2001 đến 2009. Bảng 9 cho thấy, sản lượng cá ngừ đại dương chiếm tỉ lệ cao 77,1% trong chuyên biển tháng 4/5.
Bảng 9. Tỷ lệ % thành phần sản lượng cá ngừ khai thác bằng câu vàng qua số liệu nhật ký khai thác, tháng 4/5 giai đoạn 2000- 2009
Sản lượng trung bình chuyến biển (kg/mẻ lưới)
Lồi 2001 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 TB %
T
4
/5 Cá ngừ đại dương 65,1 90,7 80,0 75,2 61,5 58,2 66,2 68,1 70,6 77,1
Cá khác 33,2 8,8 21,0 22,9
3.2.2. Năng su t khai thác và xu th bi n động năng su t cá ngừ đại dương
Năng suất khai thác được tính trên đơn vị kg/100 lưỡi câu, năng suất trung bình của các đối tượng cá ngừ vây vàng đánh bắt bằng nghề câu vàng trong các chuyến điều tra và giám sát đạt năng suất trung bình cao nhất lần lượt là 9,1kg/100 lưỡi câu và 14,4kg/100 lưỡi câu (Bảng 10).
Bảng 10. Biến động năng suất trung bình khai thác cá đại dương từ 2000 đến 2009 trong chuyến biển tháng 4/5
Chuyến
biển Năng suất trung bình chuyến biển (kg/100 lưỡi câu)
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 TB I 9,0 6,4 8,4 9,3 6,5 18,2 5,6 9,1
II 9,5 9,3 5,3 6,9 11,6 8,5
III 6,3 13,4 11,7 8,6 11,6 9,7 8,8 7,7 8,5 I: C ươ g rì k ảo sát
II: C ươ g rì g á sá oạ động khai thác III: Chương trình thu nhật ký khai thác
Xu hướng biến động qua các chuyến khảo sát tháng 4/5 trong giai đoạn 2000-2009 thể hiện xu thế giảm từ 9,0kg/100 lưới câu (2000) xuống 5,6kg/100 lưới câu (2008), cao đọt biến là 18,2kg/100 lưỡi câu (2006) (Hình 12). Đối với Chương trình giám sát hoạt động khai thác, năng suất có xu thế giảm qua các năm trong chuyến biển tháng 4/5 thể hiện giảm 9,5 kg/100 lưỡi câu (2001) xuống 6,9 kg/100 lưỡi câu (2008) và tăng 11,6kg/100 lưỡi câu (2009). Hình 9 cho thấy xu hướng biến động năng suất đều thể hiện không rõ rang xu thế (giao động 10 kg/100 lưỡi câu).
Hình 12. Biểu đồ xu thế biến động năng suất khai thác năng suất khai thác
3.3. Phương trình tương quan giữa cá và một số yếu tố môi trường
Trong nghiên cứu nguồn lợi nói chung và nghiên cứu dự báo khai thác nói riêng, nghiên cứu mối quan hệ giữa các yếu tố hải dương học đến sự phân bố, di cư, năng suất đánh bắt, biến động nguồn lợi ... là vấn đề hết sức phức tạp. Nghiên cứu này có ý nghĩa rất lớn cả trong nghiên cứu và thực tiễn sản xuất, quản lý và bảo vệ nguồn lợi hải sản. Tuy vậy, những cơng trình nghiên cứu về mối quan hệ này vẫn còn rất hạn chế, chưa giúp gì nhiều cho thực tế sản xuất của nghề cá. Giai đoạn gần đây, mặc dù có rất nhiều chương trình điều tra, nghiên cứu nhằm thu thập các nguồn tài liệu có liên quan, tiến hành phân tích, xem xét mối quan hệ trên và bước đầu đã đưa ra một số kết quả, đánh giá có ý nghĩa về mặt khoa học. Nhưng các kết quả này cần được nghiên cứu bổ sung, kiểm nghiệm trước khi đưa vào áp dụng thực tế sản xuất.
