Tình hình Rạn san hô hay ám tiêu san hô trên toàn thế giới

Rạn san hô hay ám tiêu san hô là cấu trúc aragonit được tạo bởi các cơ thể sống. Các rạn san hô thường được thấy ở các vùng biển nhiệt đới nông mà trong nước có ít hoặc không có dinh dưỡng. Mức dinh dưỡng cao chẳng hạn như nước thải từ các vùng nông nghiệp có thể làm hại rạn san hô do sự phát triển nhanh của tảo. Tại hầu hết các rạn san hô, sinh vật thống trị là các loài san hô đá, các quần thể thích ti tạo ra bộ xương ngoài bằng cacbonat canxi (đá vôi). Sự tích lũy các chất tạo xương, bị phá vỡ và dồn đống bởi sóng biển và sự xâm thực sinh học, tạo nên cấu trúc đá vôi lớn nâng đỡ san hô đang sống và làm chỗ trú ẩn cho rất nhiều loài động thực vật khác. Tuy san hô được tìm thấy ở cả các vùng biển nhiệt đới cũng như ôn đới, nhưng các rạn san hô chỉ hình thành ở khu vực hai bên đường xích đạo trải từ vĩ độ 30° Bắc đến 30° Nam; mặc dù các loại san hô tạo rạn không sống tại các độ sâu quá 30 m (100 ft) nhiệt độ có ảnh hưởng ít hơn đến phân bố của san hô, nhưng người ta thường cho rằng không có san hô sống trong những vùng nước có nhiệt độ dưới 18 °C.

Sinh học

Rạn san hô được xây dựng từ các thế hệ san hô tạo rạn và các sinh vật khác với cấu tạo cơ thể chứa cacbonat canxi. Ví dụ, khi một đầu san hô sinh trưởng, nó tạo một cấu trúc xương bao quanh mỗi polip mới. Sóng, các loài sinh vật (như cá vẹt, nhím biển, hải miên) và các lực khác làm vỡ các bộ xương san hô thành các mảnh nhỏ lấp các chỗ trống trong cấu trúc rạn. Nhiều sinh vật khác trong cộng đồng rạn san hô cũng đóng góp bộ xương cacbonat canxi của mình một cách tương tự. Các loài tảo san hô (Coralline algae), gồm tảo zooxanthelat (Symbiodinium spp.) và tảo sợi, là những nhân tố đóng góp quan trọng đối với cấu trúc rạn ở những phần rạn phải chịu sóng lớn (ví dụ mặt rạn đối diện với đại dương). Các loài tảo này xây rạn bằng cách tiết đá vôi thành từng lớp phủ lên bề mặt của rạn, nhờ đó làm tăng tính đồng nhất về cấu trúc của rạn.

Các loài san hô tạo rạn hoặc san hô hermatypic chỉ được tìm thấy ở những vùng có ánh sáng (độ sâu tối đa 50 m), độ sâu đủ ánh sáng mặt trời cho sự quang hợp. Các polip san hô không quang hợp mà có quan hệ cộng sinh với loại tảo đơn bào có tên zooxanthellae; từ trong các mô của polip san hô, các tế bào tảo thực hiện quang hợp và tạo dinh dưỡng dư thừa mà polip san hô sử dụng. Do quan hệ này, các rạn san hô phát triển nhanh hơn trong các vùng nước trong, nơi nhận được nhiều ánh sáng mặt trời. Quan hệ cộng sinh này giúp cho rạn san hô ở chỗ: nếu không có tảo cộng sinh, san hô sẽ sinh trưởng quá chậm để có thể hình thành các cấu trúc rạn lớn. San hô có thể lấy tối đa 90% dinh dưỡng cho mình từ tảo zooxanthellae cộng sinh.

