NGHIÊN cứu mối LIÊN QUAN GIỮA HOẠT ĐỘNG EL NINO và sự PHÁT TRIỂN THỰC vật PHÙ DU TRÊN KHU vực BIỂN NAM TRUNG bộ

Sự biến đổi theo mùa của các hiện tượng nước trồi cũng được nghiên cứu.” 1Nghiên cứu ảnh hưởng của Nitrogen đến sự phát triển của thực vật phù du vào mùa xuân: Lee chen và các cộng sự

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA KHOA HỌC BIỂN VÀ HẢI ĐẢO

* * * * *

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU MỐI LIÊN QUAN GIỮA HOẠT ĐỘNG EL NINO VÀ

SỰ PHÁT TRIỂN THỰC VẬT PHÙ DU TRÊN KHU VỰC BIỂN NAM

TRUNG BỘ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Duy Phong Chuyên ngành đào tạo: KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN BIỂN

Lớp: DH3KB1 Niên khóa:20132-2017 Giáo viên hướng dẫn: Ths Lê Văn Thiện

HÀ NỘI, 2017

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CÁM ƠN

PHẦN I : ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Như chúng ta đã biết, biển và đại dương chiếm tới gần 70% diện tích bề mặt Trái đất, song song với đó, đây cũng là một hệ sinh thái thủy sinh tự nhiên lớn nhất trên thế giới Hệ sinh thái biển gồm hàng ngàn loài động vật, thực vật với số lượng khổng lồ và vô cùng đa dạng, phong phú Đóng góp vào sự đa dạng và phong phú

của hệ sinh thái biển, không thể không nhắc tới vai trò to lớn của thực vật phù du

Trong hệ sinh thái biển, thực vật phù du có các vi cơ quan thực hiện chức năng quang hợp, chúng sống trong các đới chịu ảnh hưởng của án nắng mặt trời Chúng

là những tác nhân sản xuất sơ cấp, trong việc tạo thành các hợp chất hữu cơ từ cacbon đioxit hòa tan trong nước, đây là một quá trình duy trì chuỗi thức ăn trong nước Thực vật phù du lấy năng lượng từ quá trình quang hợp và phải sống trong tầng nước mặt

đủ ánh sáng của đại dương, biển, hồ hoặc các vực nước khác Thực vật phù du đóng góp vào phân nửa trong tổng số các hoạt động quang hợp trên trái đất Do vậy, thực vật phù du có vai trò rất lớn trong việc cung cấp ôxy cho khí quyển Trái Đất Sự cố định năng lượng tích lũy trong chúng ở dạng các hợp chất cacbon (sản xuất sơ cấp)

là nền tảng cho bộ phận lớn của chuỗi thức ăn trong đại dương

Từ những thông tin trên, có thể thấy vai trò của thực vật phù du đối với hệ sinh thái biển và Trái đất là vô cùng to lớn

Khu vực biển Nam Trung Bộ là vùng biển thuộc các tỉnh vùng duyên hải Nam Trung

Bộ gồm : Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận

Khu vực biển Nam trung Bộ có khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo với hai mùa mưa và khô rõ rệt Đây cũng là nơi hay xảy ra những hiện tượng thiên tai tự nhiên như bão, lốc xoáy, vòi rồng,…

Tuy nhiên, biển tại Nam Trung Bộ lại tồn tại một hiện tượng tự nhiên độc đái đó là hiện tượng nước trồi Nước trồi xuất hiện ở đây đã đem lại cho các tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ nguồn lợi hải sản rất phong phú Do đó, khu vực duyên hải Nam Trung Bộ trở thành vùng có sản lượng hải sản đánh bắt lớn nhất trên cả nước

Nhiều nghiên cứu về thực vật phù du đã được tiến hành ở nhiều khu vực khác

nhau trên thế giới

Tsu-Chang Hung và các cộng sự trong bài nghiên cứu về sinh khối và năng suất sơ cấp ở biển đông nam Đài Loan đã nói: “ Các thông số thủy văn, hóa học và sinh học

bao gồm năng suất sơ cấp và sinh khối (Chẳng hạn như cácbon hữu cơ cacbon (POC), adenosine triphosphate (ATP) và chlorophyll a ) trong nước biển dọc theo

bờ biển phía tây nam của Đài Loan đã được nghiên cứu trong các chuyến khảo sát trên biển trong các giai đoạn 17/9-20/9,03/11-06/11 năm 1984 và từ 12/03-13/03, 30/03-06/04 và 11/05/14/05 năm 1985

