Giáo trình Quản lí tổng hợp vùng ven bờ - Chương 1: Khái niệm vùng ven bờ và quản lý tổng hợp vùng ven bờ

1 Chương 1. KHÁI NIỆM VÙNG VEN BỜ VÀ QUẢN LÝ TỔNG HỢP VÙNG VEN BỜ Vùng ven bờ luôn là nơi được con người quan tâm do nguồn tài nguyên của nó. Đây là nơi có vùng đồng bằng màu mỡ và tài nguyên biển phong phú, vùng ven bờ cũng là nơi dễ dàng cho sự tiếp cận của thị trường quốc tế. Nó tạo ra không gian sống, các tài nguyên sinh vật và phi sinh vật cho các hoạt động của con người và có chức năng điều hoà đối với môi trường tự nhiên cũng như môi trường nhân tạo. Vùng ven bờ là trọng tâm của nhiều ngành kinh tế quốc gia, là nơi mà phần lớn các hoạt động về kinh tế, xã hội diễn ra và cũng là nơi mà tác động của các hoạt động này nhiều nhất. Đối với những nước có vùng bờ, hơn một nữa dân số sống tại đây và tầm quan trọng của vùng ven bờ còn gia tăng trong tương lai do sự gia tăng không ngừng của việc di dân từ các vùng sâu trong lãnh thổ tới đây. Do vậy, không ngạc nhiên khi có sự xung đột sâu sắc giữa nhu cầu tiêu dùng hiện nay đối với tài nguyên và việc đảm bảo cho việc tiêu thụ tài nguyên đó trong tương lai. Trong một số quốc gia, sự xung đột đó đã đạt đến mức nguy cấp do phần lớn vùng ven bờ đã bị ô nhiễm do các nguồn khác nhau. Rất nhiều hoạt động phát triển đô thị, công nghiệp và nông nghiệp trên vùng ven biển là nằm trong vùng đất ngập nước ven biển có năng suất cao và các dự án phát triển đang làm biến đổi hệ sinh thái ven biển trên một qui mô rất lớn. Nước thải từ hầu hết các đô thị và khu công nghiệp trên thế giới đổ trực tiếp vào biển hoặc gián tiếp qua các hệ thống sông mà không được xử lý hoặc xử lý rất ít. Nghề cá bị sa sút, đất ngập nước bị khô, các rạn san hô bị phá hủy, các bãi biển bị xuống cấp,... Để các vùng ven bờ được duy trì và bảo vệ, cần phải có hành động hiệu quả và kịp thời. Để giải quyết cho yêu cầu này, một hệ thống quản lý đã được hình thành: Quản lý tổng hợp vùng ven bờ: (ICZM, Integrated Coastal Zone Management). Quản lý tổng hợp vùng ven bờ (QLTHVB) có thể cho phép giải quyết các vấn đề nảy sinh trong phát triển như: • Tăng dân số ở vùng ven biển, đô thị hoá, cạnh tranh đất đai, nguồn nước và các vấn đề liên quan đến ô nhiễm. • Sự dâng cao của mức nước biển làm cho nhiều quốc gia ven biển dễ bị ảnh hưởng của lụt lội và đe dọa cuộc sống và các hoạt động kinh tế. • Quản lý tài nguyên kém làm tăng phạm vi ảnh hưởng và tính khốc liệt của các tai biến thiên nhiên như bão lụt, xói lở bờ biển,... đối với cuộc sống và dân cư. • Tài nguyên bị khai thác quá mức và sử dụng không hợp lý, ví dụ như vấn đề khai thác cạn kiệt các loài thuỷ hải sản, khai thác san hô làm vật liệu xây dựng, phá rừng ngập mặn để nuôi tôm. I. Khái niệm vùng ven bờ Hầu hết các hướng dẫn QLTHVB được xuất bản đều đồng ý rằng vùng ven bờ là khu vực có giao diện khá hẹp giữa biển và đất liền. Đó là nơi các quá trình sinh thái phụ thuộc vào sự tác động lẫn nhau giữa đất liền và biển, các tác động này diễn ra khá phức tạp và nhạy cảm. Vùng ven bờ thường được hiểu như là nơi tương tác giữa đất và biển, bao gồm các môi trường ven bờ cũng như vùng nước kế cận. Các thành phần của nó bao gồm các vùng châu thổ, vùng đồng bằng ven biển, các vùng đất ngập nước, các bãi biển và cồn cát, các rạn san hô, các vùng rừng ngập mặn, đầm phá, và các đặc trưng ven bờ khác. Khái niệm vùng ven bờ thường được xác định một cách tùy tiện, hơi khác nhau giữa các quốc gia và thường dựa vào giới hạn pháp lý và ranh giới hành chánh. Ngoài ra, còn có những sai khác về địa văn 2 (physiography), sinh thái và kinh tế giữa các vùng khác nhau, do đó không có một định nghĩa được chấp nhận rộng rãi về vùng ven bờ. Thay vào đó, có nhiều định nghĩa bổ sung phục vụ cho những mục đích quản lý khác nhau, trong đó vấn đề ranh giới cần được xem xét. Ví dụ ở một số nước Châu Âu, vùng ven bờ mở rộng ra tới vùng lãnh hải, một số nước khác thì lấy đường đẳng sâu làm giới hạn. Còn về ranh giới đất liền thì cũng rất mơ hồ do tác động của biển vào khí hậu có thể vào đến vùng nội địa bên trong cũng như vùng đồng bằng ngập lụt rộng lớn. Vấn đề ranh giới vùng ven bờ có thể được xác định một cách thực tế bao gồm các khu vực và các hoạt động liên quan đến vấn đề quản lý mà chương trình sẽ nhắm vào. Trong nhiều trường hợp, ranh giới vùng đất và biển được chọn thường có một khoảng cách nhất định với một mốc tự nhiên chẳng hạn như là mức nước thấp trung bình (MLWM, Mean Low Water Mark) hay mức nước cao trung bình (MHWM, Mean High Water Mark). Bảng 1. Một số ví dụ về ranh giới vùng ven bờ Nước, bang Ranh giới đất liền Ranh giới biển Rhode Island 200 bộ kể từ bờ biển Vùng lãnh hải (3 dặm) Hawaii Tất cả đất liền trừ vùng các khu rừng bảo vệ Vùng nước của Bang Brunei Tất cả vùng đất liền và nước cách MHWM 1 km Từ MHWM đến 200 m nước sâu Singapore Toàn bộ đất liền Vùng lãnh hải và các đảo xa bờ Sri Lanka 300 m từ MHWM 2 km từ MLWM Malaysia Ranh giới huyện 20 km từ bờ Theo IUCN (1986), vùng ven bờ được định nghĩa như sau: "là vùng ở đó đất và biển tương tác với nhau, trong đó ranh giới về đất liền được xác định bởi giới hạn các ảnh hưởng của biển đến đất và ranh giới về biển được xác định bởi giới hạn các ảnh hưởng của đất và nước ngọt đến biển." Theo World Bank, vùng ven bờ được hiểu là "... dựa vào những mục tiêu thực tiễn, mà vùng ven bờ là một vùng đặc biệt có những thuộc tính đặc biệt, mà ranh giới được xác định, thường dựa vào những vấn đề được giải quyết" Ngoài ra còn có một số thuật ngữ khác được sử dụng trong QLTHVB bao gồm: • Vùng ven biển (Coastal area): về mặt địa lý thì rộng hơn vùng ven bờ, đường biên của nó mở rộng về phía đất liền hơn. Vùng ven bờ chỉ là một phần của khu vực ven biển. Điều này rất quan trọng, đứng trên phương diện chức năng, bởi trong nhiều quy trình về môi trường, nhân khẩu, kinh tế và xã hội trên thực tế bắt nguồn từ vùng ven biển rộng lớn, tuy nhiên những biểu hiện của chúng chỉ thấy rõ được trong phạm vi vùng ven bờ. • Vùng nước ven biển (Coastal water): vành đai hẹp gần bờ có nước biển và nước cửa sông. • Vùng gian triều (Intertidal area): vùng giữa đường ngập triều khi triều thấp nhất và đường ngập triều khi triều cao nhất (phần đất liền chịu tác động của thủy triều). • Vùng bờ biển (Coastline): đường tiếp xúc tại điểm chia cắt đất liền với các vùng nước ven biển. • Vùng đất ven bờ (Shore lands): vùng đất liền xuống tới đường biên cao nhất bị ảnh hưởng bởi thủy triều 3 Do có nhiều sự khác nhau trong định nghĩa về khái niệm vùng ven bờ, có một số vấn để thường nảy sinh trong quá trình thực thi quản lý tổng hợp vùng ven bờ. Thứ nhất, pháp luật quốc gia liên quan tới giải quyết vấn đề này, nếu nó tồn tại, thường không rõ ràng trong việc đưa ra những định nghĩa và tiêu chí biên giới vùng ven bờ một cách chính xác. Thứ hai, thường các ranh giới được xác định theo qui định của hành chính không đồng nhất với ranh giới của hệ sinh thái. Thứ ba, việc quản lý các vùng ven bờ xuyên quốc gia thường rất khó khăn do nó liên quan tới lợi ích từng quốc gia. Ngoài ra, pháp chế và sự phân định đới bờ có thể có sự khác nhau rất lớn giữa các quốc gia cận kề nhau. Như vậy có thể thấy là định nghĩa về vùng ven bờ thường phục vụ và hỗ trợ cho các kế hoạch chính trị, chính sách để cân bằng nhu cầu đối với tài nguyên và giải quyết các xung đột nhiều mặt trong vấn đề sử dụng tài nguyên. Do vậy, định nghĩa vùng ven bờ phải phản ảnh các tiếp cận tổng hợp bao gồm (a) vùng ven bờ được quản lý là một hệ tổng hợp về tài nguyên và sử dụng tài nguyên và (b) chức năng quản lý phối hợp giữa các tổ chức khác nhau liên quan đến qui hoạch và thực thi. Để định nghĩa về vùng ven bờ tiếp tục được chuẩn bị kỹ lưỡng và cập nhật trong các dự án của các quốc gia, các yếu tố sau đây cần phải được tính đến: • Phạm vi phần đất bên trong vùng ven bờ phải được thoả thuận cũng như phần nước thuộc lãnh thổ quản lý. • Định nghĩa vùng ven bờ phải xuất phát từ các đặc điểm tự nhiên (địa mạo) và chức năng sinh thái. • Xác định ranh giới hành chính dựa vào pháp luật quốc gia, các vùng đặc trưng và các qui hoạch chi tiết. • Sử dụng các kỹ thuật bản đồ để phác họa ranh giới đường bờ và đường vùng ven bờ trên các bản đồ II. Đặc tính của vùng ven bờ 1. Vùng ven bờ bao gồm sự đa dạng lớn về nơi ở và các hệ sinh thái (như vùng cửa sông, rạn san hô, thảm cỏ biển, rừng ngập mặn, đầm phá, vũng biển,..) 2. Các hệ sinh thái trên có các đặc điểm vốn có được mô tả như là các chức năng khi chú ý đến phạm vi hệ thống tài nguyên ven bờ. Đối với các vùng đất ngập nước, các chức năng đó bao gồm năng suất sơ cấp và năng suất thứ cấp để duy trì khu hệ động, thực vật; dự trữ trầm tích và các chất carbon hữu cơ để nâng cao săng suất sinh học; liên kết các hệ sinh thái cần thiết để duy trì chuỗi thức ăn, tuyến di cư và gia tăng sản lượng. Đối với các rạn san hô các chức năng đó sẽ bao gồm năng suất sinh học cao và tỷ lệ cố định carbon cao dẫn đến sự phát triển đáng kể các rạn san hô và sự ăn mòn vật lý và sinh học dẫn đến sự tạo thành trầm tích đá vôi. 3. Lần lượt, các chức năng đó sản sinh ra "hàng hoá" (ví dụ như cá, dầu khí, khoáng sản,...) và các dịch vụ có ích (ví dụ như chống lại sóng, bão, sự giải trí và vận chuyển,..). Các hàng hoá và dịch vụ như thế có giá trị kinh tế, một số có thể trao đổi theo cơ chế thị trường, nhưng số khác không thể đánh giá trực tiếp. Ví dụ tốt nhất là giá trị của san hô về nơi ở, giá trị giải trí như bơi lội, chèo thuyền, câu cá giải trí hay đơn giản chỉ là ngắm nhìn đại dương. Đối với các rừng ngập mặn, sự quan tâm đối với các nguồn tài nguyên này không được mua bán và cũng không được đánh giá như hàng hoá hay như dịch vụ và thường bị loại trừ khi phân tích về giá trị của rừng ngập mặn khi phát triển thành giá trị sử dụng thay thế khác (ví dụ như chuyển đổi thành vùng nuôi tôm). Các giá trị thường buôn bán là cọc chống, than củi, cua, tôm rừng ngập mặn; các giá trị có thể buôn bán là cá, thân mềm 2 mảnh bắt trong vùng kế cận; các giá trị ít khi tính đến là dược liệu, chất đốt trong gia đình, thức ăn trong những lúc nghèo đói, chổ ở cho cá con, bãi thức ăn đối với các loài cá, tôm vùng cửa sông, quan sát và 4 nghiên cứu động vật hoang dã; các giá trị thường bị bỏ qua là dòng dinh dưỡng cho vùng cửa sông, vùng đệm đối với tác hại của gió bão. 4. Có một mối liên hệ trực tiếp giữa các chức năng môi trường và việc sản sinh ra các hàng hoá để có thể sử dụng được nhiều dạng hơn chỉ là một dạng trong các hoạt động của con người (ví dụ như đá san hô được sử dụng trong việc xây dựng và sản xuất vôi). 5. Trong vùng ven bờ, nơi mà có sự cạnh tranh giữa các bên liên quan khác nhau (các bên liên quan được xác định là các nhóm trong cộng đồng có những mối quan tâm đặc biệt hay là liên quan đến việc sử dụng các nguồn tài nguyên như là tài sản chung) đối với việc sử dụng đất và biển thường dẫn đến những xung khắc mãnh liệt và phá huỷ sự thống nhất của hệ thống tài nguyên. 6. Các hoạt động ở vùng ven bờ trong nhiều nước đã góp phần đáng kể vào GDP của kinh tế quốc gia. Ví dụ như ở Sry Lanka, vùng ven bờ chiếm 24% diện tích đất cả nước, nhưng đã đóng góp 40% GDP của quốc gia với 50% dân số sống ở đây. Nhiều cộng đồng trong vùng Đông Nam Á phụ thuộc vào công nghiệp dầu lửa và tàu thuyền, du lịch ven bờ,... 