ươ g qua g ữa ă g su đá bắ (CPUE) vớ y u ố ơ rườ g; Đồn Văn Bộ
(2010) các chỉ số đưa vào phân tích mối tương quan giữa CPUE nghề câu với 26 yếu tố môi trường biển cơ bản (Bảng 11).
Phương trình: CPUE = A0 + A1*T0+A2*Ano+... + A26*Grad150 Bảng 11. Các yếu tố môi trường biển cơ bản
TT Ký hiệu Đơn vị đo Các yếu tố
1 T0 OC Nhiệt độ nước biển bề mặt
2 Ano OC Dị thường nhiệt độ nước biển bề mặt 3 H0 m Độ dày lớp tựa đồng nhất trên 4 T1 OC Nhiệt độ biên dưới lớp đột biến 5 H1 m Độ sâu biên dưới lớp đột biến 6 H0H1 m Độ dày lớp đột biến
7 Gradz OC/m Gradien trung bình của nhiệt độ trong lớp đột biến 8 H15 m Độ sâu mặt đẳng nhiệt 15 O C 9 H20 m Độ sâu mặt đẳng nhiệt 20 O C 10 H24 m Độ sâu mặt đẳng nhiệt 24 O C 11 H15-20 m Khoảng cách 2 mặt đẳng nhiệt 15-20O C 12 H20-24 m Khoảng cách 2 mặt đẳng nhiệt 20-24O C
13 TV mg-tươi/m3 Sinh khối thực vật nổi trung bình trong lớp quang hợp 14 DV mg-tươi/m3 Sinh khối động vật nổi trung bình trong lớp quang hợp 15
ToTV g-tươi/m2 Tổng sinh khối thực vật nổi trong cột nước thiết diện 1m2 lớp quang hợp
17 NNSC mgC/m3/ngày Năng suất sơ cấp trung bình trong lớp quang hợp 18 NSTC mgC/m3/ngày Năng suất thứ cấp trung bình trong lớp quang hợp 19 ToNSC gC/m2/ngày Tổng năng suất sơ cấp trong cột nước như trên 20 ToNTC gC/m2/ngày Tổng năng suất thứ cấp trong cột nước như trên
21 Grad0 OC/10km Gradien cực đại theo phưong ngang nhiệt bề mặt 22 Grad25 OC/10km Gradien cực đại theo phưong ngang nhiệt tầng 25m 23 Grad50 OC/10km Gradien cực đại theo phưong ngang nhiệt tầng 50m 24 Grad75 OC/10km Gradien cực đại theo phưong ngang nhiệt tầng 75m 25 Grad100 OC/10km Gradien cực đại theo phưong ngang nhiệt tầng 100m 26 Grad150 OC/10km Gradien cực đại theo phưong ngang nhiệt tầng 150m
Bảng 12. Tổng hợp thông tin cơ bản liên quan cá mơi trường trung bình tháng nhiều năm của nghề lưới câu vàng
Tháng Hệ số tương
quan chung
Sai số cho phép Độ bảo đảm (%) Độ dài chuỗi số liệu (số ô lưới) Tháng 1 0,60 5,61 78 99 Tháng 2 0,56 5,50 77 132 Tháng 3 0,51 7,69 83 131 Tháng 4 0,55 6,78 70 85 Tháng 5 0,50 8,57 92 159 Tháng 6 0,55 6,42 85 143 Tháng 7 0,57 7,48 78 157 Tháng 8 0,55 7,73 88 136 Tháng 9 0,54 7,83 84 141 Tháng 10 0,45 7,36 86 145 Tháng 11 0,67 4,85 75 96 Tháng 12 0,58 8,03 93 133 Đoàn Văn Bộ, 2010
3.4. Kết quả nghiên cứu
3.4.1. Mơ hình nghiên cứu và quy trình dự báo
a. Mơ hình nghiên cứu
Hiện nay, trên thế giới đã có khá nhiều mơ hình được đề xuất và áp dụng thành công trong đánh giá trữ lượng và dự báo khả năng khai thác các quần thể cá kinh tế, song chủ yếu theo 3 hướng [8]: Một là; Dựa vào nguyên lý Russel và các cải tiến trên cơ sở thống kê nghề cá. Hai là; Quá trình trao đổi năng lượng (dinh dưỡng) của cá trên cơ chế sinh lý-sinh thái thích nghi của cá với mơi trường. Ba là; Tương tác tổng hợp cá-môi trường-khai thác dưới tác động không dừng của môi trường.