Sự thay đổi theo mùa của các chất dinh dưỡng tương tự như các mô hình chung thu được trên các vùng biển xung quanh Đài Loan Năng suất sơ cấp và hàm lượng chlorophyll a đạt giá trị cao vào tháng 11, năng suất sơ cấp (dao động từ 0,06 đến 1,13 gC /M2 / ngày) và chlorophyll a (dao động từ 0,53 đến 36,58 mg / m2); giá trị POC cao (71,44 ± 10,30 đến 284,84 ± 44,85, ug / L) và ATP (từ 137,69 ± 96,06 đến 628,52 ± 732,75 ng / I) đã được quan sát vào tháng 5 và tháng 11 Sự phân bố ngang của nhiệt độ, độ mặn, nitrat, phosphate, silicat, năng suất sơ cấp, chlorophyll

a và ATP ở độ sâu 3 mét đã cho thấy bằng chứng rõ ràng về sự trồi lên Ví dụ, nhiệt độ và độ mặn dữ liệu thu được tháng ba cho thấy dưới bề mặt nước lạnh (khoảng 2°C thấp hơn so với mức trung bình ) với độ mặn cao (khoảng 0,3% 0 cao hơn mức trung bình) xuất hiện trong vòng vài dặm ngoài khơi bờ biển phía tây nam của Quần đảo Penghu gần các trạm 10 và II Nitrat và các dữ liệu sinh học bao

gồm năng suất sơ cấp, chlorophyll a và ATP hỗ trợ bằng chứng của sự trồi lên Sự biến đổi theo mùa của các hiện tượng nước trồi cũng được nghiên cứu.” (1)

Nghiên cứu ảnh hưởng của Nitrogen đến sự phát triển của thực vật phù du vào mùa xuân:

Lee chen và các cộng sự nghiên cứu về ảnh hưởng của Nitrogen đến sự phát triển

của thực vật phù du tại biển Nma Trung Hoa chỉ ra rằng : “Nghiên cứu này đã

khảo sát vai trò của Nitơ trong điều chế sự phát triển của Phytoplankton ở Biển Đông (SCS), bằng cách khảo sát (1) nồng độ Nitrat và Nitơ tại chỗ [NO 3+ NO2]; (2) [NO3 + NO2] / [phản ứng hòa tan photpho (SRP)] trong lớp euphotic; (3) sự phát triển thực vật phù du để đáp ứng sự làm giàu dinh dưỡng; (4) sự phân bố không gian của sản xuất mới dựa trên nitrat và sản xuất ban đầu và các yếu tố kiểm soát động lực của chúng Tỷ lệ cố định N2 của vi khuẩn cyan planktonic,

Trichodesmium sp và loài tảo cát Richelia intracellularis, được ước tính dựa trên

sự phong phú của chất bổ sung N2 và được so sánh với nhu cầu của nitơ dựa trên

tỷ lệ hấp thụ nitrate (sản xuất mới dựa trên nitơ) So sánh đánh giá tầm quan trọng tương đối của hai nguồn nitơ mới, khí quyển (N 2) so với vùng nước sâu (NO 3-) Nghiên cứu được tiến hành trên các chuyến đi trên biển vào tháng 3 năm 2000 và tháng 3 năm 2001 khi gió mùa đông bắc đang có mặt tại SCS Cả N và photpho (P) đều khan hiếm ở vùng euphotic; Bề mặt [NO 3 + NO 2] nằm trong khoảng 9-309

nM và [SRP] dao động từ 6 đến 88 nM Bề mặt [NO 3 + NO 2] là âm (p <0,01) tương quan với chỉ số phân tầng nước Tỉ số của [NO 3 + NO 2] / [SRP] nhỏ hơn nhiều so với tỷ số N / P của Redfield là 16: 1, cho thấy trạng thái của N-giới hạn Nước có độ dốc cạn thấp hơn ít bị phân tầng Nồng độ nitrate bề mặt, nồng độ chlorophyll a, sản xuất mới dựa trên nitrat và tổng sản lượng sơ cấp cao hơn so với lượng nước sâu Các thí nghiệm sản xuất mô phỏng trên kệ và lưu vực cho thấy sản xuất mới dựa trên nitrat dao động từ 0,06 đến 0,36 gC m -2 d-1 trong khi sản lượng

