Luận văn Thử nghiệm ứng dụng viễn thám và gis vào dự báo ngư trường khai thác cá ngừ đại dương ở vùng biển xa bờ trung bộ Việt Nam

á ngừ đại dương nói riêng. Bản đồ số vùng biển xa bờ Trung Bộ, Việt Nam được sử dựng làm bản đồ nền địa lý, làm hệ thống thông tin không gian của GIS, trong quá trình thành lập bản đồ dự báo ngư trường khai thác cá ngừ đại dương cho nghề câu vàng vùng biển nói trên cũng được xây dựng theo những nguyên tắc và yêu cầu này. Nhóm Trang 16 bản đồ dự báo ngư trường khai thác được thành lập trên cơ sở những nguyên tắc và yêu cầu đó. Do vậy, phương pháp bản đồ là một trong các phương pháp cơ bản để phân tích không gian về những biến động ngư trường khai thác theo thời giúp các hộ ngư dân và doanh nghiệp khai thác hải sản theo dõi và điều chỉnh kế hoạch sản xuất của mình đạt hiệu quả kinh tế cao. 1.4. Giới hạn phạm vi nghiên cứu 1.4.1. K u vự g ê ứu Theo Chiến lược phát triển Thuỷ sản Việt Nam đến 2010, toàn vùng biển Việt Nam được chia thành 5 vùng gồm Vinh Bắc bộ, Trung bộ, Đông Nam bộ, Tây Nam bộ và Giữa Biển Đông [3]. Nghị định số 33 /2010/NĐ-CP của Chính Phủ về quản lý hoạt động khai thác thuỷ sản của tổ chức, cá nhân Việt Nam trên các vùng biển, vùng biển phân chia gồm vùng biển ven bờ, vùng lộng và vùng biển khơi [6]. Vùng biển xa bờ, Đề tài cấp Nhà nước “Ứng dụng và hoàn thiện quy trình công nghệ dự báo ngư trường phục vụ khai thác hải sản xa bờ”, được xác định là vùng biển giới hạn từ vỹ tuyến 60N đến 170N và kinh tuyến 109 0E đến 1170E [4]. Trên cơ sở đó, với tên đề tài “Thử nghiệm ứng dụng viễn thám và GIS vào dự báo ngư rường khai thác cá ngừ đại dương ở vùng biển xa bờ Trung bộ Việt Nam” được giới hạn từ vỹ tuyến 60N đến 170N và kinh tuyến 1100E đến 1170E (Hình 1). Hình 1. Giới hạn vùng biển nghiên cứu Trang 17 1.4.2. ờ g a g ê ứu Dự báo ngư trường khai thác cá ngừ đại dương hạn ngắn (1 tháng), thời gian xây dựng thử nghiệm dự báo khai thác là tháng 4 và tháng 5 năm 2013. 1.4.3. ư l ệu, dữ liệu sử dụng Bản dự báo thử nghiệm được xây dựng trên cơ sở nguồn dữ liệu nghề cá (dữ liệu nghề cá ngừ đại dương) được thu thập từ các chương trình khảo sát, giám sát và nhật ký khai thác. Dữ liệu ảnh viễn thám độ phân giải thấp (MODIS AQUA, NOAA-AVHRRH, MERIS, ) được công ty CLS cập nhật và xử lý, dữ liệu này truyền trực tiếp từ CLS cho dự án (MOVIMAR). Hình 2. Phần mềm chuyên dụng Themsis viewer dung để chiết rút dữ liệu hải dương 1.4.3.1. Dữ l ệu g ề k a á âu và g á gừ đạ dươ g Số liệu gốc được tập hợp từ các chương trình nghiên cứu nguồn lợi hải sản có liên quan đến đối tượng cá ngừ đã được thực hiện tại vùng biển Việt Nam trong giai đoạn từ 1996 đến 2009 (Bảng 4). Số liệu của các chương trình này được thu thập thông qua các chuyến điều tra độc lập, các chuyến giám sát trên tàu khai thác thương phẩm, và chương trình sổ nhật ký khai thác. Trang 18 Bảng 4. Nguồn số liệu câu vàng cá ngừ Dạng số liệu Tên đề tài/dự án (tên tóm tắt) Năm thực hiện Số chuyến biển Số liệu điều tra độc lập Dự án Đánh giá nguồn lợi sinh vật biển Việt Nam (ALMRV) 2000- 2001 4 Đề tài điều tra