T eo ướ g ứ là nếu khơng xét đến q trình di cư-nhập cư thì việc
đánh giá sinh khối đàn cá chủ yếu dựa vào đánh giá riêng biệt các tham số trong phương trình biến động số lượng cá thể (N) của đàn cá:
dN/dt = R + W – (F + M) +
trong đó R – lượng bổ sung, W – lượng tăng trưởng, F – hệ số chết do khai thác, M – hệ số chết tự nhiên, - các biến động không lường trước.
eo ướ g ứ a là đánh giá biến động nguồn lợi cá thơng qua các q trình trao đổi năng lượng (dinh dưỡng) của cá với các sinh vật khác trong hệ sinh thái biển, nhằm giải quyết các quan hệ cơ bản trong lưới thức ăn và sự chuyển hóa năng lượng qua các bậc. Những mơ hình theo hướng này thường rất chặt chẽ về logic vì phản ánh được bản chất của các quy luật tự nhiên. Tuy nhiên, do tính phức tạp, tinh vi của các mối quan hệ dinh dưỡng mà các mơ hình khơng thể thâu tóm hết được, đồng thời sự cồng kềnh về thuật tốn đã đưa đến khơng ít khó khăn cho việc giải bài toán nhằm đánh giá trữ lượng đàn cá khai thác.
eo ướ g ứ ba là nghiên cứu tác động tổng hợp môi trường-sinh vật-con người đã trở thành hướng nghiên cứu đầy triển vọng để dự báo biến động nguồn lợi cá trong vài chục năm gần đây [15].
Phương pháp luận nghiên cứu thừa nhận nguyên lý tồn tại mối quan hệ có tính quy luật giữa điều kiện mơi trường và cá, mọi thay đổi của các điều kiện môi trường đều dẫn đến biến động số lượng và phân bố của chúng. Đề tài giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ của mình theo hướng nghiên cứu này trên cơ sở từng bước tiếp cận tới bản chất của mối quan hệ ngư trường - sinh học - môi trường”,
là sự vận dụng đúng đắn các quy luật tự nhiên vào nghề cá nói chung, nghề cá xa bờ nói riêng.
P ươ g á p cận trong xây dựng mơ hình
Như đã nêu, phương pháp luận nghiên cứu thừa nhận nguyên lý giữa ngư trường và các điều kiện mơi trường có tồn tại mối quan hệ chặt chẽ có tính quy luật. Nghiên cứu xây dựng mơ hình cần tiến hành xem xét vấn đề theo khuynh hướng
tương tác tổng hợp “ngư trường - sinh học - môi trường” dưới tác động không dừng của môi trường. Ở vùng biển nhiệt đới Việt Nam, mặc dù có những đặc điểm phức tạp trong phân bố và biến động các đàn cá biển xa bờ (cá ngừ) và những hạn chế về chuỗi dữ liệu môi trường - nghề cá, song đây là cách tiếp cận khách quan và tốt nhất, là cơ sở và định hướng cho nghiên cứu các mơ hình dự báo ngư trường khai thác xa bờ hiện nay ở nước ta.
Việc lựa chọn các thông tin, dữ liệu môi trường nào cho bài toán dự báo ngư trường sẽ được căn cứ trên các kết quả nghiên cứu sinh học, sinh thái các đối tượng khai thác, bởi vậy các nghiên cứu này là đặc biệt quan trọng khi tiếp cận vấn đề theo quan điểm tổng hợp “ngư trường-sinh học-môi trường”.
Xây dựng mơ hình thống kê dự báo hạn ngắn Yêu cầu số liệu
Nguồn dữ liệu thu thập trong phạm vi vùng nghiên cứu (hình 1.1), vùng biển được chia thành ơ lưới có độ phân giải 0,5 độ kinh vĩ và toàn bộ số liệu ban đầu cũng như kết quả dự báo đều được triển khai và truy xuất theo quy mơ khơng gian này (hình 1.2). Để xác lập tương quan cá-mơi trường, chúng ta cần có số liệu đồng bộ theo cùng quy mô không-thời gian của các đại lượng. Có 2 loại số liệu cần chuẩn bị cho xây dựng dự báo khai thác theo quy mơ hạn tháng gồm;
Số liệu cá, đó là giá trị trung bình tháng 4-5 năm 2013 của CPUE (kg/100 lưới câu) theo nghề trên các ô lưới 0,5 độ được sử dụng cho mục đích này với nguồn dữ liệu ban đầu từ CSDL nghề cá (đã nêu ở mục 1.4.3 chương 1).
Số liệu mơi trường, đó là giá trị trung bình tháng 3-4 năm 2013 của nhiệt độ bề mặt, nhiệt độ tầng thẳng đứng trên cùng ô lưới tương ứng với số liệu cá (đã nêu ở mục 3.1, chương 3).
Xây dự g ươ g qua á- ô rường hạn tháng
Từ 2 loại số liệu đã chuẩn bị như trên phân tích tương quan giữa CPUE theo nghề với các đặc trưng môi trường biển cho các ơ lưới đồng bộ có cả 2 loại số liệu cá
và môi trường. Tuy nhiên không phải tất cả các ơ lưới đều có dữ liệu đồng bộ để đưa vào phân tích tương quan, chỉ có những ơ lưới có số liệu cá được đưa vào phân tích. Thêm vào đó, số liệu dịng chảy chỉ mang tính mơ phỏng trực quan và hỗ trỡ thong tin khi lập dự báo. Các biến trong phép phân tích tương quan phải có cùng quy mơ thời gian và tại cùng một thời điểm (cùng tháng). Từ phương trình hồi quy chúng ta mới có thể dự báo ngư trường (CPUE) cho tháng 4, 5 năm 2013 trên cơ sở dự báo (phân tích) các yếu tố mơi trường.
b. Quy trình xây dựng dự báo hạn tháng
Hình 13. Sơ đồ quy trình cơng nghệ xây dựng bản đồ dự báo khai thác hạn tháng
3.4.2. K t quả dự báo gư rường khai thác cá ngừ đại dương thử nghiệm.
Phân tích ma trận tương quan tháng 4-5 năm 2013, và phương trình tương quan giữa năng suất và môi trường.
Dự báo gư rường khai thác cá ngừ đạ dươ g á g 4-5 ăm 2013.
P ươ g rì ươ g qua g ữa ă g su và ô rườ g tháng 4
CPUE:= -207.33 + 0.85*T0 - 1.73*Ano + 36.58*H0 + 1.33*T1 - 36.48*H1 + 36.55*H0H1 - 81.30*GRAD + 0.44*H15 + 0.81*H20 - 0.52*H24 - 0.36*H1520 - 0.96*H2024 + 0.12*TV + 3.11*DV - 10.56*NSSC + 171.93*NSTC + 4.03*ToTV- 29.69*ToDV + 29.77*ToNSC + 40.57*ToNTC + 17.14*Gra0 - 3.26*Gra25 - 7.47*Gra50 - 16.43*Gra75 + 4.01*Gra100 + 2.51*Gra150
Yếu tố mơi trường trung bình