sơ cấp dao động từ 0,12 đến 0,63 gC m -2 d-1 Cả hai sản phẩm đều dương (p

<0,01) tương quan với nồng độ nitrat bề mặt Kết quả của các thí nghiệm cho thấy rằng N đơn thuần hạn chế tăng trưởng thực vật phù du Làm giàu với nitrat hoặc với nitrate cộng với phosphate dẫn đến nở phytoplankton được biểu hiện bằng nồng độ chlorophyll a tăng lên, các sản phẩm chính và các sản phẩm mới đặc trưng của chlorophyll Tương tự như nhóm đối chứng (không bổ sung chất dinh dưỡng), làm giàu với phosphate chỉ không làm tăng sự phát triển tảo Các cyanobacteria cố định đạm, Trichodesmium sp Và R intracellularis, đều phân bố rất ít Đầu vào cho sản xuất mới bằng cách cố định N2 tối đa là 0,34 μgN m -3 h-1, chiếm ít hơn 3% sản lượng mới, thậm chí cả ước lượng hào phóng về tỷ lệ cố định N2 được sử dụng trong ước lượng Điều này chỉ ra rằng nitrate khuếch tán từ nước sâu là nguồn chính của nitơ mới cho sự tăng trưởng thực vật phù du trong SCS vào đầu mùa xuân Phát hiện này được hỗ trợ bởi mối quan hệ âm (p <0,01) giữa chỉ số phân tầng nước và bề mặt [NO 3 + NO 2], và mối quan hệ dương (p <0,01) giữa [NO 3 + NO 2] và Năng suất Kết quả của chúng tôi cho thấy rõ ràng rằng N hạn chế sự tăng trưởng của phytoplankton vào đầu mùa xuân ở SCS, nơi sự cố định N2 đóng góp rất ít cho sản xuất mới trong hệ thống oligotrophic mà thiếu chất sắt được coi

là không thể xảy ra” (2)

Nghiên cứu sự bùng nổ thực vật phù du vào mùa đông ở Luzon:

Tang, D L., I.-H Ni, D R Kester, and F E Müller-Karger bằng quan sát viễn thám sự nở hoa vào mùa đông của thực vật phù du ở Luzon nói rằng : “Eo biển

Luzon là một kênh nối giữa biển Philippines và biển Đông Khu vực này được phân loại theo truyền thống như là một vùng đa sinh học với năng suất sơ cấp thấp Mặc dù vậy, nồng độ cao các sắc tố được phát hiện 100 km về phía tây nam của eo biển qua phân tích lịch sử dữ liệu máy quét màu vùng bờ (CZCS) mà vệ tinh

Nimbus-7 thu thập được trong mùa đông 1979 đến 1986 Sự nở hoa của

Phytopankton được quan sát vào tháng 12 năm 1979, tháng 2 năm 1983, tháng 2 năm 1985, và tháng 1 năm 1986, khi đo nhiệt độ bề mặt biển với thiết bị dò tia cực tím có độ phân giải cao (AVHRR) của cục quản lý đại dương và khí quyển quốc gia Mỹ (NOAA) là từ 23 đến 25°C thấp nhất trong năm Nồng độ pigment cao (1 đến 3 mg m-3) kéo dài ít nhất từ 1 đến 3 tuần và mở rộng trên diện tích khoảng 100

X 200 km2 Kết quả khảo sát hải dương năm 1995 cũng được công bố cho thấy nồng độ cao chlorophyll a (-2,0 mg m-3) xảy ra vào mùa đông năm 1980 trong khu vực này Phytoplankton mùa đông nở hoa trong khu vực này dường như có liên quan đến sự hoạt động của nước trồi mang lại chất dinh dưỡng cho nước mặt và giảm nhiệt độ nước.” (3)

Nghiên cứu ở vịnh Bắc Bộ:

Tang, D L., H Kawamura, M A Lee, and T V Dien nghiên cứu về sự phân bố theo mùa và không gian của nồng độ chlorophyll-a và điều kiện nước ở vịnh Bắc

Bộ, biển Nam Trung Hoa chỉ ra rằng : “Vịnh Bắc Bộ là một vịnh bán kín nằm ở

phía Tây Bắc của Biển Đông, trải qua đợt gió mùa theo mùa đảo ngược Các

nghiên cứu trước đây về điều kiện nước đã được tiến hành ở vùng nước phía tây của vịnh, nhưng rất ít nghiên cứu đã được tiến hành về phân bố Chlorophyll-a (Chl-a) cho toàn bộ vịnh Nghiên cứu này phân tích sự phân bố theo mùa và không gian của Chl-a và điều kiện nước ở vịnh Bắc Bộ bằng cách phân tích máy quét dải rộng quan sát biển (SeaWiFS) suy ra từ chlorophyll-a (Chl-a), đo đạc tại chỗ, nhiệt