hiện trang nguồn lợi và môi trường vùng biển quần đảo Trường Sa 2001- 2003 4 Nghiên cứu trữ lượng và khả năng khai thác nguồn lợi cá nổi (chủ yếu là cá ngừ vằn, ngừ vây vàng và cá ngừ mắt to) và hiện trạng cơ cấu nghề nghiệp khu vực biển xa bờ miền Trung và Đông Nam Bộ 2002- 2004 4 Đề tài Nghiên cứu cải tiến và ứng dụng công nghệ mới trong nghề câu cá ngừ đại dương ở vùng biển miền Trung và Đông Nam Bộ. 2005 1 Xây dựng mô hình dự báo cá khai thác và các cấu trúc hải dương có liên quan phục vụ đánh bắt xa bờ ở vùng biển Việt Nam 2006 1 Số liệu giám sát HĐKT Dự án Đánh giá Nguồn lợi sinh vật biển Việt Nam (ALMRV) 2001 1 Nghiên cứu, thăm dò nguồn lợi hải sản và lựa chọn công nghệ khai thác phù hợp phục vụ phát triển nghề cá xa bờ Việt Nam. 2000- 2001 3 Đề tài điều tra hiện trang nguồn lợi và môi trường vùng biển quần đảo Trường Sa 2001- 2003 3 Xây dựng mô hình dự báo cá khai thác và các cấu trúc hải dương có liên quan phục vụ đánh bắt xa bờ ở vùng biển Việt Nam 2006- 2007 1 Số liệu nhật ký khai thác Đề tài Nghiên cứu lập dự báo ngư trường khai thác cá biển và một số loài đặc sản ở biển Việt Nam (thực hiện tại Bình Định, Phú Yên, Khánh Hoà) 2003- 2009 142(70 tàu/2009) Nguồn dữ liệu nghề cá lưu trữ dưới các dạng cơ sở dữ liệu (CSDL) khác nhau gồm CSDL điều tra, giám sát và nhật ký khai thác. Dữ liệu được thu thập từ các đề tài, dự án: “Dự báo khai thác hải sản và một số loài đặc hải sản” [10, 18]; “Nghiên cứu, thăm dò nguồn lợi hải sản và lựa chọn công nghệ khai thác phù hợp phục vụ triển khai nghề đánh băt cá xa bờ Việt Nam [11], “Dự án đánh giá nguồn lợi sinh vật biển Việt Nam” [1, 2], “Xây dựng mô hình cá khai thác và cấu trúc hải Trang 19 dương học có liên quan, phục vụ đánh bắt xa bờ ở vùng biển Việt Nam” [17], “Ứng dụng và hoàn thiện qui trình công nghệ dự báo ngư trường phục vụ khai thác hải sản xa bờ” [4] và nhiều nguồn khác. Dữ liệu nguồn lợi lưu trữ gồm các thông tin không gian (toạ độ địa lý), thời gian (ngày, tháng, năm) và sản lượng từng mẻ (kg). Và được phân tích cho từng chuyến biển hoặc từng tháng. Dữ liệu điều tra (survey): thu thập dữ liệu trên mạng trạm thiết kế mặt rộng với khoảng cách được bố trí theo hình kim cương. Thông số tàu thuyền khai thác, thông tin về lưới, ngư cụ khai thác, vị trí khai thác, thông số môi trường, các yếu tố hải dương học, các đặc trưng sinh học, thành phần loài bắt gặp, sản lượng các loài bắt gặp...được ghi lại đầy đủ, chính xác trong từng mẻ lưới của mỗi chuyến điều tra. Dữ liệu giám sát: Dữ liệu được ghi lại bởi các quan sát viên, người được cử trực tiếp đi khai thác cùng với ngư dân khai thác nhằm theo dõi kết quả đánh lưới, dữ liệu về các đặc trưng sinh học, thành phần loài và sản lượng các loài bắt gặp được ghi chi tiết, các dữ liệu khác ghi một cách cơ bản. Điểm đặc trưng của nguồn dữ liệu này là ngư trường thường là ngư trường khai thác truyền thống vì dữ liệu được thu thập một cách thụ động. Dữ liệu sổ nhật ký khai thác: Dữ liệu được ghi lại bởi chính các thuyền trưởng hoặc chủ tàu, người tham gia hoạt động khai thác trực tiếp trên biển ghi lại kết quả đánh lưới của từng mẻ. Dữ liệu ghi lại thông tin cơ bản nhất về thành phần loài chính và sản lượng các loài chính bắt gặp, các dữ liệu khác ghi một cách hết sức đơn giản. Điểm đặc trưng của nguồn dữ liệu này là ngư trường thường là ngư trường khai thác truyền thống vì dữ liệu được thu thập một cách thụ động và chất lượng của nguồn dữ liệu này còn nhiều hạn chế về mặt chất lượng. 