Các chất dinh dưỡng dư thừa ở các cửa sông ven biển làm suy giảm số lượng cá

Một nghiên cứu về một cửa sông lớn của California đã ghi nhận mối liên hệ giữa sử dụng dòng chảy chất dinh dưỡng ở đất ven biển tới sức khỏe của các cửa sông dưới hình thức là một vườn ươm cá con và sự phong phú của thủy sản trong nghề cá thương mại ngoài khơi.

Nghiên cứu này được công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học ngày 8/6/2015, tập trung vào vịnh Elkhorn Slough và Monterey ở bờ biển trung tâm California.

Brent Hughes - tác giả chính của nghiên cứu hiện đang là một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại trường Đại học California, Santa Cruz, đã bắt đầu nghiên cứu về chất lượng nước tại Elkhorn Slough. Nghiên cứu trước đó của ông cho thấy hầu như tất cả các phần cửa sông đều bị ảnh hưởng xấu bởi hàm lượng dinh dưỡng cao, kích thích sự phát triển của tảo, dẫn đến nồng độ oxy thấp khi tảo chết và phân hủy. Nghiên cứu mới này dựa trên dữ liệu thu thập được trong 40 năm qua cho thấy cách thức hàm lượng oxy hòa tan ở mức thấp (được gọi là "hypoxia") ảnh hưởng như thế nào đến quần thể cá ở cửa sông và khu vực xa hơn.

Cá bơn Anh  là một trong những loài cá đã tận dụng Elkhorn Slough như một nơi ương nuôi cá con và nghiên cứu cho thấy rằng lượng oxy thấp có liên quan không chỉ tới số lượng những con cá con ít hơn trong các cửa sông, mà còn liên quan tới sự sụt giảm sau này về số lượng cá bơn Anh đánh bắt trong nghề cá thương mại và trong các khảo sát khoa học về thủy sản ở vịnh Monterey.

Để tiến hành nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đã ghép bộ dữ liệu dài hạn từ các nguồn khác nhau về độ phong phú của cá, chất lượng nước, các yếu tố hải dương học và khí hậu trong 40 năm qua. Theo Gleason, tính sẵn có của các bộ dữ liệu lâu dài cho vùng vịnh Elkhorn Slough và Monterey đã mang lại một cơ hội hiếm có để nghiên cứu mối liên hệ giữa việc sử dụng đất ven biển, chất lượng nước ở các cửa sông, và đánh bắt xa bờ.

Ngoài cá bơn Anh, nhiều loài cá khác sử dụng Elkhorn Slough như một nơi ương nuôi những con cá con của chúng, bao gồm các loài cá bẹt khác như: cá bơn California, cá bơn chấm và cá bơn sao , cũng như cá nhám báo  và cá đuối dơi. Các vũng lầy cũng hỗ trợ rái cá biển, hải cẩu, cua Dungeness và nhiều loài chim.

Trong bốn thập kỷ mà nghiên cứu theo dõi, Elkhorn Slough đều đặn nhận được dòng chảy chất dinh dưỡng ngày càng gia tăng, chủ yếu là từ phân bón chảy tràn từ các cánh đồng canh tác nông nghiệp trong lưu vực xung quanh và thung lũng Salinas. Nhưng Hughes cho rằng nồng độ oxy hòa tan đã thay đổi rất lớn so với cùng kỳ vì thời kỳ nhiều mưa có thể đẩy các các chất hữu cơ được tích lũy từ các chất dinh dưỡng dư thừa ra khỏi cửa sông.

Đặc biệt, các nhà nghiên cứu phát hiện thấy rằng các sự kiện El Nino nghiêm trọng, đặc trưng bởi sự gia tăng lượng mưa và nhiệt độ nước biển ấm áp dọc bờ biển California, được kết hợp với cải thiện nồng độ oxy hòa tan trong Elkhorn Slough và các cửa sông khác. Ngoài mang mưa tới, El Nino cũng có thể ngăn chặn sự trào lên của nước biển sâu, lạnh dọc bờ biển. Theo chiều gió, các chất dinh dưỡng thiết yếu được đưa vào các hệ sinh thái ven bờ có lượng dinh dưỡng hạn chế như vịnh Monterey, nhưng vùng nước sâu cũng có nồng độ oxy thấp và có thể làm trầm trọng thêm tình trạng thiếu dưỡng khí khi nó xâm nhập vào vũng lầy.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng khí hậu có thể là một yếu tố điều tiết mạnh mẽ của tình trạng thiếu oxy ven biển, nhưng những ảnh hưởng của biến đổi khí hậu là khó dự đoán. Biến đổi khí hậu có thể sẽ khiến nhiệt độ nước ấm hơn trong tương lai và nước ấm giữ ít oxy hơn nước lạnh. Nó cũng có khả năng ảnh hưởng đến tần số và cường độ của các sự kiện El Nino, nhưng chính xác như thế nào thì vẫn chưa rõ ràng. Cần nghiên cứu thêm để phát triển các mô hình dự báo biến đổi khí hậu sẽ ảnh hưởng đến các hệ sinh thái ven biển, làm giảm căng thẳng do hiện tượng phú dưỡng và hypoxia gây ra sẽ giúp cải thiện khả năng phục hồi của các hệ sinh thái và giúp làm vật đệm cho các tác động của biến đổi khí hậu, Hughes nói.

Theo Gleason, có rất nhiều cơ hội để cải thiện hoạt động quản lý đất ven biển. "Nghiên cứu này cho thấy các kết nối quan trọng giữa quản lý đất đai và sức khỏe của các cửa sông và đại dương của chúng ta. Chúng ta cần phải có đối thoại tốt hơn giữa các nhà quản lý đất đai và quản lý đại dương, giữa nông dân và ngư dân để đảm bảo rằng các hoạt động sử dụng đất đang được cải thiện để giảm thiểu tác hại của các chất dinh dưỡng tới các hệ sinh thái biển và ven biển", cô nói.

Theo Bộ NN&PTNT