độ bề mặt biển (SST), và các dữ liệu hải dương học khác thu được trong năm 1999

và 2000 Các kết quả cho thấy tính thời vụ của các biến đổi Chl-a và SST ở Vịnh Bắc Bộ, và tiết lộ các sự kiện nở phytoplankton ở phần trung tâm của vịnh trong mùa mưa mùa đông bắc Vào mùa hè, nồng độ Chl-a tương đối thấp (<0,3 mg m-3) và phân bố đều khắp hầu hết diện tích, với một vành đai Chl-a tập trung cao dọc

theo bờ biển, đặc biệt là bờ biển của Bán đảo Qiongzhou; vào mùa đông, nồng độ Chl-a tăng lên (0,5 mg m-3) trong toàn bộ vịnh và phytoplankton nở ra ngoài bờ biển đông bắc đến vị trí trung tâm của vịnh, trong khi nồng độ Chl-a đạt cấp độ cao (0,8-1 mg M-3) trong trung tâm của sự nở hoa Đỉnh của nồng độ Chl-a được quan sát thấy trong mùa gió mùa Đông Bắc trong năm SST cao (27-29°C) và phân bố đều trong mùa hè, nhưng thấp hơn với một gradient lớn từ đông bắc (17°C) đến phía tây nam (25°C) trong mùa đông, trong khi gió đông bắc mạnh (8-10 m/s ) song song với bờ biển phía đông của vịnh So sánh các giá trị Chl-a cho thấy nồng

độ Chl-a phát sinh của SeaWiFS phù hợp với các phép đo tại chỗ ở hầu hết các phần của lưu vực vào tháng 5 năm 1999, nhưng SeaWiFS có nguồn Chl-a cao hơn

dữ liệu tại chỗ trong vùng nước sông Sự biến đổi theo mùa của nồng độ Chl-a và phân bố SST có liên quan đến gió mùa biến đổi theo mùa; sự nở hoa của

phytoplankton vào mùa đông có liên quan đến sự pha trộn giữa các chất dinh

dưỡng và các chất dinh dưỡng lên xuống do gió đông bắc.” (4)

Tuy nhiên những nghiên cứu này vẫn ít đề cập đến sự liên quan giữa hiện tượng El Nino và sự phát triển của thực vật phù du trên khu vực ven biển Nam Trung Bộ

Mục đích của nghiên cứu trong niên luận này của em là sử dụng những số liệu quan trắc từ vệ tinh để tìm hiểu sự phân bố hàng tháng của nồng độ Chlorophyll a trên khu vực biển Nam Trung Bộ trong suốt năm El Nino 2002

1.2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

1.2.1 Mục tiêu chung

-Nghiên cứu mối liên quan của El nino đối với sự phát triển của thực vật phù du

1.2.2 Mục tiêu cụ thể

- Phân tích đặc điểm phân bố và sự biến đổi theo không gian và theo thời gian của nồng độ Chlorophyll-a được tính trung bình hàng tháng trong năm El Nino

2002 dựa trên các quan trắc từ vệ tinh trên khu vực vùng biển Nam Trung Bộ

- Phân tích đặc điểm phân bố và sự biến đổi theo không gian và theo thời gian của nhiệt độ bề mặt biển (SST) được tính trung bình hàng tháng trong năm El Nino 2002 dựa trên các quan trắc từ vệ tinh trên khu vực vùng biển Nam Trung

Bộ

- Nghiên cứu mối quan hệ của sự phát triển thực vật phù du với El Nino

1.3 Câu hỏi nghiên cứu

- Sự phân bố và biến đổi theo không gian và theo thời gian của thực vật phù

du trên vùng biển Nam trung Bộ trong năm El Nino 2002 có đặc điểm gì ?

- El Nino đã ảnh hưởng như thế nào đến sự phân bố và phát triển của thực vật phù du ?

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.4.1 Đối tượng nghiên cứu

- Phân bố thực vật phù du trên vùng biển Nam Trung Bộ

1.4.2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài

* Phạm vi nội dung

- Sự phân bố thực vật phù du trên biển Nam Trung Bộ trong năm có El nino hoạt động

- Nhiệt độ bề mặt biển trong năm có El nino hoạt động

* Phạm vi không gian

- Toàn bộ vùng biển Nam Trung Bộ thuộc các tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ gồm: Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận

* Phạm vi thời gian

- Từ 27/2/2017-27/5/2017

PHẦN II : CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

Hình 1: Sơ đồ của hệ thống hoàn lưu Walker Thái Bình Dương (trên) và (dưới) hoàn lưu Walker toàn cầu (DJF) dựa trên tính toán của các cơn gió khác nhau ở tầng trên

và dưới tầng đối lưu

Hình 2: Trung bình SST và sự bất thường khi (a) El Nino mạnh và (b) La Nina mạnh

* El nino

El nino được đặc trưng bởi sự ấm lên bất thường của nước biển ở vùng xích đạo Thái Bình Dương, trái ngược hoàn toàn với La nina là sự lạnh bất thường của nhiệt độ nước biển ở vùng xích đạo Thái Bình Dương

El nino là sự dao động của hệ thống đại dương – khí quyển ở vùng nhiệt đới Thái Bình Dương có chu kỳ nhất định gây ra những hậu quả quan trọng cho thời tiết toàn cầu

Một trong những hậu quả El nino gây ra đó là tình trạng mưa lớn, lụt lội của các quốc gia Nam Mỹ ở phía đông Thái Bình Dương và tình trạng hạn hán, nắng nóng của các quốc gia ở Tây Thái Bình Dương

Hình 3: Các loại El Nino

Có 2 loại El nino là Central-Pacific Enso ( CP El nino ) và Eastern-Pacific Enso (

EP El nino )

EP El Nino là loại El Nino thông thường có trung tâm SST nằm gần bờ Nam Mỹ và có

cơ chế hình thành liên quan đến các biến đổi nhiệt đới

CP El Nino có trung tâm SST nằm gần đường ngày và cơ chế hình thành của nó có

thể bị ảnh hưởng nhiều do áp suất khí quyển tăng lên hơn là so với các biến đổi nhiệt

Hình 4: SST và nhiệt độ nước ở Xích đạo Thái Bình Dương minh hoạ cho thấy sự thay đổi của đại dương trong quá trình chuyển đổi từ bình thường sang El Nino sang giai đoạn phát triển của La Nina

Hình 5: Chu kỳ của hiện tượng El Nino

Hình 6: Vùng xích đạo Thái Bình Dương mà ENSO SST dị thường được theo dõi Các con số này chỉ định tuyến đường của tàu biển khi các tàu là nguồn chính của

dữ liệu SST

* Thực vật phù du

Thực vật phù du, hay còn gọi là vi tảo là thực vật có kích thước hiển vi, có chứa các chất diệp lục (chlorophyll) tương tự như lá cây trên mặt đất, đòi hỏi cần có ánh sang mặt trời để sống và phát triển Phần lớn các sinh vật phù du nổi lên hoặc trôi nổi trên

bề mặt của đại dương nơi ánh sang mặt trời có thể xuyên qua nước Cùng với đó, thực vật phù du cũng yêu cầu các chất dinh dưỡng để phát triển như nitrat, phosphate, lưu huỳnh để chuyển đổi thành protein, chất béo và carbohydrate

Hai loại chính của thực vật phù du là loài tảo roi và tảo cát Loài tảo này sử dụng một cái đuôi hình roi, hoặc roi, để di chuyển qua các nước và các cơ quan của họ được bảo hiểm với vỏ phức tạp Tảo cát cũng có vỏ, nhưng chúng được làm bằng một chất khác nhau và cấu trúc của chúng là cứng nhắc và thực hiện của các bộ phận lồng vào nhau Tảo cát không dựa vào roi để di chuyển qua các nước và thay vào đó dựa vào dòng chảy đại dương để đi du lịch qua các nước

Trong điềy kiện bình thường, thực vật phù du là cơ sở cho lưới thức ăn đại dương, cung cấp thức ăn cho nhiều sinh vật trong hệ sinh thái biển tuy vậy, Khi có quá nhiều chất dinh dưỡng có sẵn, thực vật phù du có thể phát triển ra khỏi kiểm soát và hình thành vùng tảo độc hại (HAB) Những bông hoa có thể sản xuất các hợp chất

vô cùng độc hại có ảnh hưởng xấu đến cá, động vật có vỏ, động vật có vú, chim, và thậm chí cả người

* Nhiệt độ bề mặt biển (SST)

Nhiệt độ bề mặt biển (sst) là một phép đo năng lượng do chuyển động của các phân

tử ở lớp trên cùng của đại dương Tùy thuộc vào cảm biến, các phép đo không gian cho chúng ta một phép đo nhiệt độ bề mặt biển toàn cầu chưa từng thấy từ vài ngày đến một tuần Nhiệt độ được đo từ khoảng 10 μm dưới bề mặt (dải hồng ngoại) tới dải 1mm (băng vi sóng) sử dụng các tia xạ

* Chlorophyll

Chất diệp lục (diệp lục tố, chlorophyll) là sắc tố quang tổng hợp màu xanh lá cây có

ở thực vật, tảo, vi khuẩn lam

2.2 CƠ SỞ THỰC TIỄN

2.2.1 Một số công trình nghiên cứu trên thế giới

Ngày 17/2/2007, đề tài nghiên cứu khoa học : “ Ảnh hưởng của Elnino năm

1998 đến sự phân bố thực vật phù du tại vùng biển Nam Trung Quốc ” của hai nhà nghiên cứu Hui Zhao và Dan Ling Tang được xuất bản