1.4.3.2. Dữ l ệu ả v ễ á Dữ liệu nhiệt độ bề mặt biển (Sea surface temperature- SST) được dử dụng là dữ liệu phân tích cơ chế nhiệt biển và băng biển (Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis - OSTIA). Dữ liệu OSTIA sử dụng từ dữ liệu viễn thám được cung cấp bở dự án nhóm nhiệt biển với độ phân giải cao (A Group for High Resolution Sea Surface Temperature - GHRSST) ở mức 4 (level 4) được Trang 20 phân tích SST hàng ngày với độ phân giải toàn cầu 0,054độ. Dữ liệu được phân tích từ nhiều bộ cảm (sensors) khác nhau gồm AVHRR (the Advanced Very High Resolution Radiometer), SEVIRI (the Spinning Enhanced Visible and Infrared Imager), AATSR (the Advanced Along Track Scanning Radiometer), AMSRE (the Advanced Microwave Scanning Radiometer-EOS), TMI (the Tropical Rainfall Measuring Mission Microwave Imager), và dữ liệu gốc từ các phao thả trôi và phao neo (drifting and moored buoys, đây là nguồn dữ liệu có độ chính xác cao). Dữ liệu nhiệt độ tầng thắng đứng và yếu tố dòng chảy được tính toán từ mô hình, dữ liệu màu biển sử dụng được thu nhận từ hai bộ cảm MODIS-AQUA và MERIS (ENVISAT). Dữ liệu được lưu trữ và xử lý trên phần mềm, module chuyên dụng khác nhau, dữ liệu sau xử lý được tải lên phần mềm Themis Viewer, dữ liệu thể hiện với độ phân giải khác nhau gồm độ phân giải cao 2km, độ phân giải chuẩn 4km và độ phân giải thường 4km. Dữ liệu thể hiện độ phân giải khác nhau được xử lý trên dữ liệu gốc từ MODIS-AQUA với độ phân giải 1km và MERIS với độ phân giải 1.1km. Dữ liệu được xử lý bởi các kỹ sư của CLS từ mức 2 đến mức 4 qua các bước như biên tập (editing), đăng ký lại bản đồ (remapping), tính giá trị trung bình (everaging), phân tích loại bỏ mây băng phương pháp lấy giá trị trên cùng vị trí tọa độ của ngày trước và ngày sau để tính giá trị trung bình cho ngày hiện tại. 1.4.3.3. ư l ệu bả đồ Bản đồ số tỷ lệ 1/1.000.000 được sử dụng để lập bản đồ thử nghiệm dự báo ngư trường khai thác cá ngừ đại dương ở vùng biển xa bờ Trung bộ Việt Nam. GCS_WGS_1984 Datum: D_WGS_1984 Hình 3. Bản đồ ký hiệu khu ô trong phạm vi dự báo Trang 21 CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1. Vị trí địa lý 2.1.1. Mô tả vùng biển nghiên cứu Phía bắc tiếp giáp với vùng cửa Vịnh Bắc bộ và Quần đảo Hoàng Sa (Đà Nẵng), phía nam tiếp giáp với Quần đảo Trường Sa (Khánh Hòa), phía đồng thuộc giữa Biển Đông (giới hạn kinh độ 1170E) và phía tây giáp với vùng biển ven bờ (giới hạn kinh độ 1100E). 