Tuy người ta có thể thấy san hô sinh trưởng tại hầu như khắp nơi trên một rạn san hô khỏe mạnh, việc mặt rạn phẳng ngày càng cao lên so với mực nước biển dẫn tới hạn chế đáng kể đối với sự tăng trưởng của san hô. Nói chung, chỉ có một số ít các loài san hô cứng có thể mọc tốt trên mặt rạn phẳng, và những loài này không thể phát triển ở trên một độ cao nhất định vì khả năng chịu đựng không cao của các polip đối với việc bị phơi ra trong không khí khi thủy triều xuống. Tất nhiên, một số mặt rạn san hô có thể phát triển cao lên và mang theo khoảng 1 m nước biển ở trên bề mặt, và khi đó sự tăng trưởng của san hô sẽ rất nhanh. Chính sự phát triển hướng lên trên của tảo san hô trên phần bên ngoài của mặt rạn dẫn tới sự nâng cao của bề mặt rạn, bề mặt này dốc thoai thoải về phía bờ biển hoặc phá nước và rất dốc về phía biển. Sự phát triển nhanh của các loại tảo này là kết quả đối với chuyển động của sóng mang các sinh dưỡng vô cơ tới và mang rác thải đi. Hiệu ứng xấu của việc bị phơi ra khi triều xuống phần nào đó được cải thiện bởi các đợt sóng mạnh liên tục đánh vào mép rạn. Tuy nhiên, các rạn trưởng thành ở trong trạng thái cân bằng giữa cả mực nước biển cộng với sóng và tốc độ nâng cao bề mặt của mình, lượng đá vôi thừa được sóng đánh khỏi mép rạn mở rộng rạn theo chiều ngang và lấp các vùng thấp.

Người ta thấy sự phát triển của san hô ở các vùng nước nông bị lộ ra khi triều xuống không cao bằng của san hô ở vùng nước sâu hơn: dốc phía trước mặt rạn, trong phá nước, và dọc theo các kênh rãnh cắt qua mặt rạn. Trong điều kiện nước trong, nước biển nhiều sóng, san hô tạo ra lượng lớn vật liệu xương tạo nên rạn và cấu trúc phức tạp, dẫn tới sự đa dạng sinh học cao của các loài cá và động vật không xương sống trong rạn.

Phân bố

Rạn san hô ngầm ước tính bao phủ trên 284.300 km². Vùng biển Ấn Độ-Thái Bình Dương (bao gồm Hồng Hải, Ấn Độ Dương, Đông Nam Á và Thái Bình Dương) chiếm 91,9% trong tổng số. Đông Nam Á chiếm 32,3% trong khi Thái Bình Dương bao gồm cả Australia chỉ bao phủ 40,8%. Tại Đại Tây Dương và biển Caribbe thì rạn san hô chỉ bao phủ 7,6% diện tích san hô trên thế giới.

Rạn san hô không xuất hiện dọc theo bờ biển phía Tây của châu Mỹ cũng như châu Phi. Vì sự gia tăng của mực nước và những dòng biển lạnh ven bờ làm giảm nhiệt độ nước trong những vùng này. San hô cũng không xuất hiện ở bờ biển Nam Á từ Pakistan tới Bangladesh. Chúng hầu như không có dọc theo bờ biển xung quanh Đông Bắc Bắc Mỹ và Bangladesh vì nước ngọt từ sông Amazon và Hằng làm giảm chất lượng nước.

Những rạn san hô và vùng san hô nổi tiếng của thế giới:

  • Rạn san hô Great Barrier – Quần thể san hô lớn nhất trên thế giới, Queensland, Australia;
  • Rạn san hô Belize Barrier – Quần thể lớn thứ hai trên thế giới, trải ra từ Quintana Roo, miền Nam Mexico và dọc theo bờ biển Belize tới quần đảo Bay của Honduras.
  • Dải san hô Hồng Hải – Bờ biển của Ai Cập và Ả Rập Xêút.
  • Pulley Ridge – rạn san hô quang hợp sâu nhất, Florida
  • Nhiều rạn san hô được tìm thấy rải rác ở Maldives

Sinh thái học và đa dạng sinh học

Tuy ở tại các vùng nước nhiệt đới ít dinh dưỡng, các rạn san hô hỗ trợ một hệ thống đa dạng sinh học đặc biệt. Quá trình luân chuyển dinh dưỡng giữa san hô, tảo đơn bào, và các sinh vật khác sống trong rạn giải thích tại sao các rạn san hô sinh sôi nảy nở tại những vùng nước này; sự tái sử dụng làm giảm tổng lượng dinh dưỡng cần cho cả cộng đồng.