Công trình nghiên cứu trên đã đưa ra những đánh giá về sự tác động của El nino đến sự phân bố của thực vật phù du và đưa ra kết luận : “ Chất dinh dưỡng

và bức xạ ánh sang là 2 nhân tố chính giới hạn sự phân bố và phát triển của

thực vật phù du Tại khu vực nghiên cứu Biển Đông, ánh sang mặt trời có thể không là yếu tố quyết định tới sự phát triển của thực vật phù du, nhưng khả năng tiếp cận chất dinh dưỡng của thực vật phù du tại khu vực này lại có thể

là nhân tố quyết đinh Do đó, điều kiện thủy văn phức tạp trong khu vực nghiên cứu phải có một ảnh hưởng đáng kể đến tăng trưởng thực vật phù du, bởi chúng ảnh hưởng đến việc vận chuyển và phân phối nước giàu dinh dưỡng

trong khu vực nghiên cứu.”

2.2.2 Công trình nghiên cứu trong nước

chủ yếu là cá Cơm Sọc xanh (Stolephorus zollengeri) chiếm 15,72 %, và cá Mó

(Scaridae): 7,66% Có 1 bộ, 42 họ, 4 giống và 2 loài cá bột đã được xác định, chiếm

ưu thế là cá Khế (Carangidae): 12,29%, cá Cơm (Stolephorus): 10,61%, và cá Bống trắng (Gobiidae)

Đặc trưng biến thiên sinh vật lượng sinh vật phù du là có hai đỉnh cao vào tháng

8-9 và tháng 1-3 Trong đó đỉnh cao của ĐVPD và Trứng cá – Cá bột (TC-CB) dịch chuyển sau TVPD khoảng 1 tháng Biến động mật độ và sinh vật lượng theo mùa rõ

và có ý nghĩa thống kê Ảnh hưởng của hoạt động nước trồi đến SVPD khá rõ ràng, trước tiên là đến TVPD, ĐVPD và sau đó hình thành mùa đẻ thứ 2 của Cá

Mật độ và sinh khối Sinh vật Phù du (SVPD) biến động khá lớn trong suốt thời gian nghiên cứu Mật độ trung bình TVPD cho toàn năm là 41.800 tế bào/lít (tầng mặt)

và 44.000 tế bào/lít (tầng đáy) và sinh khối là 21,56 µgC/lít (tầng mặt) và 19,68 µgC/lít (tầng đáy); TC-CB là 503,58 trứng và 209,26 cá bột /100m3; khối lượng ĐVPD 100,9 mg/m3, và mật độ ĐVPD đạt 8442 cá thể/m3 Hai đỉnh cao của mật độ

và sinh vật lượng của TVPD trong năm là vào tháng 9/2003 (72.000 và 185.000 tế bào/lít, 88,39 và 78,92 µgC/lít ở tầng mặt và ở tầng đáy) và tháng 1/2004 (85.900

và 79.000 tế bào/lít, 34,6 và 33,5µgC/L ở tầng mặt và ở tầng đáy) Trứng cá và cá bột có 2 đỉnh cao là các tháng 8-9/2003và 2-3/2004 Điều này cho thấy ngoài mùa

đẻ chính vào tháng 2-3, còn có mùa đẻ thứ 2 của cá vào các tháng 8-9, đây có thể là hiệu ứng của nước trồi Tháng có mật độ ĐVPD trung bình cao nhất đạt 11.916 cá thể/m3 (tháng 10/2003) và thấp nhất đạt 4.668 cá thể/m3 (tháng 6/2003)

Phân bố không gian của TVPD trên số liệu trung bình tháng ở cả 2 tầng nước có xu thế tương tự nhau, tập trung cao nhất tại khu vực giữa các trạm 9, 4 và 5 Sinh khối trung bình TVPD của tầng mặt và tầng đáy không khác nhau nhưng mật độ tầng đáy cao hơn tầng mặt Phân bố sinh vật lượng ĐVPD thể hiện khá rõ nét xu thế giảm dần

từ bờ ra khơi và từ bắc xuống nam Mật độ trung bình ĐVPD của mùa gió đông bắc

và tây nam không khác nhau nhưng sinh khối trung bình của mùa tây nam cao hơn mùa đông bắc 3 lần Phân tích phương sai hai chiều cho thấy chỉ yếu tố thời gian có

ảnh hưởng đến phân bố của cả mật độ và sinh khối thực vật phù du ở tầng mặt và tầng đáy, nhưng cả hai yếu tố mùa và không gian có ảnh hưởng đến biến động của trứng cá - cá bột và ĐVPD