7. Vùng ven bờ là nơi tập trung cao sự định cư của con người và là nơi thích hợp cho sự đô thị hoá. Hầu hết các thành phố lớn của các nước vùng Đông Nam Á, cũng như các nước khác trên thế giới nằm ở vùng ven bờ. 8. Vùng ven bờ là sẽ tâm điểm cho sự phát triển trong tương lai trong vòng 50 năm tới với sự gia tăng dân số và mở rộng các ngành công nghiệp. Những sự phát triển như thế sẽ dẫn đến sự gia tăng những xung đột về môi trường và xã hội, đòi hỏi cần phải có việc thực hiện kế hoạch quản lý tổng hợp. III. Các yếu tố sinh thái môi trường vùng ven bờ 1. Vị trí địa lý Nằm tiếp giáp với đường bờ biển, có thể có các dạng địa hình: Đồng bằng thấp trũng thuộc khu vực các sông lớn, chịu ảnh hưởng của thủy triều Núi cao ăn ra tận biển, địa hình không bằng phẳng, cao hoặc là những gò đá sát biển và ít chịu ảnh hưởng của thủy triều Vùng đầm lầy hoặc đầm phá. 2. Khí hậu Tần suất xuất hiện gió và bão cao, nhất là vùng ven biển nhiệt đới. Có chế độ gió mùa và ảnh hưởng rõ của chế độ này. Biên độ nhiệt độ dao động ngày và đêm không lớn như ở lục địa. Lượng mưa và độ ẩm không khí thường cao hơn các vùng khác. Đây cũng là vùng dễ có các sự cố môi trường như bão lốc, sóng thần. 3. Môi trường đất Có thể có các dạng đất như đất mặn, đất phèn, phèn mặn hoặc đất cát, cồn cát ven biển. Dễ mẫn cảm với các điều kiện biến đổi của môi trường như dễ bị xói lở do tác động của sóng gió. Môi trường đất bị ảnh hưởng mạnh của cả độ mặn trong nước biển và thủy triều. Môi trường sinh thái ở đây không có tính ổn định, dễ phát triển nhưng cũng dễ bị phá hủy, thay đổi. 4. Môi trường nước Nước từ mặn cho đến lợ, độ mặn giảm từ biển vào đất liền, điều kiện nước cũng thay đổi theo chế độ thủy văn ở các cửa sông đổ ra biển. Trong nước biển, nước sông và nhất là 5 nước lợ, hàm lượng chất dinh dưỡng cao, có nhiều chất phù sa lơ lững và nhiều hạt sét mịn tạo nên trầm tích nhiều sét. Chế độ thủy triều ảnh hưởng mạnh đến hệ sinh thái thể hiện qua mức triều cực đại hay cực tiểu của chế độ nhật triều hay bán nhật triều. Chế độ nước ngọt rất khan hiếm, chỉ thấy từ các nguồn nước mưa hoặc giếng sâu từ tầng nước ngầm. 5. Môi trường không khí Thường chất lượng không khí ở các vùng ven biển rất tốt nếu không có các hoạt động công nghiệp. Trong những vùng hoạt động công nghiệp ven biển thì môi trường không khí sẽ bị ảnh hưởng. Tuy nhiên khả năng đảo nhiệt thường ít xảy ra hơn. Hàm lượng muối trong không khí cao dễ gây ăn mòn kim loại, các công trình xây dựng, vật liệu. 6. Đa dạng sinh học Được chia làm hai phần: phần dưới nước và trên cạn. Phần trên cạn lại được chia ra sinh vật ở vùng cao và sinh vật ở vùng ngập và bán ngập. Phần dưới nước chia ra sinh vật tầng mặt, sinh vật tầng nước nông và sinh vật tầng nước sâu. Nhìn chung đa dạng sinh học ở vùng ven biển rất phong phú và đa dạng. Tính đa dạng này phụ thuộc nhiều vào điều kiện môi trường tự nhiên như nhiệt độ, chế độ nước, môi trường đất. Đối với vùng đất cao, ít ngập triều và không có nước ngọt, đất dễ nhiễm mặn và khô hạn thì đa dạng sinh học nghèo nàn. Đối với vùng ngập nước và bán ngập triều hay còn gọi là đất ngập nước, thì đa dạng sinh học phong phú hơn nhiều. 7. Ô nhiễm môi trường vùng ven biển Ngày nay với tốc độ phát triển kinh tế mạnh mẽ, hoạt động sản xuất và sinh hoạt của con người đã tác động mạnh mẽ đến môi trường sinh thái ven biển theo hướng ngày một xấu đi. Nguyên nhân của ô nhiễm xuất phát từ: Nguồn nước thải sinh hoạt được thải trực tiếp từ các khu dân cư ven biển; Nước thải công nghiệp; Nguồn nước thải từ các cống rãnh đô thị; Chất thải rắn từ công nghiệp, nông nghiệp. 8. Các dạng năng lượng trong môi trường ven biển Năng lượng sóng biển: vô cùng lớn nhưng đến nay con người chỉ mới khai thác, sử dụng được khoảng 1-2%. Một số nước trên thế giới đã sử dụng một phần năng lượng sóng biển để phát điện, tuy nhiên vấn đề này còn có nhiều khó khăn trong thiết kế, xử lý công trình. Năng lượng gió: là loại năng lượng có tiềm năng rất lớn dùng để phát điện, bơm nước, quay các động cơ,... Tuy nhiên nguồn năng lượng này cũng chưa được khai thác nhiều. Năng lượng ánh sáng mặt trời: sinh vật sử dụng năng lượng này cho quang hợp, sinh trưởng và phát triển, con người sử dụng để sấy khô nguyên liệu, làm muối IV. Khái niệm về Quản lý tổng hợp vùng ven bờ Tại Hội nghị Quốc tế về Vùng bờ, QLTHVB được định nghĩa như sau: QLTHVB bao gồm việc đánh giá toàn diện, đặt ra các mục tiêu, quy hoạch và quản lý các hệ thống tài nguyên ven biển, có xét đến các yếu tố lịch sử, văn hóa và truyền thống, và các lợi ích trong mâu thuẩn sử dụng; là quá trình liên tục tiến triển nhằm đạt được sự phát triển bền vững. Quản lý tổng hợp vùng ven bờ là một cơ cấu để tập hợp những người sử dụng, các chủ thể và những người ra quyết định tại vùng ven bờ nhằm đảm bảo quản lý hệ sinh thái có hiệu quả hơn đồng thời phát triển được kinh tế và phân chia quyền lợi hợp lý giữa các thế hệ và trong cùng thế hệ, thông qua việc áp dụng những nguyên tắc có tính bền vững. Pháp chế và quy hoạch ở lãnh hải và nội địa thường là công cụ thuận lợi để thực thi QLTHVB. 6 Mặc dù có rất nhiều định nghĩa khác nhau về QLTHVB nhưng sự khác nhau giữa chúng là rất ít. Hầu hết các định nghĩa đều thừa nhận rằng QLTHVB là một quy trình có tính liên tục, tính tiên phong trong thực hiện và có khả năng thích nghi cao nhằm quản lý nguồn tài nguyên cho sự phát triển bền vững vùng ven bờ. QLTHVB phải đạt được mục tiêu của nó trong các điều kiện hạn chế về môi trường, kinh tế, xã hội và tự nhiên cũng như trong hạn chế của các hệ thống và thể chế về pháp lý, tài chính và hành chính. QLTHVB không thay thế cho các việc kế hoạch và quản lý của từng ngành. Đúng hơn là nó tập trung vào sự liên kết giữa hoạt động của các ngành, cũng cố và điều hòa quản lý ngành để đạt được mục tiêu một cách bền vững và đầy đủ. QLTHVB là một quy trình tuần hoàn thường bao gồm 3 giai đoạn cơ bản: 1. khởi xướng, 2. lập kế hoạch và 3. thực thi, giám sát và đánh giá. Tuy nhiên nó cũng phải hoạt động như một quy trình lặp lại trong đó việc lập kế hoạch và thực thi cần phải được tiến hành xem xét đánh giá và điều chỉnh thường xuyên. Các biện pháp tổng hợp đối với quản lý vùng ven bờ được biết đến dưới nhiều tên gọi và chữ viết tắt khác nhau, trong đó gồm có Quản lý tổng hợp vùng ven bờ (ICZM, Integrated Coastal Zone Management), Quản lý tổng hợp vùng ven biển (ICAM, Integrated Coastal Area Management), Quản lý tổng hợp ven biển (ICM, Integrated Coastal Management) và Quản lý tổng hợp vùng biển và ven biển (IMCAM, Integrated Marine and Coastal Area Management). Vấn đề quan trọng nhất trong quản lý tổng hợp vùng ven bờ là quản lý cái gì và như thế nào? Có rất nhiều dạng của quản lý tổng hợp, theo NetCoast 2001, có thể phân biệt các dạng sau: • Tổng hợp giữa các chính quyền: tổng hợp giữa các thể chế và cấp độ hành chính theo các mức độ như địa phương, tỉnh, quốc gia. Đây cũng được gọi là tổng hợp theo ngành dọc. Mục đích của sự tổng hợp này là hoà hợp chính sách của quốc gia và việc thực hiện cuối cùng ở các địa phương. • Tổng hợp giữa các lĩnh vực: tổng hợp giữa các ngành khác nhau tại cùng một cấp độ hành chính, ví dụ như giữa các bộ với nhau. Đây cũng gọi là tổng hợp theo chiều ngang. Một dạng đặc biệt là tổng hợp theo không gian, do vùng đất và biển kế bên vùng ven bờ được quản lý bởi các ngành khác nhau (ví dụ du lịch và nghề cá), nhưng các hoạt động thì lại ảnh hưởng lẫn nhau. • Tổng hợp giữa các tổ chức phi chính phủ và tổ chức chính phủ: ví dụ như giữa các chính quyền địa phương và các tổ chức tự nhiên ở địa phương và các công nghiệp nhỏ. • Tổng hợp giữa khoa học và quản lý: tổng hợp giữa các lĩnh vực khoa học khác nhau và chuyển giao khoa học tới những người sử dụng và những người lập kế hoạch. Rõ ràng là khoa học xã hội, khoa học công nghệ và tự nhiên có nhiệm vụ cung cấp tài liệu cho các nhà quản lý vùng ven biển. Tuy nhiên, thông tin của họ thường không tối ưu nhất. • Tổng hợp quốc tế: có thể xảy ra vấn đề khi một vùng diện tích lại nằm trong biên giới của hai nước. Do tác động của việc sử dụng tài nguyên giữa hai nước là không biết được, do vậy sự hợp tác quốc tế là điều kiện tiên quyết. Mc Glashan đề nghị 4 phương diện quản lý tổng hợp: đó là hệ thống quản lý theo không gian, theo thời gian, theo chiều dọc và theo chiều ngang. • Tổng hợp theo không gian: bao gồm những vấn đề liên quan đến ranh giới, xa vào đất liền như thế nào và xa ra tới biển bao nhiêu cần phải được xem xét trong các dự án quản lý. Vấn đề đất liền và biển cần phải được coi trọng như nhau, các quá trình tự nhiên không quan hệ đến các ranh giới hành chính. 7 • Tổng hợp theo thời gian: vấn đề thời gian phải được coi trọng, để các quyết định trong hiện tại cần phải xem xét đến tác động của nó trong tương lai để bảo đảm cho sự bền vững. • Tổng hợp theo chiều dọc: tất cảc các mức độ của các mối liên hệ, hợp tác, kế hoạch tại các điểm ở địa phương phải gắn với kế hoạch của vùng ven bờ, với chiến lược của quốc gia và quốc tế. Cũng trong lĩnh vực này, khi áp dụng các chính sách trong các tổ chức, thông tin cần phải được thông qua từ thấp đến cao trong các tổ chức cũng như trong các cấp (ví như văn phòng qui hoạch, hội đồng địa phương, chính quyền quốc gia,..). • Tổng hợp theo chiều ngang: thể hiện nỗ lực nhằm điều phối các ngành kinh tế tư nhân cũng như nhà nước, nhờ đó giảm được sự chắp vá và chồng chéo trong quản lý. Các chủ đề khác nhau trong phạm vi vùng bờ cần được đưa ra khi thành lập các quyết định (ví dụ như bảo vệ vùng ven bờ, phát triển kinh tế, bảo tồn thiên nhiên,...); các ban ngành, các tổ chức khác nhau phải cùng làm việc với nhau hơn là làm việc riêng lẻ nhau. Một vấn đề nữa trong quản lý tổng hợp vùng ven bờ là tính toàn bộ. Đây là một phần của mô hình bền vững bao gồm cả người dân, đặc biệt là người dân địa phương. Điều này đã được nhận thấy trong hầu hết các bước khởi đầu thành công về quản lý tổng hợp vùng ven bờ ở nhiều quốc gia, trong đó có sự tham gia nhiệt tình của cộng đồng địa phương. Từ các thảo luận trên, có thể thấy là có nhiều quan điểm khác nhau về quản lý tổng hợp vùng ven bờ. Tuy vậy, rõ ràng là một chương trình quản lý vùng bờ miêu tả một số dạng hợp tác giữa các cơ quan hoặc tổ chức khác nhau để cố gắng giải quyết những mâu thuẩn có khả năng sinh ra. Cũng cần phải nhớ rằng các quốc gia khác nhau có các phương pháp tiếp cận vùng ven bờ theo các đường lối khác nhau. Không có một cơ chế nào phù hợp cho tất cả, do sự thành công của việc thực thi QLTHVB phụ thuộc vào các điều kiện địa phương, kinh nghiệm, đặc điểm của hệ sinh thái, áp lực phát triển cũng như vào các khung chính sách, pháp lý khu vực và quốc gia, cùng nhiều yếu tố khác nữa. Điều đó có nghĩa rằng mỗi một vùng cần có một phương pháp tiếp cận của chính mình. Không có một khuôn mẫu chung đối với tất cả các vùng khác nhau. Tuy nhiên, kinh nghiệm trong thực thi QLTHVB cho đến nay, đã thấy có một số nhân tố quan trọng cần phải được kết hợp chặt chẻ trong bất kỳ hoạt động nào của QLTHVB để đạt được thành công. Chúng bao gồm: • Đạt được sự thống nhất và hợp tác giữa các ban ngành chính phủ tại mọi cấp độ khác nhau; • Đảm bảo sự ủng hộ của các thể chế chính trị cho việc thực thi dự án; • Đảm bảo sự tham gia và tham vấn đầy đủ của cộng đồng và các chủ thể địa phương; • Đạt được sự nhất trí trong việc quản lý và sử dụng bền vững tài nguyên ven bờ; • Đinh hướng các phương pháp quản lý có tính linh hoạt và thích ứng khi các điều kiện thay đổi; • Làm cho quy trình QLTHVB phù hợp với thể chế, tổ chức và môi trường xã hội của quốc gia và khu vực. V. Chức năng của QLTHVB QLTHVB hoàn thiện các dạng quy hoạch phát triển truyền thống theo 4 khía cạnh sau: • Tăng cường nhận thức đầy đủ về các hệ tài nguyên thiên nhiên quý giá của vùng bờ và tính bền vững của chúng đối với các hoạt động đa dạng của con người; 8 • Tối ưu hóa việc sử dụng đa mục tiêu các hệ tài nguyên vùng bờ thông qua việc tổng hợp các thông tin sinh thái, xã hội và kinh tế; • Triển khai các cách tiếp cận đa ngành, hợp tác và phối hợp liên ngành nhằm giải quyết những vấn đề phát triển phức tạp, đồng thời xây dựng các chiến lược tổng hợp nhằm mở rộng và đa dạng hóa các hoạt động kinh tế; • Giúp chính quyền nâng cao năng suất và hiệu quả của việc đầu tư tài chính và nhân lực, nhằm đạt các mục tiêu kinh tế, xã hội và môi trường, thực hiện được các cam kết quốc tế liên quan đến môi trường biển và ven bờ. Khác với các cách thức quy hoạch phát triển khác, QLTHVB giúp tối ưu hóa các lợi ích kinh tế và hội do việc sử dụng tài nguyên đem lại. Nơi mà sự phát triển bền vững phụ thuộc vào nguồn tài nguyên ven bờ có khả năng phục hồi. QLTHVB sẽ giúp quản lý việc sử dụng đa đa mục tiêu, duy trì được tính tổng hợp về chức năng của các hệ ven bờ và sự ổn định của các nguồn tài nguyên. Tất các các dạng phát triển đều tác động đến chất lượng và năng suất của các hệ sinh thái ven bờ. Do đó, sự phát triển kinh tế, xã hội bền vững của vùng bờ không thể tách rời quy hoạch và quản lý môi trường. Điều này rất quan trọng đối với các ngành kinh tế đang phát triển mà phụ thuộc nhiều vào chất lương môi trường và tài nguyên thiên nhiên trong việc bảo đảm an toàn thực phẩm, cũng như đối với các ngành kinh tế đã phát triển với mô hình phát triển vùng ven bờ tiên tiến. QLTHVB cũng là một công cụ để giải quyết các vấn đề quốc tế xuyên biên giới như ô nhiễm biển, khai thác quá mức các nguồn tài nguyên chung