Vi khuẩn lam cũng cung cấp các muối nitrat hòa tan cho rạn san hô bằng quá trình cố định nitơ. San hô hút các chất dinh dưỡng trực tiếp từ nước, trong đó có nitơ và phốtpho vô cơ, và ăn các sinh vật phù du theo nước trôi ngang qua các polip. Do đó, hiệu suất sơ cấp của một rạn san hô là rất cao, dẫn đến giá trị cao nhất trên mỗi mét vuông ở mức 5-10g C m−2/ngày.Các “nhà sản xuất” trong các cộng đồng rạn san hô gồm có tảo đơn bào cộng sinh, tảo san hô, và nhiều loại rong biển, cùng một số tảo loại nhỏ.

Các rạn san hô là nơi trú ngụ của nhiều loài cá nhiệt đới hoặc cá chuyên sống trong rạn san hô, chẳng hạn như các loài cá bướm (Chaetodontidae), cá thia (Pomacentridae), cá bướm đuôi gai (Pomacanthidae), cá mó (Scaridae) nhiều màu sắc. Ngoài ra còn có các nhóm cá khác như cá mú (Epinephelinae), cá hồng (Lutjanidae), Haemulidae và cá bàng chài (Labridae). Hơn 4.000 loài cá sống tại các rạn san hô.

Các rạn san hô còn là nhà của nhiều loại sinh vật khác, trong đó có bọt biển, một số loài thích ti (san hô và sứa), giun, một số loài giáp xác (tôm, tôm rồng, và cua), động vật thân mềm (động vật chân đầu (Cephalopoda), động vật da gai (sao biển, nhím biển và hải quỳ), động vật có bao (Tunicata), rùa biển và rắn biển. Động vật có vú ít gặp trên các rạn san hô, ngoại trừ các loài thuộc bộ Cá voi thỉnh thoảng ghé qua, trong đó cá heo là nhóm chính. Một số loài trực tiếp lấy san hô làm thức ăn, trong khi một số loài khác ăn tảo và tham gia vào các lưới thức ăn phức tạp.

Nhiều loài động vật không xương sống trú ngụ ngay tại nền đá san hô, hoặc khoét vào trong bề mặt đá vôi, hoặc sống trong các hốc và khe có sẵn. Các động vật khoét đá gồm có bọt biển, động vật thân mềm 2 mảnh vỏ, và các loài thuộc nhóm sá sùng (Sipuncula). Sống trên rạn san hô còn có nhiều loại khác, đặc biệt là các loài giáp xác và giun nhiều tơ (Polychaeta).

Do đa dạng sinh học lớn của các rạn san hô, nhiều chính phủ trên thế giới thực hiện các biện pháp nhằm bảo vệ các rạn san hô trong vùng biển của mình. Ở Úc, rạn san hô Great Barrier được bảo vệ bởi Cơ quan công viên biển rạn san hô Great Barrier, và là đối tượng của nhiều kế hoạch và điều luật, trong đó có Kế hoạch hành động vì đa dạng sinh học.