Đây là một nghiên cứu đồng bộ và chi tiết biến động năm của không những các nhóm sinh vật phù du mà còn của nhiệt độ, độ mặn và muối dinh dưỡng Ngoài ra, báo cáo còn cung cấp các số liệu vệ tinh về biến động nhiệt độ tầng mặt cũng như gió, tốc độ gió của vùng nghiên cứu Cơ sở dữ liệu TVPD được quản lý bằng chương trình cơ sở dữ liệu sinh vật phù du Planktonsys (Bioconsult, Đan Mạch) Phần mềm này ngoài giúp việc quản lý dữ liệu theo thời gian và vị trí địa lý còn có thể cung cấp thông tin về sinh khối tế bào, trạng thái dinh dưỡng của loài (tự hay dị dưỡng) và sinh khối riêng cho từng loài

2.2.3 Bài học kinh nghiệm rút ra

Từ những công trình nghiên cứu đã đợc tiến hành trước đó ở cả trong và ngoài nước

đã cho thấy, sự phát triển và phân bố của thực vật phù du phụ thuộc khá nhiều vào các yếu tố môi trường sinh sống xung quanh Một khi môi trường sống biến đổi thì khả năng tồn tại và phát triển của thực vật phù du cũng sẽ biến đổi theo

Tuy nhiên, những nghiên cứu trên chưa đề cập đến sự liên quan giữa El nino và thực vật phù du.Do đó, bài nghiên cứu của em thực hiện sẽ đi sâu vào việc nghiên mối quan hệ giữa El nino và sự phát triển của thực vật phù du từ những quan trắc vệ tinh tại khu vực biển Nam Trung Bộ để phân tích sự phân bố của thực vật phù du khi El Nino tác động

PHẦN III ĐẶC ĐIỂM ĐỊA BÀN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA BÀN NGHIÊN CỨU

3.1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

a, Vị trí địa lí

Khu vực biển Nam Trung Bộ là vùng biển nằm dọc theo các tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ gồm : Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận nằm ở khoảng 11°N-16°N, 109°E-117°E

Vùng biển Nam Trung Bộ có 2 quần đảo lớn là quần đảo Hoàng Sa thuộc thành phố

Đà Nẵng và quần đảo Trường Sa thuộc tỉnh Khánh Hòa

Khí hậu nơi đây là kiểu khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo với hai mùa mưa và mùa khô rõ rệt

Việt Nam nói chung và khu vực Nam Trung Bộ nói riêng nằm ở ngoài cùng hướng đông nam của liên lục địa Á-Âu nên chịu ảnh hưởng của một chế độ gió mùa đặc biệt : gió mùa Đông Nam Á và gió mùa Nam Á, tức là khu vực Nam Trung Bộ chịu tác động của hoàn lưu khí quyên chung của đới và của vùng Đó là sự tác động thường xuyên của trung tâm khí áp cận nhiệt đới (áp cao cận nhiệt đới Thái Bình Dương ) và vùng xích đạo ( dải áp thấp xích đạo, tiền thân của dải hội tụ nhiệt đới )

và sự tác động theo mùa của các trung tâm khí áp hình thành và tồn taaji trong từng mùa : áp cao lục địa châu Á trong mùa đông của bắc bán cầu, áp thấp lục địa châu

Á, cao áp cận nhiệt đới Thái Bình dương và áp cao bắc Ấn Độ Dương trong mùa hạ của Bắc Bán cầu Dưới tác động của áp cao cận nhiệt đới Thái Bình Dương, ở tầng thấp của khí quyển, một luồng không khí chủ yếu là hướng Đông Bắc thổi khá ổn định trong cả năm từ vùng nhiệt đới về vùng xích đạo tạo thành hoàn lưu tín phong, một loại hoàn lưu cơ bản của vùng nhiệt đới

Ngoài hoàn lưu tín phong, khu vực biển Nam trung Bộ còn chịu tác động của hoàn

lưu gió mùa Đông Nam Á : mùa đông, không khí từ vùng áp cao Siberia di chuyển

về những vùng vĩ độ thấp của châu A tạo thành gió mùa đông với hướng chủ yếu là đông bắc; mùa hè, không khí từ vùng áp cao bắc Ấn Độ dương thổi về vùng áp thấp lục địa châu Á tạo thành gió mùa mùa hè với hướng chủ yếu là tây nam trên khu vực nước ta Mặc dù gió tín phong hoạt động quanh năm nhưng có lúc mạnh lúc yếu tùy thuộc vào sự thay đổi về cường độ của các trung tâm khí áp trên Trong những tháng giữa mùa hè, áp cao cận nhiệt đới Thái Bình dương hoạt động mạnh mẽ nhất, phạm

vi hoạt động được mở rộng về phía tây nên tín phong được tăng cường Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của áp cao này, áp thấp lục địa châu Á cũng ở vào giai đoạn cực thịnh, nên gió mùa mùa hè cũng được thiết lập một cách ổn định trên phạm vi Đông Nam Á và Nam Á, dẫn đến sự hoạt động khá thường xuyên của dải hội tụ nhiệt đới trên lãnh thổ Việt Nam Sự hoạt động của dải hội tụ nhiệt đới này phụ thuộc nhiều vào cường độ và hình dạng của áp cao cận nhiệt đới Thái Bình Dương Vào mùa đông, gió mùa đông bắc đang thịnh hành nhất, khu vực biển Nam trung Bộ nằm