và bảo vệ đa dạng sinh học. VI. Các mục tiêu của quản lý tổng hợp vùng ven bờ Mục tiêu chung của một chương trình quản lý tổng hợp vùng ven bờ là đảm bảo sử dụng bền vững, tốt nhất các tài nguyên thiên nhiên vùng bờ và duy trì lợi ích nhiều nhất từ môi trường tự nhiên. Về mặt thực tế, chương trình quản lý tổng hợp vùng ven bờ hỗ trợ các mục tiêu quản lý thông qua việc đưa ra cơ sở cho việc sử dụng bền vững các tài nguyên, bảo tồn đa dạng sinh học, ngăn ngừa thiên tai, kiểm soát ô nhiễm, tăng cường lợi ích, phát triển bền vững nền kinh tế và tối ưu hóa việc sử dụng đa mục tiêu. Các mục tiêu cụ thể bao gồm: hỗ trợ ngành thủy sản, thu hút khách du lịch, nâng cao sức khỏe cộng đồng, tăng cường nhận thức cộng đồng, duy trì sản lượng sản phẩm có được từ các vùng ngập mặn,... Tất cả các điều này đòi hỏi các hành động của cộng đồng phải được điều phối tốt. Đó chính là cái mà quản lý tổng hợp vùng ven bờ cần làm. Các mục tiêu cụ thể đó là: • Hướng dẫn mức độ sử dụng và can thiệp đối với nguồn tài nguyên ven biển để chúng không bị sử dụng hoặc can thiệp quá sức mang cho phép bằng cách phân định ra các nguồn tài nguyên nào có thể khai thác mà không gây ra suy thoái hoặc cạn kiệt, hay nguồn tài nguyên nào cần phải cải tạo hoặc khôi phục lại để cho những mục đích sử dụng truyền thống và các mục đích khác sau này; • Duy trì môi trường vùng bờ với chất lượng cao nhất, xác định và bảo vệ các loài có giá trị, xác định và bảo tồn các sinh cảnh vùng bờ quan trọng; • Giải quyết các mâu thuẩn giữa các hoạt động tác động đến tài nguyên vùng bờ và việc sử dụng không gian; • Tôn trọng các quy trình tự nhiên, khuyến khích các qui trình có lợi và ngăn chặn những sự can thiệp có hại; • Xác định và kiểm soát các hoạt động gây tác hại lên môi trường vùng bờ; • Kiểm soát các ô nhiễm từ nguồn, từ dòng chảy tràn và từ việc tràn hóa chất do sự cố; • Phục hồi các hệ sinh thái bị phá hủy; 9 • Khuyến khích các hoạt động có tính kết hợp hơn là những hoạt động có tính cạnh tranh; • Đảm bảo rằng các mục tiêu kinh tế, xã hội, môi trường đạt được với mức chi phí có thể chấp nhận được với xã hội; • Bảo đảm các quyền và sử dụng truyền thống và các cách tiếp cận hợp lý đối với tài nguyên; • Nâng cao nhận thức, phát triển cộng đồng. Một điều quan trọng sống còn đối với sự thành công của quy trình QLTHVB là việc bảo đảm sự tham gia và cam kết đầy đủ của các cộng đồng địa phương từ những giai đoạn đầu tiên. Điều này đặc biệt quan trọng trong trường hợp nhiều hoặc toàn bộ vùng ven bờ thuộc quyền quản lý của địa phương, bởi nhiều khi địa phương có sự chiếm hữu truyền thống và có các quyền khai thác các nguồn tài nguyên thiên nhiên. VII. Các nhân tố thiết yếu của việc tổng hợp vùng ven bờ. Nhân tố cơ bản của quá trình quản lý tổng hợp vùng ven bờ là sự thống nhất và hợp tác. Bất kỳ một chính sách và hành động quản lý tổng hợp nào được thiết kế để giải quyết các xung đột trong phát triển vùng bờ phải căn cứ vào những hiểu biết có cơ sở của các quá trình tự nhiên và những cách thức mà các quá trình này có thể bị nhiễu động. Đó là các hiểu biết về các vấn đề chính trị, kinh tế, xã hội; các nhu cầu hiện tại và tương lai; cũng như bao gồm chi phí xã hội. Việc quản lý hệ thống tài nguyên ven bờ được liên kết bởi 3 mặt của một hình khối hổ trợ nhau. Đó là các tiến trình, các vấn đề và các hành động, mỗi một mặt như thế là một trục của hình khối. Ba khía cạnh này quyện chặt vào nhau và việc chỉ xem xét một trong 3 khía cạnh này có thể làm sụp đổ toàn bộ hệ thống quản lý (Hình 1). Theo mô hình này: Các tiến trình quản lý bao gồm 3 thành phần thiết yếu đó là kế hoạch, thực thi, quan trắc và đánh giá. • Kế hoạch bao gồm sự khởi đầu, nghiên cứu, phân tích, hình thành các chương trình, thông qua và các thủ tục. • Sự thực thi đòi hỏi kinh phí và nhân lực và bước đầu phụ thuộc vào thiết kế dự án và năng lực của các cơ quan thực thi. • Quan trắc là phần quan trọng của quá trình quản lý và kết hợp chặt chẽ vào giai đoạn sớm của chương trình. Mục tiêu của quan trắc là xem xét dự án tiến triển như thế nào, thăm dò các cơ hội có thể mở rộng, đánh giá tác động và bài học rút ra. Đánh giá là cấp thiết do nó có khă năng sửa đổi các hoạt động nếu như kế hoạch quản lý không tạo được những kết quả như mong đợi. Kết quả của đánh giá làm thay đổi những kế hoạch và chiến lược quản lý để có thể sửa chữa những sai sót ngay từ giai đoạn đầu của quá trình quản lý. Theo cách này, quản lý tổng hợp vùng ven bờ được lập lại với các bài học rút ra từ những sai sót ngay từ những giai đoạn đầu của chương trình quản lý. Các vấn đề bao gồm việc xử dụng tài nguyên (đánh bắt quá mức, tiềm năng du lịch, phá huỷ nơi ở,...); chất lượng môi trường (ô nhiễm, xói lở vùng bờ) và các liên quan đến các tổ chức (ví dụ những xung đột trong pháp chế, xung đột giữa các ngành, việc thi hành luật kém hiệu quả,...) Các hành động quản lý tạo nên mặt quan trọng nhất của chương trình quản lý vùng ven bờ do liên quan đến việc áp dụng các biện pháp trực tiếp hướng tới các thành quả mong muốn đạt được. Ví dụ như duy trì chức năng thống nhất của hệ sinh thái, nâng cao chất lượng nước và thay đổi hành vi của con người. Các hành động bao gồm: 10 • Sắp xếp các tổ chức và thể chế để làm rõ các quyền hạn và nghĩa vụ, tăng cường sức mạnh cho việc tuân theo pháp luật và nhiệm vụ quan trắc và đánh giá. • Khuyến khích và điều chỉnh để thay đổi các hành vi của con người bao gồm việc hình thành quỹ trợ cấp, giấy phép đánh bắt, cấm khai thác mỏ và đánh bắt cá, điều chỉnh tàu thuyền và các hoạt động đánh bắt. • Đầu tư công cộng trực tiếp, bao gồm các đầu tư của chính phủ trong việc nâng cao nhận thức của cộng đồng, các nghiên cứu thích đáng về quản lý, tạo ra cơ sở hạ tầng căn bản (ví dụ như hệ thống thải chất thải) và các hổ trợ kỹ thuật nếu cần thiết. Hình 1. Hệ thống quản lý vùng bờ Mặc dù vậy, có nhiều có rất nhiều trở ngại thường xuyên gặp phải trong quá trình thực thi hiệu quả QLTHVB. Sự trì trệ về hành chính, sự bảo thủ trước các thay đổi, xung đột với các lợi ích kinh tế cá nhân, thiếu sự quyết tâm về mặt chính trị khi bắt đầu qui trình, thiếu các nguồn tài chính tối thiểu, sự phức tạp của các vấn đề pháp lý trong định nghĩa vùng ven bờ, thiếu sự hiểu biết lẫn nhau giữa các nhà khoa học và các nhà quy hoạch sử dụng đất thường là những rào cản quan trọng. Những rào cản này có thể phá bỏ nếu thực thi các bước sau: • Đặt các chương trình QLTHVB vào đúng hoàn cảnh xã hội tại thời điểm sớm nhất có thể; • Hướng dẫn một cách rõ ràng cho càng nhiều chủ thể càng tốt thế nào là QLTHVB và những gì nó có thể và không thể đạt được; • Gia tăng mức độ minh bạch của quá trình ra quyết định thông qua các bộ máy của QLTHVB; • Nâng cao sự tham gia của các chủ thể và • Tập hợp các đại diện của các cơ quan chịu trách nhiệm thực thi và quản lý tại vùng ven bờ vào trong quy trình QLTHVB. VIII. Cơ cấu tổ chức hệ thống QLTHVB Quản lý tài nguyên vùng ven bờ đòi hỏi sự tham gia của tất cả các cấp. Cấp chính quyền địa phương tham gia vì họ quyết định chổ nào dự định phát triển, nơi nào tài nguyên được tìm thấy và nơi nào cần khai thác lợi ích. Chính phủ cũng tham gia vì Thu hút cộng đồng đầu tư Tiến trình - Kế hoạch - Thực thi - Quan trắc và đánh giá Hành động Vấn đề -Ô nhiễm -Mất nơi ở -Khai thác quá mức Khuyến khích thi hành pháp luật, thay đổi thái độ Sắp xếp các thể chế, tổ chức 11 một số trách nhiệm và quyền hạn khác đối với các lĩnh vực về biển ở đó (hàng hải, an ninh quốc gia, cá di cư, quan hệ quốc tế,...). Cần thấy rõ rằng QLTHVB là một chương trình tổng thể, bao trùm, nó không thay thế thể chế hiện tại, trong phần lớn trường hợp, mà cũng cố chúng. Sự tổng hợp các lợi ích đa ngành vào trong một chương trình là rất khó khăn. Việc có được một cơ chế điều phối các hoạt động đa ngành, hướng tới mục tiêu của QLTHVB, chứ không phải một cơ quan đơn lẻ thực hiện, là một trong những công việc tối cần thiết của chương trình QLTHVB. Đối với một chương trình có phạm vi lớn và toàn diện, có thể xem xét và hình thành một cơ quan mới, chẳng hạn như một cơ quan lãnh đạo chung, được chính phủ trợ giúp các nguồn lực, tài chính cần thiết để hoạt động. Trong trường hợp khác, một cơ quan đang hoạt động cũng có thể trở thành cơ quan trọng trách thực hiện chương trình; nó được tăng cường để quản lý, bảo tồn, với các mục tiêu rõ ràng và phù hợp với luật pháp và được trao trách nhiệm, nguồn lực, tiện ích hành chính và kỹ thuật cần thiết. Không có câu trả lời duy nhất cho câu hỏi quyền hạn QLTHVB sẽ đặt vào chổ nào trong cơ cấu thể chế nhà nước hiện hành. Nó sẽ rất khác biệt đối với mỗi quốc gia, phụ thuộc vào những câu trả lời cho các câu hỏi như: liệu một cơ quan điều phối có đủ không? Nếu đủ thì nó phải đặt ở bộ nào? Hoặc là có cần một cơ quan có quyền lực tiến hành QLTHVB một cách độc lập không? Kỹ năng cần thiết của nhân viên là gì? Cơ quan này lồng ghép vai trò của một số cơ quan, ngành liên quan nhiều đến vùng ven bờ như thế nảo? Đó là các vấn đề quan trọng cần phải xem xét. Về mặt thể chế, hầu hết các quốc gia sẽ tìm thấy rằng chương trình QLTHVB của họ có thể được quản lý bằng cơ chế quản lý hiện hành, với ít sự thay đổi nhất trong các sắp xếp về thể chế. Ưu tiên về chính trị của một số quốc gia trong việc thành lập một cơ quan mới cho các chương trình QLTHVB thường khó thực hiện được, do vậy cơ quan QLTHVB có lẽ nên đặt trong một cơ quan có quyền lực pháp lý phù hợp nhất như là Cơ quan quản lý tài nguyên, môi trường hoặc là cơ quan mà có quyền lực đối với nhiều cơ quan khác, nếu như nó có chức năng điều phối mạnh. Vì QLTHVB đòi hỏi sự tổng hợp hoạt động của nhiều ngành liên quan vào chung một chương trình, và điều này có thể xảy ra nếu có một sự điều phối đa ngành mạnh, cho nên sẽ rất cần thiết, nếu như không phải là bắt buộc, thiết lập một Ủy ban điều phối đa ngành, tham gia xây dựng kế hoạch chiến lược. Ủy ban này sau đó cũng tham gia trong việc hình thành kế hoạch tổng thể với nhiệm vụ kiểm tra tiến độ, xem xét các thay đổi của chương trình, thảo luận các quy định đề xuất và cung cấp các thông tin, tư vấn kỹ thuật. Sau này, khi triển khai chương trình, Ủy ban này sẽ xem xét các đề cương cụ thể về phát triển và quản lý tài nguyên. Cơ quan QLTHVB cũng cần phải xây dựng nhiệm vụ, đội ngũ, có nguồn tài chính và ít nhất phải hoàn thành 3 nhiệm vụ sau: • Điều phối liên ngành về phát triển vùng bờ và các vấn đề bảo tồn nguồn lợi; • Đánh giá môi trường và cấp phép cho các hoạt động chính trong phát triển vùng ven bờ; • Đạt được sự tuân thủ của các ngành với các điều lệ và quyết định của QLTHVB. Có thể có thêm một số nhiệm vụ khác như là xây dựng các dịch vụ về QLTHVB. Sẽ rất hữu ích nếu trao cho một Bộ cụ thể triển khai giai đoạn lập kế hoạch và chiến lược và Bộ khác thực hiện kế hoạch, bao gồm cả xây dựng và quản lý chương trình. 12 Câu hỏi ôn tập chương 1 1. Vì sao cần có một chương trình quản lý tổng hợp vùng ven bờ? 2. Khái niệm vùng ven bờ. 3. Đặc tính của vùng ven bờ. 4. Các yếu tố sinh thái của vùng ven bờ. 5. Khái niệm về quản lý tổng hợp vùng ven bờ. 6. Chức năng của quản lý tổng hợp vùng ven bờ. 7. Các mục tiêu của quản lý tổng hợp vùng ven bờ. 8. Các nhân tố thiết yếu của việc tổng hợp vùng ven bờ. 13 Chương 2. CÁC HỆ SINH THÁI VÙNG VEN BỜ I. Hệ sinh thái cửa sông 1. Các kiểu cửa sông Cửa sông (estuary) là thuỷ vực ven bờ tương đối kín, nơi mà nước ngọt và nước biển gặp nhau và trộn lẫn vào nhau. Các đặc trưng về địa mạo, lịch sử địa chất và điều kiện khí hậu tạo nên sự khác biệt về tính chất vật lý và hoá học của các kiểu cửa sông. Kiểu tiêu biểu nhất là cửa sông châu thổ ven bờ (coastal plain estuary). Các cửa sông thuộc kiểu này được hình thành vào cuối kỷ băng hà muộn, khi nước biển dâng lên ngập các châu thổ sông ven bờ biển. Kiểu cửa sông thứ hai là vịnh nửa kín (semi-enclose bay) hoặc đầm phá (lagoon). Ở đây các doi cát song song với đường bờ hình thành và ngăn cản một phần sự trao đổi nước từ biển. Độ muối trong các đầm khác nhau nhiều, phụ thuộc vào điều kiện khí hậu. Kiểu cửa sông cuối cùng là vịnh hẹp. Các thung lũng này bị trũng bởi hoạt động băng hà và sau đó bị ngập bởi nước biển. Chúng đặc trưng bởi cửa nông làm hạn chế trao đổi nước trong vịnh với biển. Các kiểu cửa sông còn được phân chia bằng cơ sở khác dựa trên xu thế biến thiên của độ muối. Nước ngọt có tỷ trọng nhỏ hơn nước biển, khi gặp nhau nước ngọt sẽ nổi trên nước biển. Chúng sẽ trộn lẫn khi tiếp xúc, quá trình này khác nhau do nhiều yếu tố. Khi cột nước thẳng đứng có độ muối cao nhất ở đáy và thấp nhất ở tầng mặt, ngưới ta gọi là kiểu cửa sông dương (positive estuary). Ở vùng khô hạn, lượng nước ngọt từ sông nhỏ và tốc độ bay hơi cao, hình thành kiểu cửa sông âm (negative estuary). Đặc trưng của nó là nước mặn đi vào bề mặt và đôi khi được pha loãng bởi lượng nước ngọt nhỏ. Kiểu cửa sông mang tính chất mùa (seasonal estuary) hình thành ở vùng có mùa mưa và mùa khô rõ rệt. Độ muối ở đây thay đổi theo thời gian chứ không phải thay đổi theo không gian. 2. Các đặc trưng môi trường Chế độ thuỷ lý hoá ở vùng cửa sông thay đổi trong giới hạn lớn làm cho môi trường gây ra nhiều áp lực đối với sinh vật. Sự thay đổi chế độ muối là đặc trưng cơ bản ở cửa sông và phụ thuộc vào mùa, địa hình, thuỷ triều và lượng nước ngọt. Hầu hết các vùng cửa sông đều có nền đáy bùn. Trầm tích được mang đến từ nước ngọt và nước biển. Vai trò của vật chất từ sông hoặc từ biển trong quá trình hình thành nền đáy bùn khác nhau giữa các cửa sông. Thành phần cơ học của trầm tích cũng bị chi phối bởi dòng chảy, nơi dòng chảy mạnh, chất đáy thô hơn; còn nơi nước tĩnh, chất đáy rất mịn. Các tai biến như lũ lội, bão lớn có thể làm thay đổi lớn đặc điểm trầm tích và gây chết hàng loạt sinh vật. Nhiệt độ ở vùng cửa sông thay đổi lớn hơn so với các thuỷ vực ven bờ lân cận. Biến thiên của giá trị này mang tính mùa vụ và theo điều kiện khí quyển. Nhiệt độ còn khác nhau giữa các tầng nước. Bề mặt có dao động cao hơn do trao đổi với khí quyển. Cửa sông được đất liền che chắn 3 phía, nên ảnh hưởng tạo sóng của gió được giảm thiểu và vì vậy chỉ có sóng nhỏ. Hoạt động yếu của sóng tạo điều kiện cho nền đáy mịn hơn, cho phép thực vật có rễ phát triển và nền đáy ổn định. Dòng chảy ở cửa sông do triều và nước sông chi phối. Tốc độ dòng chảy mạnh nhất đạt được ở giữa luồng. Ở một số vùng nơi cửa sông bị đóng vào mùa khô, sự vận chuyển nước giảm nghiêm trọng có thể dẫn đến ứ đọng nước, hàm lượng O2 giảm, tảo nở hoa và cá chết. Hầu hết các cửa sông đều có lượng nước ngọt chảy ra liên tục từ nguồn. Một lượng nước ngọt vận chuyển ra cửa sông trộn lẫn vào nước biển theo mức độ khác nhau, thể tích của lượng nước này được tải ra khỏi cửa sông hoặc bay hơi để bù cho thể tích nước tương tự chảy ra từ nguồn. Thời gian cần thiết để đo khối nước ngọt đã cho được tải ra khỏi cửa sông được gọi là thời gian chảy. Khoảng thời gian này 14 có thể định lượng được tính ổn định của hệ cửa sông. Thời gian chảy kéo dài rất quan trọng cho sự duy trì quần xã sinh vật nổi. Do có số lượng lớn vật lơ lững trong nước vùng cửa sông, ít nhất là vào một thời kỳ nào đó trong năm, độ đục của thuỷ vực thường rất cao. Độ đục có giá trị cao nhất khi lượng nước ngọt chảy ra nhiều nhất và giảm dần khi ra phía cửa, nơi lượng nước biển ưu thế. Ảnh hưởng sinh thái chính của độ đục là làm giảm đáng kể độ chiếu sáng, vì thế giảm quang hợp của thực vật phù du và thực vật đáy làm giảm năng suất sinh học. Trong điều kiện độ đục quá cao, sinh khối thực vật phù du gần như không có và khối lượng vật chất hữu cơ được tạo thành chủ yếu bởi thực vật bãi lầy nổi. Sự hoà tan oxy trong nước giảm theo quá trình tăng nhiệt độ và độ muối. Vì vậy lượng oxy thay đổi khi các thông số này biến thiên. Ở các cửa sông có độ sâu lớn, thường xuất hiện lớp đẳng nhiệt vào mùa hè và tồn tại sự phân tầng độ muối. Trong điều kiện đó, trao đổi khí giữa lớp mặt giàu oxy và tầng đáy sâu diễn ra rất kém. Hiện tượng này cùng với hoạt động sinh học tích cực, sự trao đổi nước chậm gây ra sự thiếu oxy ở tầng đáy. 3. Quần xã sinh vật Động vật biển là nhóm lớn nhất ở vùng cửa sông khi xét về phương diện số lượng loài và được xếp vào hai phân nhóm. Các động vật hẹp muối (stenohaline) không thể chịu được sự biến thiên độ muối và chỉ sống được ở vùng cửa sông với độ muối lớn hơn 250/00. Đây thực sự là những động vật sống ở biển. Phân nhóm rộng muối (euryhaline) có thể thích nghi được với độ muối 15 - 180/00, thậm chí một số loài chịu được muối nhạt đến 50/00. Các loài nước lợ hay còn gọi là các loài cửa sông điển hình, có chu kỳ sống hoàn toàn ở vùng cửa sông, sống chủ yếu ở vùng có độ muối trong khoảng từ 5-180/00 nhưng không xuất hiện trong nước ngọt hay nước biển thực sự. Một số giống loài nước lợ có thể hạn chế phân bố về phía biển không phải vì yếu tố sinh lý mà do các mối quan hệ sinh học như cạnh tranh hoặc vật dữ. Nhóm động vật nước ngọt không thể chịu được độ muối trên 50/00 và chỉ sống ở phần trên cửa sông. Ngoài ra, vùng cửa sông còn có nhóm sinh vật quá độ gồm những loài như cá di cư. Chúng có thể đi qua cửa sông trên đường đến bãi đẻ ngoài biển hoặc trong sông. Ví dụ thông thường là cá hồi hoặc cá chình. Một số sinh vật chỉ trải qua một phần cuộc đời trong cửa sông, thường gặp là giai đoạn ấu trùng. Số lượng loài động vật cửa sông thường nghèo hơn các quần cư biển hoặc các vùng nước ngọt lân cận. Đây là vùng khắc nghiệt mà nhiều sinh vật biển hoặc nước ngọt không thể chịu đựng được. Các sinh vật cửa sông thực sự chủ yếu có nguồn gốc biển. Sinh vật biển chịu sự giảm độ muối tốt hơn sinh vật nước ngọt chịu đựng độ muối tăng, vì vậy sinh vật cửa sông có ưu thế bởi động vật biển. Tính đa dạng kém của thành phần loài ở cửa sông được giải thích bởi vài lý do. Ý kiến phổ biến nhất cho rằng điều kiện môi trường biến động chỉ cho phép những loài với sự chuyên hoá chức năng sinh lý đặc biệt để thích nghi. Cách giải thích thứ hai đề cập đến thời gian địa chất của quá trình hình thành các cửa sông. Sự tồn tại của chúng không đủ dài để khu hệ cửa sông phát triển đầy đủ. Lý do cuối cùng có thể là do hình thái vùng cửa sông kém đa dạng nên có ít nơi sống và có ít loài động vật. Thành phần loài thực vật lớn ở cửa sông kém phong phú. Hầu hết các vùng ngập nước thường xuyên đều có đáy mùn không phù hợp để rong bám. Hơn nữa, nước đục hạn chế độ chiếu sáng, vì vậy vùng nước sâu hầu như không có thực vật. Vùng triều và vùng nước nông cho phép phân bố một số loài rong lục, cỏ biển và đặc biệt là thực vật ngập mặn ở vùng nhiệt đới. Tảo Silic khá phổ phong phú trên các bãi triều gần bùn vùng cửa sông. Chúng có thể di động lên bề mặt hoặc vào trong bùn phụ thuộc vào độ chiếu sáng. Bùn cửa sông cũng là nơi 15 sống thích hợp của tảo lam sợi. Vi khuẩn là thành phần phong phú cả trong nước và trong bùn, nơi giàu có vật chất hữu cơ. Sinh vật phù du ở vùng cửa sông khá nghèo về thành phần loài. Tảo Silic thường chiếm ưu thế trong mùa nóng và thậm chí quanh năm ở một số khu vực. Động vật phù du cũng nghèo về thành phần cũng như biến động lớn theo mùa. Các loài cửa sông thực sự chỉ tồn tại ở các cửa sông lớn và ổn định. Ở các cửa sông nông, thành phần động vật phù du biển điển hình chiếm ưu thế. 4. Các quá trình sinh thái Năng suất sinh học sơ cấp ở vùng cửa sông chủ yếu do tảo Silic sống đáy. Tuy nhiên, cửa sông lại có một lượng lớn chất hữu cơ và năng suất thứ cấp cao. Nguồn năng suất sơ cấp chủ yếu được cung cấp bởi thảm thực vật vùng triều bao quanh cửa sông. Ngoài ra, cửa sông còn nhận vật chất hữu cơ từ sông và từ biển với lượng đáng kể. Vùng cửa sông có rất ít động vật ăn thực vật và vì vậy, vật chất có nguồn gốc thực vật phải được phân huỷ thành mùn bả để đi vào chuỗi thức ăn. Quá trình này có sự tham gia của vi khuẩn. Mùn bã hữu cơ lắng đọng hình thành nền đáy giàu vi khuẩn và tảo. Đây là những nguồn thức ăn quan trọng cho các động vật ăn mùn bã và chất lơ lững. Về phương diện nguồn thức ăn, khái niệm mùn bã được hiểu với nghĩa rộng bao gồm các mãnh hữu cơ, vi khuẩn, tảo và thậm chí cả động vật đơn bào. Lương vật chất hữu cơ rất giàu ở cửa sông, có thể đạt giá trị 110 mg/l cao hơn nhiều so với vùng biển ngoài 1-3 mg/l. Năng suất sơ cấp của cột nước thấp, nghèo động vật ăn thực vật và sự phong phú của mùn bã cho thấy mùn bã là cơ sở của chuỗi thức ăn cửa sông. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là tất cả động vật ăn mùn bã có thể tiêu hoá các mãnh hữu cơ. Hầu như chúng chỉ tiêu hoá vi khuẩn và các vi sinh vật khác sống trên các mãnh hữu cơ và bài tiết nguyên vẹn các mảnh này. Nhìn chung, nhờ giàu dinh dưỡng và tương đối ít các vật dữ, cửa sông trở thành nơi nuôi dưỡng ấu trùng của nhiều loài động vật mà khi trưởng thành chúng sống ở vùng khác. Đây cũng là bãi kiếm ăn của nhiều loài động vật di cư. Bên cạnh đó, nhờ sự bảo vệ tự nhiên của đầm phá và vùng cửa sông mà nó có giá trị lớn cho sự phát triển cảng và cảng biển, tiếp đến là các khu công nghiệp và dân cư lân cận. Cửa sông cũng được xem như là môi trường tiếp nhận các loại rác thải công nghiệp và sinh hoạt dân cư. Hoạt động đánh bắt thủy sản thường dựa trên hệ sinh thái cửa sông đầm phá. Cuối cùng thì cửa sông, đầm phá còn được sử dụng cho mục đích nghỉ ngơi, du lịch giải trí. II. Hệ sinh thái vùng triều Vùng triều là vùng không ngập nước một khoảng thời gian trong ngày với các yếu tố tự nhiên thay đổi do nước và không khí chi phối. Quần xã sinh vật thích nghi môi trường này và sự liên kết giữa sinh vật và môi trường tạo nên hệ sinh thái vùng triều. 1. Môi trường vùng triều Thuỷ triều là yếu tố quan trọng nhất tác động lên mọi sinh vật vùng triều. Thiếu sự hoạt động của thuỷ triều với sự lên xuống theo chu kỳ của mực nước biển hệ sinh thái này sẽ không tồn tại và các yếu tố khác hết bị chi phối. Có ba chế độ thuỷ triều khác nhau gồm nhật triều, bán nhật triều và hỗn hợp triều. Độ cao thuỷ triều khác nhau từ ngày này sang ngày khác do so sánh giữa vị trí mặt trời và mặt trăng. Thuỷ triều cùng với thời gian có thể ảnh hưởng trực tiếp lên sự tồn tại và cấu trúc quần xã sinh vật vùng triều. Ảnh hưởng đầu tiên là thời gian vùng triều phơi ra không khí và thời gian ngập nước. Trong thời gian phơi bãi, sinh vật phải chịu đựng sự dao động nhiệt lớn và dễ bị mất nước. Do hầu hết sinh vật vùng triều phải chờ ngập nước mới bắt mồi, thời gian phơi bãi càng dài cơ hội kiếm ăn và tích luỹ năng lượng càng ngắn. Động thực vật khác nhau về khả năng chống chịu với thời gian phơi bãi và sự chuyên hóa này là một trong những lý do tạo 16 nên sự phân vùng phân bố. Ảnh hưởng thứ hai lên đời sống sinh vật là thời gian phơi bãi vào ban ngày. Triều thấp vùng nhiệt đới diễn ra lúc trời tối thuận lợi hơn đối với sinh vật do nhiệt độ thấp hơn và ít mất nước hơn. Thuỷ triều là chu kỳ có thể dự báo trước và hình thành nhịp điệu của nhiều loài sinh vật. Nhịp điệu này liên quan đến các quá trình sinh sản, dinh dưỡng,... Nhờ đặc trưng vật lý, môi trường nước, nhất là các thuỷ vực lớn như đại dương có biến thiên nhiệt độ không lớn. Giới hạn nhiệt độ ở biển hiếm quá ngưỡng gây chết đối với sinh vật. Tuy nhiên, vùng triều thường phải chịu chế độ nhiệt của không khí. Trong thời gian khác nhau, nhiệt độ có thể vượt quá ngưỡng gây chết hoặc có ảnh hưởng gián tiếp làm cho sinh vật suy yếu và không thể duy trì hoạt động bình thường. Sóng biển ảnh hưởng đến các cá thể và quần thể sinh vật ở vùng triều nhiều hơn các thuỷ vực khác. Tác động đầu tiên với sinh vật là đập vỡ hoặc xé nát vật thể. Sự chịu sóng là giới hạn phân bố của các sinh vật không thích nghi sóng và là nhu cầu đối với các sinh vật ưa sóng. Sóng còn có tác động mở rộng vùng triều nhờ đẩy nước lên cao so với độ cao của triều. Nhờ vậy, nhiều sinh vật có thể sống cao hơn ở vùng có sóng so với vùng che chắn trong cùng một mức triều. Độ muối ở vùng cũng thay đổi lớn. Khi triều thấp, mưa lớn hoặc dòng nước từ đất liền làm giảm độ muối, có thể làm chết sinh vật do khả năng chống chịu hạn chế của chúng. 