2.1.2. Tiề ă g ủa vùng nghiên cứu trong nghề cá xa bờ Tiềm năng khai thác nguồn lợi hải sản vùng biển xa bờ Trung bộ là rất lớn, theo số liệu tàu thuyền của Cục Khai thác và Bảo vệ Nguồn lợi tính đến tháng 6 năm 2010, tổng số tàu khai thác bằng nghề khai thác cá ngừ đại dương có 848 tàu thì tại ba tỉnh là Bình Định (215 chiếc), Phú Yên (410 chiếc) và Khánh Hoà (154 chiếc) chiếm 92% so với cả nước. Quảng bình có 69 chiếc cũng thuộc các tỉnh miền Trung, điều đó cho thấy tiềm năng khai thác nguồn lợi hải sản, đặc biệt là sản lượng khai thác nguồn lợi cá nổi lớn của Việt Nam chủ yếu tập trung ở vùng biển này và cá ngừ vây vàng chiếm tỉ trọng lớn. 2.1.3. Vị trí về an ninh và chủ quyền lãnh hải Vùng biển xa bờ là vùng biển sôi động và nhộn nhịp, là vùng biển có nhiều lợi ích giữa các bên như các hoạt động khai thác tài nguyên biển như khai thác hải sản, dầu khí, hàng hải ... Những mâu thuẫn về lợi ích giữa các bên cũng rất dễ phát sinh, do vậy, an ninh vùng biển này luôn được quan tâm. Vùng biển này không chỉ là vùng biển có tiềm năng khai thác nguồn lợi hải sản cá nổi lớn đơn thuần mà còn là vùng biển có vị trí và vai trò hết sức quan trọng lĩnh vực hang hải của Việt Nam và Quốc tế. Trong bối cảnh khi mà quyền - chủ quyền lãnh hải đang có nhiều dấu hiệu đáng lo ngại thì những ngư dân đang hoạt động khai thác đánh bắt hải sản ở vùng biển này đóng vai trò như những chiến sỹ canh giữ vùng biển trong thời kỳ mới. Đây là vùng biển có vị trí địa lý chiến lược trong phát triển kinh tế biển và an ninh biển của Việt Nam. Trang 22 2.2. Điều kiện tự nhiên 2.2.1. Khí ượng hải văn Vùng nghiên cứu là vùng biển khơi, các đặc trưng thời tiết mang đậm nét khí hậu đại dương, nhiệt độ không khí trung bình năm dao động từ 27,0 - 27,70C, cao nhất vào tháng 5 (28,3 - 29,30C) và thấp nhất vào tháng giêng (24,6 - 26,00C). Hướng sóng thường trùng với hướng gió. Các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão và áp thấp nhiệt đới thường xảy ra vào tháng 5 đến tháng 11, tập trung vào các tháng 7, 8 và 9 [21]. Do vậy, hoạt động khai thác đang phải đối diện với thời tiết cực đoan trên biển với tần suất nhiều hơn, trong những thập niên gần đây, cùng với sự nóng lên của bầu khí quyển, những biến động khí hậu bất thường mang tính toàn cầu, những biến đổi này đã trở thành mối hiểm họa tiềm tàng đối với nhân loại, đặc biệt đối với những người làm việc trên biển. 2.2.2. Phân bố nhiệ độ Nhiệt độ luôn biến động theo không gian và thời gian, sự biến đổi này xảy ra lớn nhất ở lớp 0 - 200m nước bề mặt. Theo Đào Mạnh Sơn, nhiệt độ nước tầng mặt đạt giá trị cao nhất vào tháng 5, trung bình từ 28,0 đến 30,2 oC và thấp nhất vào tháng 1, trung bình từ 22,0 đến 25,7 0C. Kết quả nghiên cứu giai đoạn 2000 – 2002 cũng chỉ ra rằng, độ sâu xuất hiện tầng đột biến nhiệt độ thường từ 15 - 20m đến 100m vào mùa gió tây nam (tháng 4 đến tháng 9) và khoảng từ 30 - 40m đến 120m vào mùa gió đông bắc (tháng 10 đến tháng 3 năm sau) và độ dày lớp đột biến nhiệt độ thay đổi khoảng từ 15 đến 60m. Độ dày lớp nước đồng nhất bề mặt luôn biến động theo mùa và theo vùng, thông thường từ 15 - 45m có khi tới 100m [11]. Nền nhiệt mùa gió đông bắc thấp hơn nền nhiệt mùa gió tây nam ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt độ nước mặt biển, bên cạnh đó sự