Đánh giá các kỹ thuật phục hồi san hô

Trồng san hô, ươm giống ấu trùng và sử dụng giá thể hình chuông (Reef Ball) là 03 kỹ thuật phục hồi san hô được sử dụng phổ biến nhất ở vùng Caribe.

Kỹ thuật trồng san hô khai thác quá trình sinh sản vô tính tự nhiên thông qua việc phân mảnh để tạo ra các tập đoàn san hô mới cho sự phát triển quần thể. Ở phương pháp này, các tập đoàn san hô tự nhiên khỏe mạnh được cắt/phân mảnh, được nuôi dưỡng thêm (và tự nhân bản nhiều lần) trong một vườn ươm dưới nước và cuối cùng được cấy vào các rạn san hô suy thoái.

Phương pháp phân mảnh giúp san hô tái tạo nhanh hơn. Nguồn: Internet.

Ngược lại, việc ươm giống ấu trùng dựa trên đặc tính sinh sản hữu tính của san hô (phương pháp này còn được gọi là “Thụ tinh nhân tạo” san hô/Coral IVF). Bằng phương pháp này, một lượng lớn trứng và tinh trùng san hô được thu lại và được thụ tinh trong phòng thí nghiệm. Sau đó, san hô được tuyển chọn để cố định và phát triển trong bể nuôi cho đến khi đạt đến kích thước nhất định sẽ được cấy vào các rạn san hô.

Giáo sư Peter Harrison, nhà tiên phong trong lĩnh vực “thụ tinh nhân tạo” san hô đang kiểm tra mật độ ấu trùng san hô trong một dự án phục hồi san hô ở đảo Heron, Australia. Nguồn: http://time.com.

Giá thể hình chuông là khối vòm bê tông được sử dụng nhằm bảo vệ bờ biển và đôi khi là nơi trú ẩn cho cá, đồng thời cũng là giá thể cho quá trình tuyển chọn tự nhiên và bám dính của các sinh vật đáy như san hô.

Một giá thể hình chuông đã được nhiều loài sinh vật biển định cư. Ảnh: Eternal Reefs.

Các thông tin chung về sinh sản san hô được cung cấp nhằm chỉ ra phương thức áp dụng các đặc điểm sống của san hô trong công tác phục hồi và ảnh hưởng của chúng đến sự biến đổi di truyền trong quần thể san hô. Ba cách tiếp cận trên được so sánh dựa vào các yếu tố:

- Tỉ lệ sống của các mảnh san hô và ấu trùng trước khi cấy vào rạn.

- Tỉ lệ sống của san hô được cấy ghép tại địa điểm phục hồi.

- Ảnh hưởng của vật liệu ngoại sinh.

- Ảnh hưởng gián tiếp của quá trình phục hồi san hô đối với rạn.

- Đa dạng di truyền.

- Tính khả thi và hiệu quả.

Ưu điểm chính của việc tạo các tập đoàn san hô mới từ các mảnh là bỏ qua giai đoạn ấu trùng ban đầu - có tỷ lệ chết cao, và các tập đoàn mới có thể được phát triển hoàn toàn ngoài tự nhiên. Nhìn chung, kỹ thuật sinh sản vô tính không đòi hỏi trình độ chuyên môn cao và khả năng tiếp cận công chúng đối với phương pháp này cao bởi vì các tình nguyện viên có thể dễ dàng tham gia vào chương trình. Hơn nữa, kết quả thể hiện rõ ràng và tương đối sớm vì các loài được sử dụng thường là loài phát triển nhanh. Tuy nhiên, phương pháp này xuất hiện nguy cơ tạo ra quần thể san hô có tính di truyền thấp và chỉ có thể áp dụng cho các loài san hô phân nhánh. Hiện nay, phương pháp này chủ yếu được sử dụng cho một loài duy nhất, đó là san hô sừng (Acropora cervicornis).

Nhân giống từ ấu trùng (sinh sản hữu tính) được cho là phương pháp tốt nhất vì đảm bảo được tính đa dạng di truyền tự nhiên và có thể sử dụng với nhiều loài. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi trình độ chuyên môn cao và mất nhiều thời gian hơn so với việc tạo các tập đoàn san hô mới bằng cách phân mảnh. Trong phương pháp này cũng có một tỷ lệ cao các tập đoàn mới bị chết trong giai đoạn đầu. Phương pháp này, nhìn chung vẫn đang trong quá trình phát triển, hoàn thiện.

Phương pháp sử dụng giá thể san hô dạng chuông có thể làm tăng sinh khối cá và bảo vệ bờ biển, nhưng tiềm năng phục hồi rạn san hô của chúng được đánh giá là hạn chế do mức độ tuyển chọn tự nhiên (khả năng ấu trùng san hô bắt gặp và định cư thành công trên bề mặt giá thể rạn) của các cấu trúc này thấp.

Các kỹ thuật phục hồi san hô hiện chưa có các dữ liệu khoa học độc lập, đầy đủ để xác định tỷ lệ sống, tái sinh và tốc độ phát triển của các tập đoàn san hô trong các giai đoạn khác nhau của quá trình phục hồi.

Các quần thể khác nhau của các loài san hô cành Acropora có thể khác biệt cơ bản về các đặc điểm sinh sản và cách thức phản ứng với sự thay đổi của môi trường. Sự khác biệt quá trình sinh sản này có thể là kết quả của việc thích ứng với các yếu tố môi trường khu vực đó. Do vậy, tất cả các nghiên cứu và quy trình đều nhấn mạnh sự cần thiết phải thíết phải điều chỉnh các phương pháp phục hồi cho phù hợp với các địa điểm và môi trường cụ thể.

Việc xem xét các yếu tố di truyền là cần thiết do thành công lâu dài của nỗ lực phục hồi (tùy thuộc vào khả năng phục hồi của quần thể) có thể bị ảnh hưởng bởi mức độ đa dạng di truyền của quần thể san hô được phục hồi. Việc sử dụng các công cụ phân tử có thể hỗ trợ các nhà quản lý trong việc lựa chọn các nguồn nhân giống thích hợp, hướng dẫn cách sắp xếp không gian cấy ghép san hô và giúp đánh giá sự thành công của các dự án phục hồi san hô bằng cách theo dõi hiệu quả của việc cấy ghép, từ đó cung cấp nguồn dữ liệu quan trọng cho các dự án bảo tồn và phục hồi rạn san hô trong tương lai.

Nghiên cứu sự biến đổi di truyền trong các quần thể san hô tự nhiên xung quanh các đảo ở biển Caribe thuộc Hà Lan và trong các dự án phục hồi khác nhau đã được đề xuất. Ngoài ra, cần đánh giá khả năng sống sót, phát triển và tái sinh của các mảnh và tập đoàn san hô bố mẹ ngoài tự nhiên. Khuyến nghị nên kết hợp các đặc điểm của hai kỹ thuật phục hồi san hô chủ yếu (phân mảnh và ươm nuôi ấu trùng) để tạo ra một phương pháp cải tiến mới nhằm nâng cao khả năng sống sót của các tập đoàn có nguồn gốc hữu tính và có tính đa dạng di truyền. Ngoài ra, cũng nên xác định và so sánh chi phí của phương pháp ươm giống ấu trùng và phương pháp phân mảnh.

Việc phục hồi rạn san hô chỉ có thể thành công nếu các điều kiện môi trường thích hợp cho sự tồn tại và phát triển của các tập đoàn san hô. Điều này có nghĩa là việc lựa chọn các địa điểm phục hồi có điều kiện môi trường tốt là rất quan trọng. Do đó, việc quản lý tích cực các tác động bất lợi từ con người là điều kiện tiên quyết để phục hồi rạn san hô - nếu một rạn san hô không được quản lý hiệu quả và các tác động bất lợi vẫn tồn tại và gia tăng thì việc phục hồi cuối cùng cũng thất bại. Phục hồi rạn san hô chỉ được coi là một biện pháp bổ sung cho công tác quản lý nhằm giải quyết các nguyên nhân sâu xa của suy thoái rạn san hô.

Người dịch: Nguyễn Xuân Ngọc (P.TTKHQS)

Nguồn: https://www.dcbd.nl/document/review-coral-reef-restoration-techniques