2. Thích nghi của sinh vật vùng triều Các sinh vật vùng triều chủ yếu có nguồn gốc biển. Sự thích nghi cơ bản là tránh sức ép của điều kiện khí quyển. Sự mất nước là quá trình diễn ra ngay sau khi sinh vật biển ra khỏi môi trường nước. Sinh vật vùng triều sống sót được khi phơi bãi khi sự mất nước ở mức tối thiểu hoặc cấu tạo cơ thể thích nghi với sự mất nước trong một thời gian nhất định. Cơ chế đơn giản nhất là trốn chạy trong các hang hốc, rãnh hoặc tìm nơi trú ẩn ở vùng ẩm ướt phủ rong tảo. Rong biển chịu đựng sự mất nước nhờ cấu tạo mô. Sau khi bị khô do triều rút, chúng nhanh chóng lấy nước và phục hồi hoạt động bình thường lúc triều lên. Nhiều động vật vùng triều có cơ chế thích nghi khác thông qua cấu trúc, tập tính hoặc cả hai. Để thích nghi với nhiệt độ dao động lớn, sinh vật vùng triều phải duy trì cân bằng nhiệt trong cơ thể. Sinh vật tránh nhiệt độ cao bằng cách giảm sự tăng nhiệt từ môi trường nhờ kích thước cơ thể lớn hơn. Kích thước lớn có nghĩa là vùng bề mặt tiếp xúc trên thể tích nhỏ hơn và vùng thoát nhiệt nhỏ hơn. Nhằm chống lại tác động cơ học của sóng, nhiều sinh vật sống cố định vào nền đáy như hà, hầu,... Một số sinh vật khác có cơ quan bám tạm thời nhưng vững chắc và vận động hạn chế như ví dụ về tơ bám của vẹm. Vỏ dày hoặc thấp và dẹt cũng là một cách chống sóng. Hầu hết sinh vật vùng triều có cơ quan hô hấp thích nghi với hấp thụ O2 từ nước. Chúng có xu thế dấu bề mặt hô hấp trong khoang kín để chống khô. Một số động vật thân mềm có mang trong màng áo và được vỏ bảo vệ. Các thân mềm ở triều cao giảm mang và hình thành khoang áo với nhiều mao mạch có chức năng như phổi để hấp thu khí. Để bảo toàn O2 và nước, hầu hết động vật nằm yên lặng khi triều rút. Cá vùng triều đặc trưng bởi hô hấp qua da do tiêu giảm mang và nảy nở nhiều mạch máu trên da. Động vật vùng triều trên nền đáy cứng chỉ kiếm ăn khi ngập triều. Điều này đúng với tất cả các nhóm ăn thực vật, ăn lọc, ăn mùn bã và ăn thịt. Sinh vật sống trên nền đáy mềm có thể kiếm ăn khi triều thấp nhờ trong đáy có nước. Sự thay đổi độ muối lớn là một sức ép cho sinh vật vùng triều bởi lẽ hầu hết sinh vật vùng triều không có khả năng thích nghi tốt như sinh vật cửa sông. Chúng không có cơ chế kiểm soát hàm lượng muối trong dịch cơ thể. Do vậy chúng là sinh vật có khả năng thẩm thấu. Chính vì vậy, mưa lớn có thể gây ra những tai biến lớn. 17 Do rất nhiều sinh vật vùng triều sống định cư hoặc sống bám, trứng đã thụ tinh và ấu trùng của chúng phải trôi nổi tự do như sinh vật nổi để phát tán. Do vậy, chu trình sinh sản của hầu hết các sinh vật này phải đồng bộ với chu kỳ triều nào đó để bảo đảm hiệu suất thụ tinh. Ví dụ ở vẹm Mytilus edilis thành thục sinh dục trong thời kỳ triều cường và đẻ trứng vào thời kỳ triều kiệt sau đó. 3. Đặc trưng của các loại bãi triều Bãi triều đá: So với các loại bãi triều, bờ triều đá, đặc biệt ở vùng ôn đới có nhiều sinh vật có kích thước lớn cư trú và đạt tính đa dạng về thành phần loài động thực vật cao nhất. Đặc trưng nổi bật ở tất cả bãi triều đá là sự phân vùng của sinh vật tức hình thành các dãi theo chiều ngang rõ rệt. Bãi triều cát: yếu tố môi trường quan trọng nhất chi phối đời sống sinh vật ở các bãi triều cát là không được che chắn sóng biển và mối liên quan của nó đến độ hạt và độ dốc của bãi. Sóng gây ra sự di chuyển của bãi, làm nền đáy không ổn định. Sinh vật có hai con đường để thích nghi, chúng có thể vùi vào cát ở độ sâu lớn hơn nơi mà trầm tích không còn bị sóng xô đẩy. Khả năng này được quan sát thấy ở các loài sò. Cách thích nghi thứ hai là tốc độ vùi nhanh của một số động vật thuộc nhóm giun, giáp xác. Bãi triều bùn: sự phân biệt giữa bãi triều cát và bãi triều bùn là không rõ ràng. Vùng triều càng được che chắn càng có trầm tích mịn hơn và tích luỹ nhiều chất hữu cơ hơn. Đáy bùn cũng là đặc trưng của hệ sinh thái cửa sông và quần xã sinh vật của hai hệ có những nét tương đồng. Bãi triều bùn chỉ xuất hiện ở vùng được che chắn, không bị sóng vỗ như trong các vịnh kín, đầm và đặc biệt là cửa sông. Bãi triều bùn tích luỹ nhiều chất hữu cơ, tạo nên tiềm năng thức ăn lớn cho sinh vật. Sinh vật sống ở bãi triều bùn chủ yếu thuộc nhóm sống trong đáy với các ống, hang thông lên bề mặt. Kiểu dinh dưỡng ưu thế trong môi trường này là ăn chất lắng đọng và chất lơ lững. 4. Vai trò của hệ sinh thái vùng triều Hệ sinh thái vùng triều có vai trò rất quan trọng trong hệ sinh thái nước mặn, bao gồm các chức năng sau: • Là nơi cư trú, sinh sống của các loài sinh vật biển, như các loài hai mảnh vỏ, các loài rong tảo,... • Là nơi cung cấp nguồn lợi kinh tế và cũng là nơi diễn ra sự trao đổi vật chất, năng lượng, tạo nên nguồn sinh khối lớn trong hệ sinh thái; • Là nơi cung cấp năng suất sơ cấp cho vùng cửa sông, chủ yếu là thảm thực vật bao quanh cửa sông, làm tăng sự đa dạng vùng cửa sông; • Hệ sinh thái vùng triều góp phần vào việc điều hòa khí hậu nhờ vào sự hình thành các thảm thực vật, ngoài ra thảm thực vật còn góp phân hình thành nên hệ sinh thái rừng ngập mặn; • Chức năng quan trọng của hệ sinh thái vùng triều đóng vai trò quan trọng trong chu trình dinh dưỡng cũng như góp phần hình thành các khu du lịch, khu vui chơi giải trí cho con người. Hệ sinh thái vùng triều có vai trò quan trọng, to lớn trong việc duy trì và bảo vệ tính đa dạng sinh học. Có thể nói rằng, vùng triều là nguồn gốc, là nền tảng cho việc hình thành và phát triển các hệ sinh thái vùng ven bờ. Do vậy, cần phải có chính sách hợp lý trong việc quản lý cũng như khai thác tài nguyên vùng triều, từ đó có sự khai thác đúng mức nguồn lực to lớn này góp phần thúc đẩy nền kinh tế vùng biển một cách bền vững. 18 III. Hệ sinh thái rừng ngập mặn 1. Phân bố và đặc trưng môi trường Rừng ngập mặn (mangroves) là thuật ngữ mô tả một hệ sinh thái thuộc vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới hình thành trên nền các thực vật vùng triều với tổ hợp động, thực vật đặc trưng. Trong hệ sinh thái này, các động, thực vật, vi sinh vật trong đất và môi trường tự nhiên được liên kết với nhau thông qua thông qua quá trình trao đổi và đồng hoá năng lượng. Các quá trình nội tại như cố định năng lượng, tích luỹ sinh khối, phân huỷ vật chất hữu cơ và chu trình dinh dưỡng chịu ảnh hưởng mạnh mẽ bởi các nhân tố bên ngoài gồm cung cấp nước, thuỷ triều, nhiệt độ và lượng mưa. Theo lịch sử tiến hoá, thực vật ngập mặn có lẽ đã hình thành từ các thực vật sống trên cạn dần dần thích nghi với điều kiện ngập mặn qua các đợt biển tiến và biển lùi. Tổng diện tích rừng ngập mặn trên thế giới lên đến trên 16 triệu ha trong đó có hơn 6 triệu ha thuộc Châu Á nhiệt đới và khoảng 3,5 triệu ha thuộc châu Phi. Đất ngập nước rất quan trọng cho sự tồn tại và phát triển của hệ sinh thái. Thành phần cơ học trầm tích cũng ảnh hưởng trực tiếp lên thành phần loài và tăng trưởng của cây ngập mặn. Các hợp phần sét, bùn, cát cùng với kích thước hạt điều khiển tính thấm nước của đất, chi phối độ muối và lượng nước trong đất. Để thích nghi, các thực vật ngập mặn có cấu tạo rễ rất đa dạng và đặc biệt nhằm giúp chúng bám chặt vào nền đáy. Cấu trúc của rễ còn có tác dụng tăng cường trao đổi khí và thúc đẩy quá trình lắng đọng phù sa. Nguồn nước cung cấp cho động, thực vật rừng ngập mặn phụ thuộc vào tần số và khối lượng của các đợt triều cũng như nước ngọt chảy tới và lượng bốc hơi của khí quyển. Cây ngập mặn có khả năng thích nghi với môi trường nước mặn nhờ có cấu tạo nhằm giảm sự thoát hơi nước như lá dày có lông che phủ hoặc lỗ thoát khí nằm ở mặt dưới lá, nhiều mô tích luỹ nước trong cây và nhờ áp suất thẩm thấu của tế bào, cây luôn cao hơn dung dịch nước trong đất (thường cách biệt từ 7-9 atmosphe). Ngoài ra, cây ngập mặn còn có cơ chế loại bỏ lượng muối quá nhiều trong lá sau khi thoát hơi nước. Một số loài có tuyến bài tiết muối trực tiếp qua bề mặt lá. Các loài khác có thể phát triển mô tích nước ở hạ bì để pha loãng nồng độ muối. Tuy nhiên, trong điều kiện thiếu nước ngọt bổ sung thì nồng độ muối trong đất có thể vượt quá sức chịu đựng sinh lí của các loài thực vật. Khi đó, thảm thực vật sẽ trở nên kém phát triển. Sự phát triển tốt nhất của hệ sinh thái rừng ngập mặn đạt được ở những nơi mà vùng triều cao được cung cấp nước ngọt thường xuyên nhờ lượng mưa cao hơn lượng bốc hơi, nhiều nước ngọt thấm từ vùng nội địa hoặc có nguồn nước đầu nguồn phong phú. Rừng ngập mặn phát triển tốt nhất ở những vùng có nồng độ muối thích hợp nhất nằm trong khoảng 15-250/00, tuy nhiên, khoảng thích nghi cũng khác nhau lớn giữa các loài. Cung cấp đủ dinh dưỡng cho cây rất quan trọng trong việc duy trì hệ sinh thái rừng ngập mặn. Nguồn khoáng vô cơ từ bên ngoài được đưa vào hệ bằng quá trình trao đổi nước từ sông và biển hoặc nhờ gió cuốn bờ biển. Sự phân huỷ chất hữu cơ do vi sinh vật kết hợp với hoạt động của những động vật lớn hơn (đặc biệt là cua) tạo ra chất dinh dưỡng dưới dạng dung dịch vô cơ. Sự chế biến chất dinh dưỡng nội tại này làm cho chất dinh dưỡng được bảo tồn trong hệ. 2. Cấu trúc và chức năng Thành phần cây ngập mặn được phân chia làm hai nhóm gồm cây ngập mặn chủ yếu (true mangroves) và cây tham gia rừng ngập mặn (associate mangroves). Hệ thực vật trong rừng ngập mặn ở Đông Nam Á đa dạng nhất thế giới với 46 loài chủ yếu thuộc 17 họ và 158 loài tham gia rừng ngập mặn thuộc 55 họ. Ở Việt Nam đã ghi nhận 35 loài chủ yếu và 40 loài tham gia rừng ngập mặn. Ngoài thành phần chủ đạo là cây ngập mặn, tổ hợp động thực vật trong hệ rất đa dạng. Một số sinh vật sống trong rừng ngập mặn chỉ một giai đoạn trong vòng đời hoặc dùng rừng ngập mặn như một quần cư tạm thời. Thành phần sinh vật sống thường xuyên trong hệ và có vai trò sinh thái quan trọng gồm vi khuẩn, nấm, tảo, đài tiên, dương xỉ, 19 địa y, cây một và hai lá mầm, động vật nguyên sinh, ruột khoang, sứa lược, giun, giáp xác, côn trùng, thân mềm, da gai, hải quì, cá, bò sát, lưỡng thê, chim và thú. Chức năng của hệ sinh thái rừng ngập mặn liên quan đến dòng năng lượng và chu trình vật chất có thể tóm tắt như sau: • Lá của cây ngập mặn sử dụng năng lượng mặt trời để chuyển hoá khí CO2 thành các hợp phần hữu cơ nhờ quang hợp. Các chất này cùng chất dinh dưỡng từ đất cung cấp vật liệu thô cho cây sinh trưởng. Lá rụng và thối rữa phóng thích carbon và dinh dưỡng cho các sinh vật trong hệ sử dụng. Mùn bã từ lá được phân huỷ bởi nấm và vi khuẩn hoặc trở thành thức ăn cho cua nhỏ. Động vật thân mềm cua, tôm, cá ăn vật chất hữu cơ được phân huỷ và đến lượt chúng là thức ăn cho các động vật lớn hơn. Chất dinh duỡng phóng thích vào nước cũng là nguồn vật chất nuôi sống cây ngập mặn, sinh vật nổi và rong. Mùn bã hữu cơ còn đóng góp để nâng cao năng suất sinh học vùng ven bờ và biển khơi. • Rừng ngập mặn là ngôi nhà của vô số sinh vật trên cạn và dười nước. Cá sấu và rắn biển vào rừng ngập mặn để kiếm ăn. Hầu hết các loài cá đều trải qua một phần trong vòng đời của mình ở rừng ngập mặn. Các loài giáp xác (hà, tôm, cua) thực sự phong phú. Nhiều loài thân mềm thường được gặp ở gốc của cây ngập mặn. Nhiều loài chim đến rừng ngập mặn theo mùa để kiềm ăn hoặc trú ẩn và có thể hình thành những đàn lớn. Hàng loạt tôm cá trải qua giai đoạn ấu trùng trong rừng ngập mặn và ra khơi khi trưởng thành. Một số động vật như cua lại sống chủ yếu ở rừng ngập mặn và chỉ đi ra biển khi sinh sản. 3. Tầm quan trọng Công dụng của các loài thực vật rất đa dạng. Tỷ lệ các loài được sử dụng so với tổng số loài rất lớn. Đã từ lâu các loài thực vật này đã cung cấp những nhu cầu cấp thiết hàng ngày như gỗ xây dựng, lá lợp nhà, thực phẩm, chất đốt, thức ăn gia súc,... Ở Việt Nam, trong số 51 loài thực vật đã được thống kê chỉ một số loài ít giá trị, còn thì có thể xếp vào các nhóm chủ yếu sau: • 30 loài cây cho gỗ, than, củi • 14 loài cây cho tamin • 24 loài cây làm phân xanh • 21 loài cây dùng làm thuốc • 9 loài cây chủ thả cánh kiến đỏ • 21 loài cây cho mật nuôi ong • 1 loài cho nhựa để sản xuất nước giải khát, đường, cồn Ngoài ra còn có một số loài cây sử dụng cho công nghiệp như lie làm nút chai, cốt mũ, cho sợi. Cũng còn một số công dụng chưa được chú ý như làm giấy, ván ép,... Lợi ích của rừng ngập mặn mang lại không chỉ là những sản phẩm trực tiếp có thể khai thác được mà còn bao gồm nhiều tác dụng gián tiếp. Một khi rừng ngập mặn hình thành, mùn bã do lá và các bộ phận khác của cây rụng xuống được vi sinh vật phân huỷ là nguồn thức ăn quan trọng cho nhiều động vật ở nước. Mặt khác, rừng với hệ thống rễ chằng chịt đã giữ phù sa, tạo ra môi trường sống thích hợp cho nhiều loài động vật đáy. Rừng ngập mặn đóng vai trò quan trọng trong chu trình dinh dưỡng, là nguồn cung cấp chất hữu cơ để tăng năng suất vùng ven biển, là nơi sinh đẻ, nuôi dưỡng hoặc nơi sống lâu dài cho nhiều loài hải sản có giá trị như tôm, cá, cua, sò,... 