khác biệt nhiệt độ không khí giữa hai mùa còn tạo ra các hoàn lưu di chuyển các khối nước có những đặc tính nhiệt muối đặc trưng [8], do vậy, nhiệt độ nước mặt thể hiện xu thế vừa có tính chất mùa vừa có tính địa đới, điều này thể hiện rõ sự khác biệt giữa hai mùa là mùa đông thấp hơn mùa hè. Trang 23 Nguồn: Nguyễn Văn Hướng, 2010 Hình 4. Nhiệt độ đặc trưng các tháng trong năm ở vùng biển xa bừ Trung bộ Theo Nguyễn Văn Hướng, giá trị nhiệt độ trung bình tháng trong giai đoạn 2000-2009 dao động từ 28,1-28,60C, cao nhất tháng 5 là 28,3-30,50C và thấp nhất tháng 1 là 25,0-26,5 0C, cao nhất tháng 5 2.2.3. Dòng chảy Dòng chảy địa chuyển và dòng chảy gió trong mùa gió tây nam có vận tốc nhỏ hơn mùa gió đông bắc. Hướng chảy của cả hai loại dòng chảy này thay đổi phức tạp, nó phụ thuộc hoàn toàn vào hoàn lưu khí quyển và hoàn lưu nước từ đại dương đưa tới. Vận tốc dòng chảy tổng hợp trên tầng mặt có thể tới trên 100cm/s, nếu trong biển và đại dương ở một thời điểm nào đó hướng của dòng địa chuyển và dòng gió trùng nhau. 2.2.4. Hà lượng chlorophyll-a tầngmặt Hàm lượng Chlorophyll a vùng biển nghiên cứu trung bình 0,11-0,37mg/m3, biến động tháng trung bình nhiều năm hàm lượng chlorophyll-a ở vùng biển xa bờ Trung bộ giai đoạn 2000-2008 cho thấy hàm lượng chlorophyll-a biến đổi qua các năm nhưng không thể hiện rõ tính quy luật (Bảng 5) [8]. Trang 24 Bảng 5. Giá trị cực trị chlorophyll-a các tháng trong năm ở vùng biển xa bờ Trung bộ Tháng Nhỏ nhất Lớn nhất Trung bình 1 0,19 0,37 0,24 2 0,16 0,20 0,18 3 0,14 0,22 0,17 4 0,12 0,17 0,14 5 0,11 0,13 0,11 6 0,10 0,14 0,12 7 0,13 0,21 0,17 8 0,15 0,28 0,20 9 0,16 0,25 0,19 10 0,15 0,20 0,17 11 0,14 0,26 0,19 12 0,17 0,37 0,25 Phân bố mặt rộng, hàm lượng chlorophyll a thường cao ở những nơi có địa hình bờ và đáy phức tạp, các cấu trúc khối nước ít bền vững và thường xuyên được bổ sung lượng muối dinh dưỡng ttạo điều kiện cho thực vật phù du phát triển, đặc biệt những vùng chịu ảnh hưởng của khối nước từ lục địa đổ ra, hàm lượng ở vùng biển nghiên cứu dao động từ 0,2-0,6mg/m3, càng xa bờ hàm lượng chlorophyll-a càng giảm. Khu vực xa bờ quanh kinh độ 1100E hàm lượng chlorophyll-a ít thay đổi trong năm và có giá trị thấp khaỏng 0,3mg/m3 vì khu vực này các cấu trúc thẳng đứng nhiệt - muối của khối nước bền vững làm cho quá trình trao đổi giữa các lớp nước rất yếu, ngăn cản sự bồi tái, bổ sung dinh dưỡng cho quá trình quang hợp. Mùa gió đông bắc, hàm lượng chlorophyll-a thường cao hơn so với mùa gió tây nam. tại các vùng ngoài khơi xu thế biến động của chlorophyll-a gần như ngược pha so với xu thế biến động của nhiêt độ nước biển tầng mặt Trang 25 Nguồn: Nguyễn Văn Hướng, 2010 Hình 5. Xu thế biến động hàm lượng chlorophyll-a và nhiệt độ tằng mặt qua các tháng trong năm ở vùng nghiên cứu 2.2.5. Nguồn lợi cá nổi lớn vùng biển xa bờ Trong 6 chuyến điều tra bằng nghề câu vàng từ năm 2000 đến năm 2002 đại diện cho hai mùa gió Đông Bắc và Tây Nam đã bắt gặp 62 loài nằm trong 44 giống, thuộc 27 họ khác nhau. Trong số 27 họ chỉ có 3 họ có số lượng loài nhiều là