Những mối đe dọa

Các hoạt động của con người tiếp tục là mối đe dọa lớn nhất và duy nhất đối với các rạn san hô trong các đại dương của Trái Đất. Cụ thể, sự ô nhiễm và lạm dụng nghề cá là những mối đe dọa nghiêm trọng nhất đối với các hệ sinh thái này. Sự phá hoại về vật lý đối với các rạn san hô so giao thông hàng hải gây ra cũng là một vấn đề. Ngành kinh doanh hải sản tươi sống đã được xem là một nguyên nhân của sự suy thoái do việc sử dụng xyanua và các hóa chất khác khi đánh bắt các loài cá nhỏ. Cuối cùng, nhiệt độ nước cao hơn bình thường do các hiện tượng khí hậu như El Niño và sự ấm lên toàn cầu có thể làm san hô bạc màu. Theo The Nature Conservancy, nếu sự phá hủy tăng lên theo tốc độ hiện hành, 70% các rạn san hô trên thế giới sẽ biến mất trong vòng 50 năm tới. Sự mất mát này sẽ là một thảm họa kinh tế đối với những đất nước ở vùng nhiệt đới. Hughes, (2003), viết rằng “với dân số thế giới ngày càng tăng và các hệ thống vận tải và lưu trữ ngày càng phát triển, ảnh hưởng của con người đối với các rạn san hô sẽ có quy mô tăng theo cấp lũy thừa.”

Hiện nay, các nhà nghiên cứu đang tìm hiểu mức độ ảnh hưởng của các nhân tố khác nhau đối với các hệ thống rạn san hô. Có nhiều nhân tố, trong đó có vai trò của các đại dương như chìm lún điôxít cacbon, các thay đổi trong khí quyển Trái Đất, tia cực tím, sự axít hóa đại dương, virus sinh học, ảnh hưởng của bão cát, các chất ô nhiễm khác nhau, ảnh hưởng của sự bùng nổ tảo v.v.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Bảo vệ và khôi phục

Cư dân đảo Ahus, tỉnh Manus, Papua New Guinea, theo một truyền thống kéo dài đã hàng thế hệ về việc hạn chế đánh cá tại 6 vùng trong phá rạn san hô của họ. Theo các truyền thống văn hóa này, đánh cá bằng lưới bị hạn chế tuy vẫn được phép câu cá. Kết quả là cả sinh khối và kích thước của từng con cá tại những vùng này cao hơn đáng kể so với những nơi được đánh bắt cá không hạn chế. Người ta ước tính rằng khoảng 60% các rạn san hô trên thế giới đang có gặp nguy hiểm do các hoạt động có tính phá hoại của con người. Mối đe dọa đối với san hô đặc biệt lớn tại Đông Nam Á, nơi khoảng 80% các rạn san hô được coi là ở tình trạng nguy cấp.

Các khu bảo tồn biển

Một phương pháp bảo tồn các rạn san sô ven biển đã ngày càng trở nên nổi trội là việc tổ chức các khu bảo tồn biển. Các khu bảo tồn này đã được thành lập ở Đông Nam Á và nhiều nơi khác trên thế giới nhằm nỗ lực khuyến khích quản lý ngư nghiệm có trách nhiệm và bảo vệ sinh thái. Cũng như tại các vườn quốc gia và những nơi trú ngụ của động vật hoang dã, các hoạt động khai thác có tiềm năng gây hại bị cấm tại các khu bảo tồn biển. Các khu bảo tồn biển có các mục tiêu xã hội cũng như sinh học, trong đó có việc khôi phục các rạn san hô, giữ gìn quang cảnh, bảo vệ và tăng đa dạng sinh học, và thu lợi kinh tế.

Công nghệ khôi phục rạn

Các dòng điện yếu được truyền vào nước biển làm các khoáng chất bị phân rã và bám vào các cấu trúc thép. Lớp đá vôi thu được cũng giống như lớp đá vôi tạo nên các rạn san hô tự nhiên. Các loại san hô nhanh chóng tạo quần thể và sinh trưởng với tốc độ rất cao trên các cấu trúc này. Sự thay đổi trong môi trường do kết quả của các dòng điện còn làm tăng tốc sự hình thành và phát triển của cả đá vôi hóa học cũng như các bộ xương của san hô và các sinh vật có vỏ đá vôi khác.
Việc đắp bồi chất khoáng cho các rạn san hô hiện đang được thực hiện tại: Indonesia – Bali, Jamaica, Maldives – Ihuru và Vabbinfaru, Mexico – Yucatan, Panama – quần đảo San Blas, Papua New Guinea, Saya de Malha, Seychelles, Thái Lan – Phuket.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *