Hệ sinh thái rạn san hô

MỞ ĐẦU Các rạn san hô hay san hô trên thế giới là nguồn lợi vô giá thiên nhiên ban tặng cho loài người chúng ta. Trên thế giới có hững rạn san hô đẹp, đầy sắc màu góp phần tăng sự hấp dẫn cho các bờ biển như: Rạn san hô tại vùng Biển Đỏ nằm giữa châu Phi và châu Á; Rạn san hô New Caledonia, Nam Thái Bình Dương; Rạn san hô Florida, Mỹ; Rạn san hô tại Andro, Bahamas…. nhưng không thể không nhắc tới Rạn san hô Great Barrier hệ sinh thái san hô lớn nhất thế giới. Rạn san hô Great Barrier được tạo nên từ nhiều hòn đảo, hình dáng những đảo này rất đa dạng từ đảo cát trũng bao quanh là nước xanh trong vắt, tới các hòn đảo nghỉ mát nổi tiếng dày đặc khu nghỉ dưỡng. Rạn san hô Great Barrier được coi là biểu tượng của bang Queensland. Nghiên cứu cho thấy cấu trúc các dải san hồ ngầm tại Great Barrier đã phát triển được hơn 18.000 năm trên nền địa chất cũ. Tuy nhiên, hiện nay địa danh nổi tiếng này đang bị đe dọa bởi sự khai phá quá mức và ô nhiễm môi trường. Bởi vậy, đề tài “ Hệ sinh thái rạn san hô Great Barrier “ nhằm mục đích cho mọi thấy vẻ đẹp giá trị của rạn san hô Great Barrier, thông qua đó liên hệ một phần về tình hình hệ sinh thái rạn san hô tại Việt Nam. Từ đó có cách cư xử đúng với những gì thiên nhiên ban tặng, mỗi người cần có trách nhiệm gìn giữ cho thế hệ tương lai có thể chiêm ngưỡng được những vẻ đẹp này.

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH

MỞ ĐẦU

Các rạn san hô hay san hô trên thế giới là nguồn lợi vô giá thiên nhiên ban tặngcho loài người chúng ta Trên thế giới có hững rạn san hô đẹp, đầy sắc màu góp phầntăng sự hấp dẫn cho các bờ biển như: Rạn san hô tại vùng Biển Đỏ nằm giữa châu Phi

và châu Á; Rạn san hô New Caledonia, Nam Thái Bình Dương; Rạn san hô Florida,

Mỹ; Rạn san hô tại Andro, Bahamas… nhưng không thể không nhắc tới Rạn san hô

Great Barrier hệ sinh thái san hô lớn nhất thế giới

Rạn san hô Great Barrier được tạo nên từ nhiều hòn đảo, hình dáng những đảonày rất đa dạng từ đảo cát trũng bao quanh là nước xanh trong vắt, tới các hòn đảonghỉ mát nổi tiếng dày đặc khu nghỉ dưỡng Rạn san hô Great Barrier được coi là biểutượng của bang Queensland Nghiên cứu cho thấy cấu trúc các dải san hồ ngầm tạiGreat Barrier đã phát triển được hơn 18.000 năm trên nền địa chất cũ Tuy nhiên, hiệnnay địa danh nổi tiếng này đang bị đe dọa bởi sự khai phá quá mức và ô nhiễm môitrường

Bởi vậy, đề tài “ Hệ sinh thái rạn san hô Great Barrier “ nhằm mục đích cho

mọi thấy vẻ đẹp giá trị của rạn san hô Great Barrier, thông qua đó liên hệ một phần vềtình hình hệ sinh thái rạn san hô tại Việt Nam Từ đó có cách cư xử đúng với những gìthiên nhiên ban tặng, mỗi người cần có trách nhiệm gìn giữ cho thế hệ tương lai có thểchiêm ngưỡng được những vẻ đẹp này

NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: SAN HÔ VÀ HỆ SINH THÁI SAN HÔ 1.1 San hô

1.1.1 Khái niệm san hô

San hô là các sinh vật biển tồn tại dưới dạng các thể polyp nhỏ, thường sốngthành các quần thể gồm nhiều cá thể giống hệt nhau Các polyp thuộc nhóm động vật

có tên là Thích ti (Cnidaria), bao gồm cả hải quỳ và sứa Hãy tưởng tượng polyp san

hô trông giống như một can thức ăn đóng hộp khi được mở, mặt trên có miệng baoquanh bởi một vòng xúc tu Các xúc tu này có các tế bào châm giúp polyp san hôbắt phù du bơi xung quanh nó Khác với hải quỳ, san hô có thể tiết ra cấu truc canxicacbonat tạo thành những bộ xương cứng Phần lớn san hô phát triển tốt nhất trongmôi trường nước ấm, nông, trong sạch, nhiều nắng và dao động