Carcharhinidae (9 loài), Scombridae (8 loài), Dasyatidae (8 loài) và những họ này cũng là những họ có tỉ lệ% sản lượng cao trong các chuyến điều tra. Đó là các họ Scombridae (35,48%), Carcharhinidae (11,83%), Gempylidae (11,69%), Istiophoridae (9,66%) và Alopiidae (8,20%). Có tới 36 loài có tỷ lệ sản lượng > 1%, nhưng chỉ có 7 loài là các đối tượng khai thác chính và cho sản lượng khá cao: cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares - 26,81%), cá mập đuôi dài (Alopias pelagicus - 8,2%), cá mập (Prionace glauca - 6,63%), cá thu rắn (Gempylus serpens - 5,34%), (Lepidicibium flavobrunneum - 5,11%), cá ngừ mắt to (Thunnus obesus - 4,95%) và cá kiếm (Xiphias gladius - 4,43%). Thành phần loài và sản lượng đánh bắt của nghề câu vàng ở các chuyến điều tra được trình bày ở Bả g 6. Trang 26 Cá ngừ vây vàng, cá mập, cá ngừ mắt to, cá cờ và cá kiếm là những đối tượng chính và quan trọng đối với nghề câu vàng ở vùng biển xa bờ miền Trung. Sản lượng của những loài này qua 3 năm và giữa hai mùa gió trong năm không thể hiện sự chênh lệch nhau nhiều. Năng suất trung bình năm 2000 - 2002 đạt 7,87 kg/100 lưỡi câu. Nhìn chung năm 2000 và năm 2002 có năng suất xấp xỉ nhau và khá cao, đạt 9,85 kg/100 lưỡi câu, riêng năm 2001 năng suất thấp, chỉ đạt 3,81 kg/ 100 lưỡi câu. Năng suất đánh bắt trong năm có xu thế cao vào mùa gió Tây Nam và thấp hơn vào mùa gió Đông Bắc. 2.3. Các đặc điểm sinh học sinh thái cá ngừ đại dương 2.3.1. Các đặc điểm sinh học sinh thái cá ngừ vây vàng Tên khoa học: Thunnus albacares (Bonnaterre, 1788) Tên tiếng Anh: Yellowfin tuna Kích thước khai thác: Đối với câu vàng, kích thước dao động 50 - 200 cm a. K ước và sự s rưởng Cá Ngừ vây vàng sinh trưởng khá nhanh và có chiều dài thân tối đa đạt trên 200cm, tỉ lệ phần trăm cá trưởng thành có chiều dài thân 70-100cm chiếm tỉ lệ cao, tất cả cá ngừ vây vàng có kích thước trên 120cm đều đạt tới sự trưởng thành về giới tính [9]. Theo Nguyễn Xuân Huấn, chiều dài cá ở tuổi trưởng thành (length at maturity) biến đổi từ 56.7 cm đến 112.0 cm. Dựa trên các đặc tính bên ngoài của buồng trứng hoặc thông qua sự kiểm tra đường kính nang trứng hoặc phân tích chỉ số tế bào sinh trứng (gonosomic index analysis, GI), một số cá ngừ vây vàng đánh bắt bằng nghề câu vàng đạt trạng thái sinh sản ở chiều dài cơ thể là 80-110 cm và chiều dài ở 50% cá trưởng thành nằm giữa khoảng 110 cm và 120 cm. Chiều dài cơ thể cá ngừ vây vàng đánh bắt bằng nghề câu vàng tại các vĩ độ 0o - 10o và 10o - 23o trên vùng biển tây Thái Bình Dương khi chúng đạt sự trưởng thành lần đầu tiên trong đời (first maturity) là 106 cm và 112 cm. Trang 27 Sự sinh trưởng của cá ngừ vây vàng con không tuân theo mô hình sinh trưởng của von Bertalanffy thể hiện khá rõ với tốc độ sinh trưởng bị chậm lại giữa hai khoảng kích thước 40 -70cm FL [9]. b. D dưỡng Thức ăn thường gặp trong dạ dầy cá ngừ vây vàng về cả số lượng lẫn số lần bắt gặp là cá Lành canh (Engraulidae) băng nghề lưới vây rút chì, một số nhóm thuộc bọn giáp xác (crustacean), chân đầu (cephalopod) và cả các sinh vật bơi nhanh (ví