20 Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc đánh bắt thuỷ sản cho năng suất cao chủ yếu ở các vùng nước sông, ven bờ, cửa sông có rừng ngập mặn. Có thể giải thích: vùng này là nơi tập trung chất dinh dưỡng do sông mang từ nội địa ra và do nước triều mang từ biển vào. Điều đáng quan tâm là giống tôm, cua, cá trong rừng ngập mặn rất phong phú. So sánh thành phần các loài cá và tôm trong một vùng có rừng ngập mặn vào các mùa vụ trong năm, đều thấy lượng ấu trùng của chúng cao hơn hẳn vùng đất, cát ở ngoài biển và vùng có cỏ biển. Từ đó rút ra nhận xét rừng ngập mặn là nơi nuôi dưỡng chính cho ấu trùng của tôm, cua và một số loài sò, cá khác. Do đó kênh rạch trong rừng ngập mặn là nơi cung cấp nguồn giống chủ yếu cho nghề nuôi hải sản. Rừng ngập mặn có tác động đến điều hoà khí hậu trong vùng Blasco (1975) nghiên cứu khí hậu và vi khí hậu rừng, đã có nhận xét: các quần xã rừng ngập mặn là một tác nhân làm cho khí hậu dịu mát hơn, giảm nhiệt độ tối đa và biên độ nhiệt. Trên thế giới có rất nhiều ví dụ điển hình về việc mất rừng ngập mặn kéo theo sự thay đổi vi khí hậu của khu vực. Sau khi thảm thực vật không còn thì cường độ bốc hơi nước tăng làm cho độ mặn của nước và đất tăng theo. Có nơi, sau khi rừng ngập mặn bị phá huỷ, tốc độ gió của khu vực tăng lên đột ngột, gây ra hiện tượng sa mạc hoá do hiện tượng cát di chuyển vùi lấp kênh rạch và đồng ruộng. Tốc độ gió tăng lên gây ra sóng lớn làm vỡ đê đập, xói lở bờ biển. Mất rừng ngập mặn sẽ ảnh hưởng đến lượng mưa của tiểu khu vực. Sự phát triển của rừng ngập mặn và mở rộng diện tích đất bồi là hai quá trình luôn luôn đi kèm nhau, trừ một số trường hợp đặc biệt. Nhìn chung, những bãi bồi có điều kiện thổ nhưỡng, khí hậu phù hợp, có nguồn giống và được bảo vệ đều có cây rừng ngập mặn. Các dải rừng ngập mặn đều có thể thấy trên đất bùn mềm, đất sét pha cát, cát và ngay cả trên các vỉa san hô. Ở những vùng đất mới bồi có độ mặn cao thường phân bố các thực vật tiên phong thuộc chi mắm, bần ổi. 4. Hiện trạng rừng ngập mặn Trên thế giới có khoảng 16.670.000 ha rừng ngập mặn với hơn 100 loài cây, trong đó ở Châu Á nhiệt đới và Châu Úc là 8.487.000 ha và Châu Phi nhiệt đới là 3.402.000 ha. Hai nước có diện tích rừng ngập mặn lớn nhất là Indonesia và Brazil. ở các nước Đông Nam Á như Malaysia, Philippines, Thái Lan, Việt Nam,... rừng ngập mặn cũng phát triển vì nơi đây có nhiều điều kiện thuận lợi như nhiệt độ cao, ít biến động, lượng mưa dồi dào, bãi lầy rộng, giàu chất bùn và phù sa. Hiện nay, do dân số gia tăng quá nhanh, nhất là ở các nước kém phát triển, rừng ngập mặn bị khai thác quá mức để dùng trong sinh hoạt hay trong các mục đích kinh tế khác, do vậy mà diện tích rừng ngập mặn trên thế giới bị thu hẹp dần. Rừng ngập mặn tự nhiên chỉ còn lại ở một số quốc gia. Một số nước cũng đã thành lập các vườn Quốc gia, Khu bảo tồn tài nguyên thiên nhiên, Khu bảo vệ các loài động thực vật, nơi nghiên cứu, học tập, du lịch trong rừng ngập mặn. Việt Nam với bờ biển dài 3200 km với nhiều cửa sông giàu phù sa, nên rừng ngập mặn sinh trưởng tốt, đặc biệt là ở bán đảo Cà Mau. Trong thời gian qua, cùng với sự phát triển vùng ven bờ, diện tích rừng ngập mặn trong cả nước đã bị giảm sút nghiêm trọng, trong đó hoạt động chuyển đổi rừng ngập mặn sang sản xuất nông nghiệp và nuôi tôm ở hầu hết các tỉnh ven biển đã làm rừng ngập mặn ở nước ta bị ảnh hưởng nhiều nhất. Nếu như năm 1943, rừng ngập mặn của Việt Nam còn che phủ đến 400.000 ha, năm 1982 còn khoảng 252.000 ha thì năm 2002 chỉ còn lại trên 155.000 ha. Bên cạnh nguyên nhân lớn do bị Mỹ rải chất độc hoá học, việc khai hoang để sản xuất nông nghiệp và phá rừng chuyển sang nuôi trồng thuỷ sản đã đóng góp không nhỏ vào xu hướng suy thoái này. 21 Hiện nay, diện tích rừng ngập mặn Việt Nam được ước lượng là khoảng trên 250.000 ha, trong đó châu thổ sông Mêkong chiếm tới 191.800 ha. Trong hơn năm thập kỷ qua, Việt Nam đã mất đi ít nhất 200.000 ha rừng đước. Hơn 80% rừng che phủ đã bị ảnh hưởng. Một trong những nguyên nhân chủ yếu của tình trạng phá huỷ này là mở rộng các đầm nuôi tôm. Mặc dù việc mở rộng nông nghiệp, làm muối, sử dụng hóa chất trong chiến tranh trước đây là mối đe doạ lớn nhất cho các rừng đước, nhưng trong những thập kỷ qua mối đe doạ lớn nhất chính là nuôi tôm. Trong vòng 38 năm (1954-1992), vùng ven bờ biển Hải Phòng, Quảng Ninh đã dùng 6.039 ha bãi triều ven biển, chủ yếu là các rừng ngập mặn để trồng lúa. Do thiếu nước nên phần lớn đất bị bỏ hoang, số ít vẫn trồng lúa nhưng năng suất thấp. Vào đầu năm 1960, tỉnh Quảng Ninh chủ trương phá hơn 2.000 ha rừng ngập mặn tự nhiên (Xã Hải Lạng, Tiên Yên) đắp đê sản xuât nông nghiệp nhưng do thiếu nước nên phải bỏ hoang, sau đó chuyển sang nuôi thủy sản nhưng không thành công. Tỉnh Minh Hải trước đây (nay là Cà Mau và Bạc Liêu) là nơi có diện tích rừng ngập mặn lớn nhất, cũng là một trong những nơi rừng bị tàn phá để nuôi tôm nhiều nhất tại Việt Nam. Trong 2 năm 1980, 1981 diện tích nuôi tôm tại đây chỉ có 4.000 ha, đến năm 1992 đã tăng 20 lần là 80.000 ha. Cho đến năm 1995 thì Minh Hải chỉ còn lại 51.492 ha. Chỉ trong vòng 8 năm, từ 1983 – 1995 Minh Hải đã mất đi 66.253 ha rừng do làm đầm tôm, bình quân mỗi năm mất đi 8.280 ha. Tại Cà Mau, diện tích nuôi tôm của tỉnh tăng gấp 3 lần trong năm 2003 và nay đã đạt 250.000 ha. Ước tính diện tích rừng đước ở đây đã giảm từ hơn 200.000 ha trước năm 1975 xuống chỉ còn 60 - 70.000 ha, và hầu hết diện tích mất đi là lấy chỗ để nuôi tôm. Tại các tỉnh vùng cửa sông Cửu Long như Bến Tre, Trà Vinh và Sóc Trăng đã phá hầu hết diện tích rừng ngập mặn ven biển để làm đầm tôm nên diện tích rừng ngập mặn và tỷ lệ che phủ còn lại là rất thấp. Rất nhiều rừng ngập mặn ở bán đảo Cam Ranh, các huyện Ninh Hòa, Vạn Ninh (Khánh Hòa) nay hầu như không còn do làm đầm ươm và nuôi tôm. Ở Đầm Nại (Ninh Thuận) hơn 200 ha rừng ngập mặn tạo vành đai rộng hàng trăm mét bảo vệ cho đầm khỏi bị xói lở, nay đã bị thay thế bằng đầm tôm bán thâm canh, chỉ còn lại 2 ha. Cồn Chim nằm giữa đầm Thị Nại (Qui Nhơn, Bình Định) trước đây có gần 200 ha rừng ngập mặn là nơi cư ngụ của nhiều loài hải sản và của nhiều loài chim thì nay đã bị triệt phá để nuôi tôm. Theo Hội Bảo vệ Tài nguyên và Môi trường Việt Nam (2004), vào thời gian trước Cách mạng tháng Tám năm 1945, cả nước có 408.500 ha rừng ngập mặn, trong đó có 329.000 ha ở Nam Bộ. Bến Tre có 48.000 ha với độ che phủ là 29,29% nay chỉ còn 2,60%; Sóc Trăng có 41.000 ha, độ che phủ 12,72% nay chỉ còn 2,81%; Cà Mau có 140.000 ha độ che phủ 27% nay chỉ còn 11,21%. Theo kế hoạch hành động cho hợp phần Rừng ngập mặn trong dự án Biển Đông, mục tiêu đặt ra đến 2010 là đạt diện tích rừng ngập mặn bằng 85% diện tích của năm 1982, đồng thời thay đổi cơ bản nhận thức của các nhà quản lý và dân cư về giá trị của hệ sinh thái rừng ngập mặn và sử dụng bền vững loại tài nguyên này. Để đạt mục tiêu đó, các chuyên gia đã đề xuất thành lập mới các khu bảo tồn và vườn quốc gia, như ở cửa sông Tiên Yên (Quảng Ninh), cửa sông Văn Úc (Hải Phòng), Thái Thuỵ (Thái Bình), Nghĩa Hưng (Nam Định). IV. Hệ sinh thái thảm cỏ biển 1. Phân bố và cấu trúc Hệ sinh thái cỏ biển tuy có số lượng loài không nhiều nhưng chúng đóng vai trò quan trọng trong biển và và đại dương. Với các chức năng quan trọng như điều chỉnh môi trường thủy vực, bảo tồn nguồn gen, cung cấp nơi ở cho các loài, cung cấp nguyên nhiên vật liệu, năng lượng và thông tin nghiên cứu khoa học, du lịch. 22 Cỏ biển (seagrass) là một nhóm thực vật có hoa sống ở dưới nước ở vùng nhiệt đới và ôn đới. Chúng phát triển mạnh ở vùng nước nông có khả năng thích nghi với môi trường nước mặn, chịu được sóng gió và có khả năng thụ phấn nhờ nước. Các thảm cỏ biển bao phủ một số vùng rộng lớn ở dải ven bờ với nhiều chức năng lý-sinh học và tạo nên một hệ sinh thái đặc thù. Hầu hết các thảm cỏ biển xuất hiện ở các vùng nước trũng đến độ sâu 30 m. Cỏ biển là một đặc trưng của các hệ sinh thái vùng nhiệt đới, có năng suất ngang với các rạn san hô. Các thảm cỏ biển tập trung ở Ấn Độ - Tây Thái Bình Dương, vịnh Caribbe và vùng bờ Thái Bình Dương thuộc Trung Mỹ. Vùng Đông Á có khu hệ cỏ biển đa dạng nhất thế giới và có thể đây là trung tâm phát tán của cỏ biển. Chính vì vậy, chúng rất phong phú ở dải ven biển thuộc vùng này. Sự tồn tại và phát triển của các loài cỏ biển phụ thuộc chặt chẽ vào các nhân tố môi trường mà quan trọng nhất là độ muối, nhiệt độ, độ đục, độ sâu và hạt trầm tích. Sự đa dạng của loài cỏ biển chịu ảnh hưởng của các nhân tố tại chỗ. Số loài nhiều nhất được ghi nhận ở vùng có nền đáy bùn cát, được che chắn một phần tác động mạnh của sóng gió. Ngược lại, thành phần loài rất nghèo ở vùng đối sóng với nền đáy cứng hoặc không ổn định và ở những nơi hoàn toàn bị che chắn với nền đáy bùn. Như khái niệm về hệ sinh thái cỏ biển, các thực vật có hoa này là thành phần quan trọng nhất trong hệ. Chúng bao gồm 58 loài được mô tả trên các đại dương thế giới; thuộc vào 12 giống, 4 họ và 2 bộ. Tuy nhiên, thảm cỏ biển chỉ có thể là một loài hoặc quần xã nhiều loài, tối đa là 12 loài. Từng thảm cỏ biển có tính phân đới từ vùng triều thấp đến vùng dưới triều. Mỗi đới có loài ưu thế và tổ hợp loài kèm theo trong mối quan hệ với dạng sinh trưởng của cây. Cấu trúc của quần hợp cỏ biển còn thay đổi theo mùa. Tuy nhiên, sự biến thiên cũng rất khác nhau giữa các loài. Tuỳ theo khả năng thích nghi với biến động điều kiện môi trường. Sinh vật bám (periphyton) là thành phần quan trọng của thảm cỏ biển. Thuộc nhóm này là các sinh vật nhỏ như tảo, vi khuẩn, nấm, động vật và mùn bã vô cơ và hữu cơ. Chúng đóng góp một phần đáng kể cho dòng carbon tổng số trong thảm cỏ biển và trở nên có ý nghĩa sinh thái đối với vùng ven bờ nhiệt đới. Các nghiên cứu ở Đông Nam Á chỉ ra rằng rong đỏ (Phodophytes) chiếm ưu thế trong quần hợp sống bám. Tính ưu thế thấp hơn thuộc về rong lục (Chlorophytes) rong nâu (Phaeophytes) và vi khuẩn lam (Cyanobacteria). Tuy vậy, sự ưu thế thay đổi và phụ thuộc vào điều kiện tại chỗ. Tảo lam xanh (blue-green algae) thường gặp hơn ở thảm cỏ biển nước lợ, còn các nhóm khác nhiều hơn trong vùng biển mở. Số lượng loài cá trong thảm cỏ biển nhiều hơn 5 lần so với trên nền đáy biển là bùn, xác sinh vật và cát. Động vật đáy lớn thường gặp trong thảm cỏ biển gồm tôm, hải sâm, cầu gai, cua, điệp, vẹm và ốc. Một số trong chúng có thể đạt số lượng và mật độ cao. Trong khi đó, rong biển lớn tương đối kém phát triển do cỏ biển làm thay đổi trầm tích đáy và chiếm lĩnh thành công. Tuy vậy, một số ít loài rong cũng xuất hiện theo mùa vụ và có thể trở nên phong phú. Mặt khác, ở giai đoạn non, nhiều rong bám trên cỏ biển và chỉ bám đáy khi trưởng thành. Một số sinh vật quý hiếm như bò sát và thú biển được ghi nhận là có mối quan hệ với thảm cỏ biển. Trong các loài bò sát, rùa Xanh Chelonia mydas, rùa Lepidochelys olivacea, Vích Caretta caretta, rùa Lưng dẹt Chelonia depressa và loài rắn Acrochirdus granulatus thường xuất hiện trong các thảm cỏ dày ở Thái Lan, Malaysia, Indonesia và Philippines. Đồi mồi cũng ăn cỏ biển, dù đây không phải là thức ăn chính. Phân bố của bò biển Dugong dugong trùng hợp với vùng có cỏ biển. Cỏ biển là thức ăn chính của loài thú quý hiếm và nhiều huyền thoại này. 2. Chu trình dinh dưỡng 23 Vai trò sinh thái của thảm cỏ biển được quyết định bởi tốc độ thành tạo hữu cơ nhanh chóng của cỏ biển. Tính theo đơn vị diện tích, giá trị này cao hơn năng suất của Thực vật Phù du. Các thảm cỏ biển có mật độ động vật và vi khuẩn cao hơn và độ đa dạng loài lớn hơn so với các thuỷ vực không có thực vật lân cận. Điều này có được là nhờ năng suất sinh học cao của chúng. Vào thời kỳ cao điểm của gió mùa hoặc khi cỏ biển phơi ra vào mùa hè, lá của chúng được bứt khơi cây. Một số bị dòng chảy đem đi xa, số còn lại chìm xuống đáy và bị phân hủy. Sinh vật ăn mùn bã, xé lá thành những mảnh nhỏ và sau đó được tiêu thụ bởi vi khuẩn và nấm. Nhiều động vật không xương sống cũng ăn cỏ biển thối rữa. Đến lượt chúng trở thành thức ăn cho bậc dinh dưỡng cao hơn như cá và cua. Do vậy, thảm cỏ biển kiểm soát tính phức tạp của quần cư, tính đa dạng loài và độ phong phú của động vật không xương sống liên quan và hình thành cấu trúc quần xã. Điều cần chú ý là các sinh vật ăn tạp (omivorous) khá phong phú trong quần xã sinh vật của thảm cỏ biển. Nhóm này gồm nhiều nhóm giáp xác mười chân, ốc và một số da gai. Một loài có thể ăn cỏ biển hoặc rong thối rữa, mùn bã nhỏ trên lá và nền đáy và cả những động vật còn sống hay đã chết. Thậm chí một số cua bơi lớn còn ăn cả thân mềm, giáp xác, giun nhiều tơ và một phần đáng kể mô thực vật thối rữa và tảo sợi. Quá trình thối rữa là một đặc trưng của thảm cỏ biển. Nhờ đó mà các bộ phận của cỏ biển khi chết đi đã giải phóng các chất hữu cơ. Các hợp phần carbon cấu trúc còn lại bị vi sinh vật (vi khuẩn và nấm) tấn công và các vật liệu được phân hủy chứa nhiều vi khuẩn và nấm trở thành thức ăn tiêu hoá được của động vật đáy. Hầu hết động vật đa bào chỉ tiêu hoá vi khuẩn và mô chết của lá thối rữa được thải ra cho quá trình phân hủy tiếp tục. Sự phá vỡ mùn bã thành các mảnh nhỏ hơn làm tăng bề mặt tiếp xúc và tăng cường hoạt động của vi sinh vật. Quá trình trên đây cũng liên quan đến sự biến đổi theo mùa của quần xã sinh vật. Các động vật ăn mùn bã và ăn lọc tăng lên vào mùa cỏ biển thối rữa. Ngược lại động vật di chuyển ăn thực vật lại tăng vào mùa phát triển cỏ biển và giảm vào thời kỳ thối rữa. Hàm lượng oxy cũng thay đổi. Hàm lượng thường giảm vào mùa hè (mùa thối rữa), với số lượng lớn của vi sinh vật, mùa này thuận lợi cho sự phát triển của ấu trùng của sinh vật đáy ăn lọc và vì vậy là mùa đẻ của nhiều loài. 3. Chức năng Nhờ sự cố định năng lượng mặt trời có hiệu quả và sản lượng sinh khối cao, cỏ biển có khả năng tăng cường và duy trì độ phì nhiêu của thủy vực. Điều này còn được bổ sung bởi quá trình trao đổi vật chất hữu cơ có hiệu quả diễn ra trên lá và nền đáy. Một chức năng quan trọng khác của thảm cỏ biển là cầu nối trong con đường di cư của sinh vật và là quần cư ương giống cho biển. Các thảm cỏ biển thường phát triển ở vùng trung gian của rừng ngập mặn và rạn san hô hoặc là vùng đệm của hai hệ sinh thái khác nhau. Vì vậy, chúng trở thành điểm dừng chân của nhiều loài cá, động vật không xương sống, thú và bò sát. Bằng việc cung cấp nơi ẩn náu thông qua tán cây và hình thái, kích thước khác nhau của bóng khí cũng như nguồn dinh dưỡng giàu có, thảm cỏ biển trở thành bãi ương giống chất lượng cao của nhiều sinh vật. Nguồn giống sau khi được nuôi dưỡng ở đây sẽ phát tán đến các hệ xung quanh ra biển khơi. Thảm cỏ biển dày với hệ rễ neo chặt vào nền đáy có tác dụng làm giảm năng lượng của sóng, dòng chảy và nhờ vậy chúng có khả năng chống xói lở, bảo vệ đường bờ. Ở những vùng chịu nhiều bão tố, cỏ biển có vai trò lưu giữ trầm tích nhờ hệ thống thân, rễ ngầm và nhờ vậy tạo nên vùng đệm chống sóng gió. Mặt khác, thảm cỏ biển là bộ máy có hiệu quả cao đối với việc hấp thụ chất dinh dưỡng, chất thải từ đất liền và có vai trò như những bẫy trầm tích làm giảm độ đục của nước. 24 Hiện nay, các thảm cỏ biển đang cung cấp cho loài người những sản phẩm trực tiếp như vật liệu di truyền, thực phẩm; vật liệu thô cho công nghiệp và năng lượng. Ở các nước Philippines, Indonesia, các loài rong sống trong thảm cỏ biển như Caulerpa, Gracilaria, Coclidiela đang được khai thác làm thực phẩm, chế biến các chất dùng trong công nghiệp và phân bón cho nông nghiệp. Nhiều loài sinh vật đáy sống thường xuyên chỉ trải qua giai đoạn ấu trùng trong thảm cỏ biển được coi như là có giá trị thương mại cao. Thành phần của chúng khá đa dạng gồm: tôm, hải sâm, cầu gai, cua, vẹm và ốc. Tầm quan trọng của thảm cỏ biển đối với nghề cá thường được đánh giá trong mối quan hệ chặc chẽ với rạn san hô. Mặt khác, một số loài cá được khai thác ngay trên thảm cỏ biển mà sản lượng cao thuộc về các họ bống và dìa,... Ngoài ra, thảm cỏ biển còn được coi là môi trường thuận lợi cho nuôi trồng trên biển. Du lịch biển cũng lấy thảm cỏ biển làm nơi giải trí, câu cá. Ở nước ta, cỏ biển thường phát triển ở vùng triều ven biển, ven đảo, các vùng cửa sông, rừng ngập mặn, đầm phá. Số liệu thống kê mặc dù chưa đầy đủ, diện tích phân bố thảm cỏ biển cho đến hiện nay đã biết khoảng 10.000 ha. Các loài cỏ biển phát triển hầu như quanh năm, nhưng tốt nhất là vào mùa xuân và đầu hè, phát triển kém vào mùa mưa bão. Chúng phân bố từ vùng triều đến độ sâu 3-15 m, thậm chí 28 m (Đảo Bạch Long Vĩ). Chúng thích nghi với độ muối từ 5 – đến 340/00, chất đáy là bùn bột nhỏ, bùn cát, cát san hô, cát thô và sỏi. Ở một số vùng ven biển và đảo (Long Châu, Bạch Long, quần đảo Trường Sa, Côn Đảo, Phú Quốc, Phú Quý) đã xác định được 14 loài cỏ biển đó là Cỏ nàn (Halophila beccarii), Cỏ Xoan đơn (H. decipiens), Cỏ xoan (H. ovalis), Cỏ Xoan nhỏ (H. minor), Cỏ vích (Thalassia hemprichii), Cỏ lá dừa (Enhalus acoroides), Hẹ tròn (Halodule pinifolia), Hẹ Ba răng (H. uninervis), Năn biển (Syringodium isoetifolium), Kiệu tròn (Cymodocea rotundata), Kiệu răng cưa (C. serrulata), Cỏ đốt tre (Thalassodendron ciliatum), Cỏ lươn nhật (Zostera japonica) và Cỏ kim (Ruppia martirima). Bảng 2.1. Biến đổi diện tích một số bãi cỏ biển trong thời kỳ 1996-2003 Stt Địa điểm Diện tích 1995 (ha) Diện tích 2003 (ha) Tỷ lệ % diện tích bị mất 1 Vùng Hà Cối (Quảng Ninh) 1.200 150 87,5 2 Bãi Đầm Hà (Quảng Ninh) 80 2 97,5 3 Đồng Rui (Quảng Ninh) 420 0 100 4 Tuần Châu (Quảng Ninh) 120 0 100 5 Gia Luận (Cát Bà, H. Phòng) 500 0 100 6 Sỏi Cỏ (Cát Bà, H Phòng) 2 0 100 7 Cửa Gianh (Quảng Bình) 500 300 40 8 Cửa Nhật Lệ (Quảng Bình) 200 150 25 9 Tam Giang Cầu - Hai (TT Huế) 2.200 1.000 54,5 10 Đầm Lăng Cô (TT Huế) 500 120 76 11 Cửa Sông Hàn (Đà Nẵng) 300 200 33,3 12 Đầm Thị Nại (Bình Định) 300 120 50 13 Vịnh Cam Ranh (K. Hòa) 800 550 31,5 14 Côn Sơn (Bà Rịa-Vũng Tàu) 320 200 27,5 15 Hàm Ninh (Phú Quốc) 300 120 60 (Nguồn: Nguyễn Văn Tiến, Tạp chí Bảo vệ Môi trường, 2005) 25 Hệ sinh thái cỏ biển là một trong 3 hệ sinh thái biển quan trọng (Cỏ biển, san hô, rừng ngập mặn), nhưng hiện nay chúng đang đứng trước nguy cơ tổn thương và suy thoái. Sự suy thoái hệ sinh thái cỏ biển thể hiện trên các khía cạnh như mất loài, mất diện tích phân bố, ô nhiễm, thoái hóa môi trường sống, giảm đa dạng sinh học và nguồn lợi kinh tế của các loài quý hiếm kèm theo. Hệ sinh thái thảm cỏ biển là một trong những hệ sinh thái nhạy cảm và rất dễ bị tổn thương khi môi trường sống thay đổi. Theo thống kê chung của cả nước thì hiện nay diện tích các bãi cỏ biển của Việt Nam bị giảm 40 - 60%. Trước năm 1995, cỏ biển Việt Nam chiếm diện tích là 10.770 ha. Năm 2003, diện tích này chỉ còn hơn 4.000 ha, nghĩa là mất đi 60%. Diện tích phân bố của các thảm cỏ biển Khánh Hòa giảm trên 30% so với 6 năm trước đây, nghĩa là từ 1.235 ha năm 1997, xuống còn 795 ha năm 2002, bình quân cứ một năm mất khoảng 80 ha. Đặc biệt, nhiều nơi đã bị mất hẳn như ở Đồng Rui, Tuần Châu (Quảng Ninh), Gia Luận, Sỏi Cỏ (Hải Phòng) hoặc gần mất hẳn như ở Đầm Hà, Hà Cối (Quảng Ninh). Sự suy giảm và mất các thảm cỏ biển ở nước ta đang có nguy cơ gia tăng, ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường sinh thái biển: suy giảm chất lượng môi trường nước và trầm tích, mất cân bằng dinh dưỡng, sinh thái và đa dạng sinh học, giảm trữ lượng cá và nguồn trứng cá, cá con trong hệ sinh thái này, giảm nguồn cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp và nông nghiệp, mất diện tích sa bồi các vùng cửa sông gây ảnh hưởng tới quá trình bồi tụ và mở rộng quỹ đất. V. Hệ sinh thái rạn san hô 1. Cấu trúc San hô là những sinh vật tương đối đơn giản, chúng tồn tại ở khắp các vùng biển nông cũng như sâu. Chúng là những cá thể hình trụ rất nhỏ có hàng xúc tu ở trên đầu để bắt mồi trong môi trường nước và được xếp vào lớp San Hô (Anthozoa), ngành Động vật ruột khoang (Coelenterata) trong hệ thống phân loại động vật. Một số lớn san hô phát triển dạng tập đoàn và hình thành nên bộ xương chung. San hô có 3 nhóm chính là san hô cứng, san hô mềm và san hô sừng. San hô cứng có bộ xương bằng đá vôi và thường tăng trưởng rất chậm, có loại chỉ vào khoảng 1 cm/năm. Điều đó có nghĩa là một khối san hô với đường kính khoảng 1 m có thể đã trải qua cuộc đời hàng thế kỷ. Khi san hô chết, bộ xương có màu trắng. San hô cứng được xem là thành phần chính cấu tạo nên rạn san hô. Chúng chỉ phân bố hạn chế ở những vùng biển nông, ấm áp và cấu trúc đá vôi do chúng liên kết lại tạo thành rạn san hô. Tuy nhiên, chúng rất mảnh mai và có thể bị tàn phá do gió bão và neo tàu. Thế giới hiện có hàng ngàn rạn san hô, giới hạn phân bố của chúng chỉ ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, trải dài từ khoảng 30o vĩ tuyến bắc đến 30o vĩ tuyến nam nơi mà nhiệt độ nước biển hiếm khi xuống dưới 18oC. Diện tích bao phủ rạn san hô lên đến 6 × 105 km2. Sự khác biệt về hình thái, thành phần sinh học, tính đa dạng và cấu trúc phản ánh địa - sinh học, tuổi, phân vùng địa động vật và điều kiện môi trường. San hô sừng có thành phần đá vôi bao bọc lõi là vật liệu sừng và hoặc đá vôi. Tập đoàn san hô sừng có dạng như những chiếc quạt hoặc cành cây mềm mại. Khi chết đi, cái còn lại là bộ xương màu đỏ hoặc đen hay trắng. Loại san hô này cũng sinh trưởng rất chậm. San hô mềm tiêu giảm bộ xương bên trong và chỉ còn lại các trâm xương đá vôi nhỏ. Một số rất mềm dẻo đến mức đu đưa theo dòng nước. Sẽ không còn gì để lại sau khi san hô mềm chết đi. 2. Hình thái Ở những nơi mà tạo rạn tồn tại, kiểu phát triển của rạn tùy thuộc vào địa hình (độ sâu và hình dạng) của nền đáy, lịch sử phát triển địa chất của vùng và các nhân tố môi trường, đặt biệt là nhiệt độ và mức độ chịu đựng sóng gió. 26 Như chúng ta đã biết, san hô tạo rạn chỉ sinh trưởng trong những vùng nước ấm, có chiếu sáng tốt và cần nền đáy rắn để bám vào. Những yếu tố này hạn chế sự phân bố của san hô tạo rạn ở những vùng biển nông đáy cứng. Bộ xương san hô đến lượt mình lại cung cấp nền đáy cứng cho sự phát triển của nhiều san hô hơn và các sinh vật khác. Sự phát triển lên phía trên của cấu trúc rạn có thể cho phép san hô tiếp tục tăng trưởng lên vùng nông hơn và thậm chí cả khi nền móng lún xuống hoặc nước biển dâng lên. Qua nhiều quá trình biến động của địa chất biển, đã hình thành các kiểu rạn hô khác nhau: - Rạn riềm (fringing reef): rất phổ biến xung quanh các đảo nhiệt đới và đôi khi dọc theo bờ đất liền. Đây là kiểu cấu trúc được coi là đơn giản nhất với sự phát triển đi lên của nền đá vôi từ sườn dốc thoải ven biển, ven đảo. Do tồn tại ở gần bờ, bị ảnh hưởng bởi sự đục nước, nên chúng hiếm khi vươn đến độ sâu lớn. - Rạn dạng nền (platform reef): là một cấu trúc đơn giản đặc trưng bởi sự cách biệt vơi đường bờ và có thể thay đổi lớn về hình dạng. Kích thước của chúng có thể rất lớn, đến 20 km2 chiều ngang. Lịch sử địa chất của chúng cũng rất khác nhau với nguồn gốc hình thành khá đa dạng. - Rạn chắn (barrier reef): được phát triển trên gờ của thềm lục địa. Rạn chắn là cấu trúc rạn nổi lên từ biển sâu và nằm xa bờ. Một số vồn nguyên thủy là dạng riềm nhưng do vùng bờ bị chìm xuống hay bị ngập nước khi biển dâng lên. - Rạn san hô vòng (atoll): là những vùng rạn rộng lớn nằm ở vùng biển sâu. Mỗi một đảo san hô vòng là tập hợp của các đảo nổi và bãi ngầm bao bọc một lagoon rộng lớn với đường kính có thể lên đến 50 km. Kiểu rạn này chỉ có ở vùng biển sâu nằm ở ngoài thềm lục địa. 3. Môi trường tự nhiên 3.1. Ánh sáng Tất cả san hô tạo rạn đòi hỏi đủ ánh sáng cho quang hợp của tảo cộng sinh trong nội bào của chúng. Theo độ sâu, ánh sáng thay đổi rất nhanh cả về cường độ và cả về thành phần. Giới hạn này kiểm soát độ sâu mà san hô sinh trưởng. Các loài khác nhau có sức chịu đựng khác nhau đối với mức độ chiếu sáng cực đại và cực tiểu. Đó cũng là một nguyên nhân chính của sự khác nhau về cấu trúc quần xã rạn. 3.2. Trầm tích Nhiều kiểu trầm tích khác nhau bao phủ trên và xung quanh rạn bao gồm vụn san hô thô, các loại cát và cả bùn mịn. Kiểu trầm tích trên rạn ở một số nơi nào đó phụ thuộc vào dòng chảy, sóng và cả nguồn gốc trầm tích. Ở gần bờ trầm tích chủ yếu được cung cấp từ đất liền qua vận chuyển của sông. Những trầm tích như thế có thành phần hữu cơ cao dễ bị khuấy động bởi sóng và có thể giữ lại lơ lững trong nước một thời gian dài làm đục nước và hạn chế độ xuyên của ánh sáng. Sự lắng xuống của chúng có thể giết chết các sinh vật như san hô vùi chúng hoặc làm nghẹt các polyp không đủ khả năng đẩy chúng ra. 3.3. Độ muối Ít khi độ muối nước biển trở nên quá cao để ảnh hưởng đến quần xã san hô. Độ muối thấp có ảnh hưởng quan trọng và thông thường hơn đối với phân bố rạn và phân vùng san hô. Rạn không thể phát triển ở những vùng mà từng thời kì nước sông tràn ngập, đó là nhân tố chính kiểm soát san hô dọc bờ. Ảnh hưởng chính của độ muối lên phân bố vùng san hô là do nước mưa. San hô ở mặt bằng nói chung có khả năng chịu đựng độ muối thấp trong một giai đoạn ngắn, nhưng khi mưa rất to cùng với triều thấp, mặt