Hình 1: San hô

Chỉ trừ một loài là san hô lửa, tất cả san hô được chia thành hai phân lớp chính:san hô cứng (bao gồm san hô đá và san hô sừng) – có bộ xương chứa đá vôi (canxicacbonat), được xem là thành phần chính cấu thành nên rạn san hô; và san hô mềm –

không có xương, rất mềm dẻo đến mức đu đưa theo dòng nước San hô cứng khi chết

đi còn lại bộ xương trắng, đỏ hay đen San hô mềm khi chết đi sẽ không để lại gì cả

1.1.2 Hình dạng san hô

Chẳng hạn san hô cứng có thể trông giống vỏ não (san hô não), hình sao, hìnhcành cây (san hô cành), hình đĩa,… Một số loại san hô mềm bao gồm san hô quạt, bútbiển – trông giống như chiếc bút lông chim,…

1.1.3 Hình thức sinh sản

a Sinh sản hữu tính

San hô chủ yếu sinh sản hữu tính, với 25% san hô phụ thuộc tảo (san hô đá) tạothành các quần thể đơn tính trong khi phần còn lại là lưỡng tính Khoảng 75% san hôphụ thuộc tảo "phát tán con giống" bằng cách phóng các giao tử (trứng và tinh trùng)vào trong nước để phát tán các quần thể san hô ra xa Các giao tử kết hợp với nhau khithụ tinh để hình thành một ấu trùng rất nhỏ gọi là planula, thường có màu hồng và hìnhôvan; một quần thể san hô cỡ trung bình mỗi năm có thể tạo vài nghìn ấu trùng này đểvượt qua xác suất rất nhỏ của việc ấu trùng tạo được một quần thể mới

San hô phải phụ thuộc vào các dấu hiệu môi trường, tùy theo từng loại, để xácđịnh thời gian chính xác để giải phóng các giao tử vào trong nước Có hai phươngpháp mà san hô dùng để sinh sản hữu tính, chúng khác nhau ở chỗ giao tử cái có đượcgiải phóng hay không:

• San hô gieo rắc, phần lớn trong chúng sinh sản hàng loạt, phụ thuộc nặng nềvào các dấu hiệu môi trường, do ngược lại với san hô ấp trứng, chúng giảiphóng cả tinh trùng lẫn trứng vào trong nước San hô sử dụng các dấu hiệu dàihạn như độ dài thời gian ban ngày, nhiệt độ nước, và/hoặc tốc độ thay đổi nhiệtđộ; và dấu hiệu ngắn hạn thông thường nhất là chu kỳ trăng, với lúc mặt trời lặnđiều khiển thời gian giải phóng Khoảng 75% các loài san hô là san hô gieo rắc,phần lớn trong chúng là phụ thuộc tảo vàng đơn bào hay san hô tạo rạn Cácgiao tử với sức nổi dương trôi nổi về phía bề mặt nơi sự thụ tinh diễn ra để tạothành các ấu trùng planula Các ấu trùng planula bơi về phía ánh sáng bề mặt để

đi vào các dòng chảy, nơi chúng ở lại khoảng 2 ngày, nhưng có thể tới 3 tuần,

và trong một trường hợp đã biết là 2 tháng, sau đó chúng chìm xuống và biếnhóa thành các polip và tạo thành các quần thể mới.

• San hô ấp trứng thông thường nhất là không phụ thuộc tảo vàng đơn bào (khôngtạo rạn), hoặc một số san hô phụ thuộc tảo vàng đơn bào trong các khu vực cótác động của sóng hay luồng chảy mạnh San hô ấp trứng chỉ giải phóng tinhtrùng, với sức nổi âm, và có thể lưu trữ trứng đã thụ tinh trong vài tuần, giảmbớt nhu cầu đối với các sự kiện sinh sản đồng bộ hàng loạt, nhưng nó vẫn có thểxảy ra Sau khi thụ tinh thì san hô giải phóng các ấu trùng planula đã sẵn sàngchìm lắng xuống

b Sinh sản vô tính

Tại các đầu san hô, các polip giống hệt nhau về di truyền sinh sản vô tính để pháttriển quần thể Điều này được thực hiện bằng nảy mầm hay mọc chồi khi một polipmới mọc ra từ một polip trưởng thành, hoặc phân chia thành 2 polip lớn bằng polipban đầu