dụ như các loài cá tự bơi cỡ nhỏ và mực). Các vi sinh vật tự bơi này thường tập hợp từ dưới lên nhờ những xoáy nước hình thành nằm ở phần bên phía dưới gió (leeward side) của các đảo đại dương. Sự phong phú sinh vật làm thức ăn hoặc các nhân tố khác có thể đóng vai trò quan trọng để duy trì hoạt động đẻ trứng ở một số khu vực có nhiệt độ tầng mặt cao và được xem là xu hướng chung của nhiệt độ ở từng khu vực [9]. c. Sinh sản Tại vùng biển nhiệt đới, tỉ lệ giới tính của cá ngừ vây vàng cho thấy cá cái luôn chiếm ưu thế đông hơn cá đực trong các mẻ lưới đánh bắt bằng nghề câu vàng. Thời gian sinh sản của cá ngừ vây vàng diễn ra quanh năm trong vùng ở phạm vi dao động 10o xung quanh xích đạo, mùa hè khu vực sinh sản thường diễn ra tại các vùng có vỹ độ cao hơn. Thời điểm cá ngừ vây vàng đẻ trứng (time of spawning), dựa trên nhiều quan sát về thời gian đẻ trứng, người ta thấy rằng cá ngừ vây vàng ở vùng xích đạo phía tây Thái Bình Dương và quần đảo Hawai đẻ trứng vào thời điểm giữa hoàng hôn và bình minh với độ dài thời gian đỉnh điểm ước tính được là khoảng 300 - 2000 tiếng đồng hồ. Tần số đẻ trứng (spawning frequency) của cá ngừ vây vàng được tính toán dựa trên tỉ lệ giữa cá đang đẻ trứng thực thụ (actively spawning fish) mang các nang trứng sau được ghi nhận có liên quan tới tổng số cá đang sinh sản (reproductively active fish) với tổng số cá mà về mặt mô học được xếp vào dạng trưởng thành (mature) bao gồm cả các cá thể đang bất hoạt về sinh Trang 28 sản (reproductively inactive individuals). Chỉ số này khá cao đối với cá sống ở phạm vi quanh xích đạo 10o, nơi cá ngừ vây vàng tiến hành đẻ trứng quanh năm. Mùa đẻ (spawning season) của cá ngừ vây vàng ở đây diễn ra từ tháng 4 tới tháng 9 và mùa nghỉ đẻ là từ tháng 10 tới tháng 4 năm sau. Cá ngừ vây vàng được xem là sinh vật đẻ trứng hàng loạt (serial spawner). Những vùng biển có nhiệt độ trên 26 o C là những vùng biển mà cá ngừ vây vàng trưởng thành đẻ trứng, tại vùng xích đạo, ấu trùng của các loài cá ngừ có sức chịu nhiệt ở nhiệt độ dưới 26oC mặc dù một số ấu trùng thấy xuất hiện tại các vùng biển có nhiệt độ thấp hơn, ở mức 24oC. Ấu trùng cá ngừ vây vàng có tuổi 2-14 ngày thường tập trung tại vùng ráp gianh (frontal zone) nơi có sự pha trộn đan xen giữa nước sông và nước của đại dương. Kết quả nghiên cứu về sinh học sinh sản của cá ngừ vây vàng tại vùng biển trung tâm và tây Thái Bình Dương cũng đã xác nhận tiềm năng sinh sản của cá ngừ vây vàng ở những vùng biển có nhiệt độ tầng mặt duy trì ở mức trên 24oC đến 25oC. Tuy nhiên, hoạt động đẻ trứng được ghi nhận bị giảm xuống hoặc tạm dừng. Các nghiên cứu trước đây cũng như các quan sát ngoài môi trường đã cho thấy hoạt động đẻ trứng của cá ngừ vây vàng diễn ra vào lúc chiều tối hoặc sáng sớm với hiện tượng hyđrát hóa dự đoán xẩy ra vài tiếng trước khi trứng rụng. Sức sinh sản (batch fecundity) của cá ngừ vây vàng được xác định bằng phương pháp sử dụng noãn bào bị hyđrát hóa theo mô tả của Hunter và cộng sự năm 1985. Mối liên quan giữa chiều dài thân (folk length) và độ mắn đẻ có thể mô tả bằng phương trình mũ sau đây: Y = cLb, trong đó Y là độ mắn đẻ xuất phát từ chiều dài mình L theo cm. Mối liên hệ giữa độ mắn đẻ và trọng lượng cơ thể ước định (estimated body weight) có thể được biểu diễn bằng phương trình tuyến tính sau: Y = 62.173W+225.310 (r 2=0.7829), trong đó Y là độ mắn đẻ và W là trọng lượng của cá tính bằng kilograms. Sự xuất hiện ấu trùng cá Ngừ vây vàng tại các vùng biển xích đạo diễn ra quanh năm nhưng vẫn có sự thay đổi mật độ ấu trùng theo mùa ở vùng biển cận xích đạo. Người ta cho rằng ấu trùng xuất hiện chỉ ở những khu vực nước ấm nơi có nhiệt độ cao hơn ngưỡng nhiệt gây chết Trang 29 d. Tử vong Tỉ lệ tử vong tự nhiên của cá ngừ vây vàng biến đổi theo lứa tuổi (age class). Ở cá có kích thước khoảng từ 130 cm trở lên, tỉ lệ tử vong tự nhiên giảm mạnh. Hiện tượng trên xảy ra là do nhu cầu năng lượng cho quá trình đẻ trứng ở cá cái rất cao gây ra sự tử vong ở cá cái cao hơn và điều này dẫn tới tỉ lệ tử vong chung tự nhiên của cá có kích thước lớn hơn 130 cm tụt xuống vì cá cái chết đi đã làm suy giảm tỉ lệ quần thể. Tỉ lệ tử vong tự nhiên của cá ngừ vây vàng trước tuổi trưởng thành (pre-mature) có chiều dài thân 50-80cm cũng biến động theo kích thước với tỉ lệ thấp nhất là 0,6 - 0,8/ năm. Tỉ lệ tử vong hàng năm của cá ngừ vây vàng do hoạt động đánh bắt gây ra đã tăng lên trong thời gian qua ở mọi lứa tuổi, nhóm cá có tuổi 0-1 mức tử vong lớn nhất, những năm gần đây tỉ lệ tử vong do đánh bắt thuộc nhóm này đã vượt quá tỉ lệ tử vong tự nhiên. e. Lượng bổ sung Qua nghiên cứu ở các vùng biển khác ở vùng biển trung tâm và tây Thái Bình Dương, các nhà khoa học đã thấy rằng sự đóng góp cho lượng bổ sung của từng khu vực trên là không giống nhau. Mặc dù chưa có sự kiểm tra cụ thể nhưng các nhà khoa học tin rằng sự biến thiên thấp về tần số của lượng bổ sung có liên quan tới sự thay đổi điều kiện môi trường và sự biến thiên tần số ở mức cao hơn liên quan tới chu kỳ hoạt động của El Nino - La Nina. Vùng biển giới hạn 120oE - 140 o E và vĩ độ 10oS - 20oN có khả năng đóng góp 60%. Theo mô hình quần thể về sự phân bố trong không gian, cấu trúc tuổi, chiều dài cơ thể của cá ngừ vây vàng (A spatially-disaggregated, length-based, age- strutured population model of yellowfin tuna), lượng bổ sung trung bình CV (average recruitment coefficents of variation ) của chúng là 0.13. f. D ư Cá ngừ vây vàng con ở độ tuổi 0-1 thường bơi vào vùng bờ: chúng có tập tính tập trung thành đàn rất dễ nhận biết và là đối tượng khai thác chủ yếu của nghề cá nổi (surface fisheries) ven bờ. Sự tập trung thành đàn xảy ra thường xuyên ở Trang 30 phần gần tầng nước mặt, chủ yếu theo kích thước, hoặc là những nhóm đồng nhất (monospecific groups), hoặc thành những nhóm hỗn tạp (multispecific groups). Hiện tượng phân đàn theo giai đoạn sinh thái hay sự phân đàn theo kích thước (ecological or size aggregation): Kamimura và Honma (1962) đã chỉ ra rằng sự phong phú của mỗi nhóm kích thước (the abundence of each size group) (nhóm A:121-140 cm; nhóm B: 121-140 cm; nhóm C: >140 cm) của cá Ngừ vây vàng Thái Bì