ở rìa xa phía nam của áp cao lục địa châu Á, gió đông bắc của áp cao này có thể ảnh hưởng đến khu vực biển Nam Trung Bộ Nhưng khi gió mùa đông bắc suy yếu hay cường độ của áp cao lục địa châu Á không mạnh hoặc lệch đông thì khu vực biển Nam Trung Bộ lại chịu ảnh hưởng của gió tín phong thổi từ biển Đông Trung Hoa,

mà nguồn gốc của gió tín phong này là do áp cao lục địa châu Á bị biến tính khi di chuyển ra biển

Khu vực biển Nam trung bộ cũng là vùng biển có hiện tượng tự nhiên độc đáo đó là hiện tượng nước trồi Một vùng nước trồi quan trọng đã được thấy ở vùng ven biển Nam Trung bộ (tập trung mạnh nhất ở khu vực từ vịnh Phan Rang - Ninh Thuận đến vịnh Phan Rí - Bình Thuận) Nguyên nhân nước trồi chính là do quá trình bù trừ trực tiếp theo chiều đứng, nước từ dưới sâu trồi lên lấp chỗ trống của lớp nước bên trên

bị vận chuyển ra nơi khác theo hướng dọc bờ và tách bờ (vùng biển này được hình thành xoáy thuận thứ cấp, tạo ra tâm nước trồi mạnh)

Một yếu tố khác cũng là một trong những nguyên nhân cần và đủ để cho quá trình hình thành và phát triển hiện tượng nước trồi mạnh trong thời kỳ mùa hạ ở vùng biển Ninh Thuận và Bắc Bình Thuận (ngoài các điều kiện cần nói trên), điều kiện đủ là: Hướng của đường bờ (song song với hướng gió); Độ dốc thích hợp của địa hình thềm lục địa (khu vực này có độ dốc lớn và độ sâu hơn so với các khu vực khác); Sự tồn tại của hệ dòng chảy lạnh ven bờ theo hướng Bắc - Nam (lãnh thổ ảnh hưởng phân hóa theo vĩ độ); Sự ổn định về cường độ và hướng của trường gió mùa Tây Nam (gió mùa Tây Nam mạnh nhất vào khoảng từ tháng 6 đến tháng 8 trong năm) Hướng gió này thổi song song và cắt bờ ra khỏi khu vực, có cường độ mạnh và ổn định làm cho nước biển tầng mặt ở vùng ven bờ với nhiệt độ cao và độ muối thấp bị đẩy lùi ra khỏi, do đó để bù vào lượng đã mất, nước có nhiệt độ thấp (lạnh) và độ mặn cao từ các tầng sâu sẽ trườn theo sườn dốc trồi lên vào các vùng ven bờ

Vùng biển nào nếu hội đủ các điều kiện trên thì hiện tượng nước trồi sẽ phát triển mạnh mẽ, ổn định Theo đánh giá của nhiều công trình nghiên cứu trong và ngoài nước: Thời kỳ gió mùa Tây Nam thịnh hành từ tháng 6 đến tháng 8 ở vùng biển Phan Rang và Bắc Bình Thuận được đánh giá đã tồn tại hiện tượng nước trồi mạnh nhất, nên khí quyển vùng này không kết tụ hơi nước để làm mưa Các vùng biển khác hiện tượng này cũng tồn tại nhưng ở mức trung bình hoặc yếu hơn Vùng biển từ Vũng Tàu đến Cà Mau mặc dù gió mùa Tây Nam phát triển mạnh nhưng do đặc điểm địa hình thềm lục địa đáy nông và bằng, cho nên không thuận lợi hình thành hiện tượng nước trồi

Hiện tượng nước trồi là nguyên nhân làm cho khu vực này ít mưa, khô hạn kéo dài, canh tác nông nghiệp gặp nhiều khó khăn, nhưng bù lại các chất dinh dưỡng và thực vật phù du xuất hiện nơi bề mặt được tiếp xúc với bức xạ mặt trời, sẽ kích hoạt quá