bằng rạn có thể bị hại, thậm chí bị phá hủy hoàn toàn. 3.4. Mức chênh triều 27 Mức chênh triều khác nhau giữa các rạn ở các vùng khác nhau. Sự khác nhau đó ảnh hưởng đáng kể đến sự phân vùng của quần xã san hô. Triều càng cao, ảnh hưởng của sự ngập triều và khả năng vận chuyển chất dinh dưỡng tương ứng cũng như ảnh hưởng đến sự phơi khô càng lớn. 3.5. Thức ăn và các chất dinh dưỡng vô cơ Cũng như những sinh vật khác, san hô đòi hỏi cả thức ăn và chất dinh dưỡng vô cơ. Đối với sinh vật rạn, cả hai được hoà tan trong nước biển. Thức ăn cũng có thể lơ lững trong nước biển như những mảnh nhỏ bao gồm cả sinh vật đang sống. Như những nơi khác, trên rạn một sinh vật ăn các sinh vật này và bị ăn bởi các sinh vật khác và như thế chuỗi thức ăn được hình thành, trong đó tất cả các động thực vật đều liên hệ với nhau. Khi quan tâm đến nhu cầu thức ăn của sinh vật rạn, một điều quan trọng là phải tách rời nhu cầu của một loài, nhóm loài với nhu cầu của toàn rạn, bởi vì để đạt được sự bền vững lâu dài, một cân bằng toàn thể của chu trình dinh dưỡng buộc phải đạt được. Rạn đồng thời vừa nhập vừa xuất các chất dinh dưỡng, nhưng trao đổi với vùng biển xung quanh thì nhỏ so với vật chất sản sinh bên trong từ chu trình liên tục. Các dinh dưỡng đi vào rạn thường là từ sông, nhưng nếu không có sông, đối với các rạn ở xa đất liền, chất dinh dưỡng chỉ đến qua dòng chảy bề mặt. Nhiều rạn có sự cung cấp dinh dưỡng vô cơ khác như là dưới một điều kiện nào đó, dòng chảy hướng vào rạn có thể làm cho nước ở tầng sâu chuyển lên bề mặt. Loại nước trồi này thường giàu phospho và các chất hoá học cơ bản khác. Nhiều rạn có sự thay đổi theo mùa về nguồn dinh dưỡng, đặc biệt là những rạn có vĩ độ cao nơi mà ảnh hưởng các mùa rõ rệt hơn. 3.6. Nhiệt độ và độ sâu Các yếu tố trên đây là tất cả phương diện chính của môi trường tự nhiên kiểm soát cấu trúc quần xã. Một yếu tố khác đã kiểm chứng là nhiệt độ. Nó giới hạn sinh trưởng san hô và phát triển rạn. Cũng như vậy, độ sâu của một vùng kiểm soát chủ yếu hình dạng của rạn và các bậc cũng như độ sâu sườn dốc rạn. 4. Các mối quan hệ trong quần xã Mỗi loài san hô có sự sắp xếp riêng về chiến lược sinh trưởng, nhu cầu thức ăn và khả năng sinh sản. Mỗi một loài cũng thích ứng riêng với sự tác động của bão tố, sinh vật ăn thịt, bệnh tật và vật ăn hại. Mỗi loài cạnh tranh với loài khác về không gian, ánh sáng và các lợi ích khác. Kết quả cuối cùng của tất cả các mối quan hệ và sự cân bằng làm cho quần xã san hô trở nên đa dạng nhất trong tất cả các quần xã trên trái đất. Với san hô những mối quan hệ cần được xem xét bao gồm: thức ăn, tương hỗ kẻ thù và sự cạnh tranh lãnh thổ giữa chúng với nhau. 4.1. Thức ăn San hô tạo rạn có hai nguồn thức ăn chính: tự bắt mồi và các hợp phần hữu cơ được tạo ra và bài tiết bởi tảo cộng sinh Zooxanthellae trong mô san hô. Ngược lại, san hô cung cấp cho tảo nơi sống và các chất thải ra của động vật như phospho và nitrat. Tảo đáp ứng cho san hô tới 80% nhu cầu thức ăn tổng số của nó. Những san hô sinh trưởng ở vùng nước nông trong suốt với độ chiếu sáng cao, thường có polyp nhỏ. Chúng có khả năng bắt các động vật nổi nhỏ. Một số san hô khác nhau thường sống ở các vùng nước đục có các polyp lớn. Chúng không có bộ tế bào gây độc trên các xúc tu như bọn ăn sinh vật nổi. Nguồn thức ăn của chúng chưa rõ, nhưng có thể chủ yếu là mùn bã hữu cơ. Hầu hết các rạn san hô tồn tại trong môi trường nghèo chất dinh dưỡng vô cơ như phosphat, nitrat và sắt nhưng chúng có năng suất xấp xỉ như rừng nhiệt đới. Các cá thể san hô và tảo cộng sinh Zoothanllae có thể hấp thụ chất dinh dưỡng từ đại dương xung quanh, chúng buộc phải có khả năng lớn nhằm bảo tồn và xoay vòng chất dinh dưỡng. 4.2. Quan hệ hội sinh 28 Nhiều sinh vật sống cùng với san hô mà không gây ra một tác hại nào trong điều kiện bình thường. Đó là những sinh vật hội sinh và bao gồm nhiều loài khác nhau như giun dẹt, giun nhiều tơ, tôm, cua, sao biển, rắn, thân mềm và cá. Trong hầu hết các trường hợp, mối quan hệ giữa san hô và sinh vật hội sinh là không bắt buộc và sinh vật hội sinh có thể sống với nhiều san hô khác nhau hoặc có thể sống độc lập. Trong một số trường hợp, mối liên hệ này là rất đặc hiệu, vật hội sinh có thể liên kết bắt buộc với một loài hoặc một nhóm loài riêng biệt và biến đổi màu sắc, tập tính, thậm chí cả chu trình sinh sản của san hô. 4.3. Kẻ thù của san hô Từ giai đoạn ấu trùng sớm nhất đến tập đoàn trưởng thành san hô bị bao vây bởi một loạt các sinh vật ăn san hô. Nổi bật nhất trong chúng là Sao biển gai Acanthaster planci, nhiều khi trở thành dịch tiêu diệt những vùng san hô rộng lớn. Sao biển gai được ghi nhận khắp vùng Ấn Độ - Thái Bình Dương vơi sự bùng nổ diễn ra gần như cùng một thời gian ở khắp vùng này. Cái gì gây ra sự bùng nổ này và thường diễn ra ở mức độ nào vẫn còn chưa được giải thích. Sự tăng lên số lượng ấu trùng sao biển gai có liên quan đến lượng mưa và sự tăng cao chất dinh dưỡng từ sông trong thời kì lụt lội. Rõ ràng là sự bùng nổ không phải là do con người, nhưng con người có thể làm tăng sự khốc liệt bởi khai thác các loại ốc mà một số trong chúng là vật dữ đối với sao biển gai, ngoài ra, sự bổ sung chất dinh dưỡng cho các dòng sông thông qua việc phá rừng và phân bón nông nghiệp làm tăng sức sống của ấu trùng sao biển. Một số sinh vật khác có thể gây hại cho san hô. Trong đó đáng kể là một loài ốc nhỏ Drupella từng phá hoại nhiều rạn ở Tây Thái Bình Dương. Một số loài ốc ăn san hô khác cũng được ghi nhận. Các sinh vật đục lỗ (ví dụ như thân mềm Lithophaga, các loài giun như Spirobranchus gigianiteus và hải miên đục lỗ) cũng có thể gây ảnh hưởng lâu dài lên san hô. Tuy nhiên, vật dữ có hại nhất đối với san hô là cá. Nhiều loài có răng thích hợp để ăn các polyp san hô. Đây là một tác động lớn đối với cấu trúc quần xã san hô và có thể ảnh hưởng phân bố trong phạm vi rộng. Cho đến nay, những hiểu biết về bệnh của san hô hãy còn rất ít. Bệnh phổ biến nhất gọi là tẩy trắng san hô (Bleaching). San hô trục xuất tảo cộng sinh hoặc tảo bị chết và trở nên trắng và chết một cách từ từ. 4.4. Cạnh tranh giữa các san hô Vào ban ngày ít có dấu hiệu chứng tỏ các loài san hô xâm lấn lẫn nhau, ngoại trừ khi một tập đoàn phát triển trùm lên một tập đoàn khác. Tuy nhiên vào ban đêm, các xúc tu thò ra san hô có thể và thường tấn công lẫn nhau. Chúng có thể đẩy các sợi màng ruột ra và tiêu hóa mô của người láng giềng. Một loài khác phát triển vơi một số lượng nhỏ các xúc tu rất dài gọi là các xúc tu quét có khả năng tân công các tập đoàn lân cận đôi khi xa tới vài cm. Sự xâm lấn thể hiện rõ ràng hơn khi các tập đoàn cạnh tranh về không gian bằng cách phát triển vượt lên nhau. San hô khối sinh trưởng chậm, dễ bị vượt lên nhất nhưng chúng cũng ít bị phá hủy do bão hoặc do các sinh vật đục lỗ. Những yếu tố này thường phá hủy các tập đoàn lân cận phát triển nhanh. 5. Tầm quan trọng của hệ sinh thái rạn san hô Các rạn san hô đa dạng và tuyệt mỹ đã tham gia hình thành và bảo vệ hàng ngàn hòn đảo. Chúng cũng có tầm quan trọng lớn ở nhiều đảo lớn và vùng bờ biển trong việc bảo tồn đất đai và sự tồn tại của con người. Rạn có ý nghĩa thật sự đối với cộng đồng ven biển và các quốc gia nhiệt đới. Do khác nhau về yếu tố kinh tế, xã hội, văn hóa, giá trị của rạn san hô được đánh giá khác nhau giữa các nước hoặc các cộng đồng. Đối với các cộng đồng kinh tế phát triển, rạn san hô được coi là tài nguyên về xã hội và văn hóa. Giá trị kinh tế được hiểu ở phương diện giải trí và du lịch. Các đặc sản cũng rất hấp dẫn nhưng không phải là thiết yếu. Nhiều cộng đồng như thế đã hỗ trợ cho chương trình nghiên cứu khoa học nhằm hiểu biết chức năng của các hệ rạn san hô và tổ hợp phức tạp này liên quan như thế nào đến môi trường 29 biển và lục địa. Sau đây là những đặc tính của rạn san hô góp phần tạo nên giá trị về mặt xã hội và văn hoá và được coi là một nguồn lợi đặc biệt. 5.1. Sức sản xuất Các rạn san hô được coi là hệ sinh thái có năng suất cao nhất trên thế giới. Chúng chiếm khoảng 0,1% diện tích bề mặt quả đất, nhưng nghề cá liên quan trực tiếp hoặc gián tiếp với rạn san hô và được đánh giá là chiếm khoảng 10% sản lượng nghề cá thế giới. Sức sản xuất cao có được nhờ tính hiệu quả của chu trình chuyển hoá vật chất. Trong đó tảo cộng sinh Zooxanthellea, tảo có khả năng cố định N và vi khuẩn sống trong trầm tích đóng vai trò quyết định. Nhóm san hô tạo rạn do có tảo cộng sinh nội bào nên khác với các nhóm động vật khác, chúng có khả năng tự dưỡng. Trong điều kiện chiếu sáng thích hợp, quá trình tự dưỡng này đã cung cấp hơn 50% dòng năng lượng cho hệ sinh thái. Sức sản xuất sơ cấp của rạn san hô thường cao hơn vùng ngoài rạn đến hàng trăm lần. Nhiều tác giả đánh giá hệ sinh thái san hô là cơ sở dinh dưỡng hữu cơ, là nguồn cung cấp thức ăn không chỉ cho bản thân sinh vật sống trong rạn mà còn cho cả vùng biển chung quanh. Rạn san hô thường gắn bó chặt chẽ với rừng ngập mặn, thảm cỏ biển nên chúng tạo cho vực nước có năng suất cao. Hàng năm, rạn san hô cung cấp hầng triệu tấn carbon cho các vùng nước lận cận phục vụ cho quá trình sống trong đại dương. 5.2. Sinh vật rạn san hô Rạn san hô cũng được coi là hệ sinh thái quan trọng nhất, chúng bao gồm nhiều loài đặc trưng đại diện cho hầu hết các nhóm động vật biển. Một số lượng lớn các hang hốc trên rạn cung cấp nơi trú ẩn cho cá, động vật không xương sống đặc biệt là cá con. Nhiều sinh vật rạn san hô như cá, rùa, tôm hùm, bạch tuộc, trai ốc và rong đỏ được khai thác làm thực phẩm. Nguồn khai thác nhiều nhất là cá. Sản lượng lớn nhất của cá khai thác quanh rạn thuộc về các nhóm cá di cư, chỉ vào rạn theo mùa như cá thu, cá ngừ,... Những cá này phân bố rộng trong đại dương nhưng trong một thời gian chúng đến gần các rạn để kiếm thức ăn và trong một số trường hợp là để sinh sản. Các loài cá trải qua cả cuộc đời trong rạn như cá Mú, cá Hồng,... có thể đánh bắt quanh năm nhưng sản lượng không lớn. Tôm Hùm là một nhu cầu không bao giờ thỏa mãn và bị khai thác ở nhiều vùng. Các nguồn lợi khác như Bạch tuộc, Trai Tai tượng, trai ốc và các loại thực phẩm khác cũng được khai thác triệt để bằng các hình thức đơn giản và ít tốn kém. Các loại rong biển cũng được khai thác nhiều ở rạn san hô. Một số trong chúng có giá trị dinh dưỡng cao do chứa nhiều viatmin và muối khoáng. Một số sinh vật khác được khai thác để làm đồ mỹ nghệ. San hô cứng được bán trong các cửa hàng lưu niệm và được sử dụng để trang trí hồ cá. Nhiều loài trai ốc được khai thác làm đồ lưu niệm, trang sức. Các loài rắn biển cũng đang được khai thác cho mục đích y học. Trong những năm gần đây, cá cảnh biển trở thành một thị trường sôi động. Nhiều loài cá và động vật không xương sống trở thành đối tượng xuất khẩu từ các nước đang phát triển sang các nước phát triển ở Châu Âu, Mỹ, Nhật. Phương pháp đánh bắt cá cảnh thường bất cẩn và làm hư hại lớn sinh thái rạn san hô. Các chất độc như Cyanide, Quinallinne, Romote và Formalin đang được sử dụng để gây mê cá, chất độc cũng giết một phần các tập đoàn rạn san hô. Những hoạt động trên rạn để đánh bắt cá đã phá hủy nhiều ran hô cành vốn là ổ sinh thái của cá cảnh. Một hoạt động trực tiếp nữa là khai thác san hô làm vật liệu xây dựng và nguyên liệu công nghiệp. Cả san hô chết và sống đều bị khai thác để lấy về nung vôi (Sri Lanka, Ấn Độ, Indonesia, Philippines, Việt Nam), để làm đường giao thông (Indonesia, Ấn Độ), để sản xuất calcium carbide và để làm cảng, chắn bờ. Cát san hô được nạo vét để làm vôi trong nông nghiệp và xi măng. 30 Các rạn san hô còn được coi là kho dược liệu dưới đáy biển do có mặt nhiều nhóm sinh vật có hoạt tính sinh học hoặc độc tố có giá trị dược liệu. Các loài san hô sừng, san hô mềm cho nhiều hoạt chất có giá trị dược liệu quý. Các nhóm sinh vật khác như hải miên, rắn biển, cầu gai, hải sâm, cá độc và nhiều loài rong biển đều có những chất có hoạt tính sinh học cao có thể sử dụng làm dược liệu. Tính đa dạng của các loài trên san hô cao đến mức nhiều loài: đặc biệt là động vật không xương sống như giun, tôm vẫn chưa được mô tả. Vì vậy rạn được coi là "kho dự trữ" gien. Chúng nắm giữ nhiều dấu vết để chúng ta có thể hiểu được các quần thể động thực vật phát triển như thế nào và có chức năng gì, cũng như chúng có thể có những giá trị tiềm ẩn trong tương lai. 5.3. Giải trí và phát triển du lịch Sự phức tạp v