 Mọc chồi: Mở rộng kích thước của quần thể san hô Nó diễn ra khi corallite mới mọc

ra từ polip trưởng thành Khi polip mới phát triển nó sinh ra xoang vị, tua cảm vàmiệng Khoảng cách giữa các polip mới và trưởng thành tăng lên, và cùng với nó làcoenosarc (cơ thể chung của quần thể) Việc mọc chồi có thể diễn ra theo các cách sau:

● Phân chia theo chiều dọc bắt đầu với mở rộng polip ra, sau đó phân chia xoang

vị Miệng phân chia và các tua cảm mới hình thành Khác biệt với điều này làmỗi polip phải hoàn thiện phần bị mất của mình về cơ thể và bộ xương ngoài

● Mọc chồi nội tua cảm hình thành từ các đĩa miệng của polip, nghĩa là cả hai

polip có cùng kích thước và nằm trong cùng một vòng tua cảm

● Mọc chồi ngoại tua cảm tạo thành từ đáy của polip, và các polip mới là nhỏ

hơn

● Phân chia theo chiều ngang diễn ra khi các polip và bộ xương ngoài phân chia

theo chiều ngang thành hai phần Điều này có nghĩa là một polip có đĩa nền(đáy) còn polip kia có đĩa miệng (đỉnh) Hai polip mới cũng phải tự hoàn thiệncác phần bị mất

● Phân đôi diễn ra ở một số san hô, đặc biệt là trong họ Fungiidae, trong đó quầnthể có khả năng tự tách thành 2 hay nhiều quần thể trong các giai đoạn đầu của

sự phát triển của chúng

Cả quần thể san hô có thể sinh sản vô tính qua sự phân mảnh hay thoát ra ngoài,khi một mảnh vỡ từ một đầu san hô được sóng đem đi nơi khác có thể tiếp tục pháttriển tại địa điểm mới

● Polip thoát ra ngoài diễn ra khi một polip từ bỏ quần thể và tái thiết lập trên

một nền mới để tạo ra quần thể trưởng thành mới

● Phân mảnh, trên thực tế có thể coi như là một kiểu của phân đôi, với các cá thể

bị vỡ ra khỏi quần thể do bão hay trong các tình huống khác mà việc vỡ ra này

có thể xảy ra Các cá thể tách biệt có thể bắt đầu cho các quần thể mới

1.2 Hệ sinh thái rạn san hô

Rạn san hô là cấu trúc khoáng canxi (aragonit) được tạo bởi các cơ thể sống.Polyp san hô phát triển khoang hình cốc theo chiều dọc, đôi khi chia thành vách ngăntạo một đĩa nên mới cao hơn Qua nhiều thế hệ, kiểu phát triển này tạo nên các quần xãsan hô lớn Rạn san hô được xây dựng từ nhiều quần xã san hô tạo rạn và các sinhvật khác có cấu tạo cơ thể chứa canxi cacbonat tương tự như san hô Quần thể rạn san

hô lớn nhất thế giới là Great Barrier ở Úc, dài khoảng 2600 kilômét, lớn đến mức cóthể nhìn thấy từ các tàu thám hiểm vũ trụ

Rạn san hô thường gắn bó chặt chẽ với rừng ngập mặn, thảm cỏ biển nên chúngtạo cho thủy vực năng suất cao Hàng năm, rạn san hô cung cấp hàng triệu tấn carboncho các vùng nước lận cận phục vụ cho quá trình sống trong đại dương

Rạn san hô cũng được coi là hệ sinh thái quan trọng nhất, chúng bao gồm nhiều loàiđặc trưng đại diện cho hầu hết các nhóm động vật biển Một số lượng lớn các hang hốctrên rạn cung cấp nơi trú ẩn cho cá, động vật không xương sống đặc biệt là cá con.Nhiều sinh vật rạn san hô như cá, rùa, tôm hùm, bạch tuộc, trai ốc và rong đỏ đượckhai thác làm thực phẩm Nguồn khai thác nhiều nhất là cá Sản lượng lớn nhất của cákhai thác quanh rạn thuộc về các nhóm cá di cư, chỉ vào rạn theo mùa như cá thu, cángừ Những loài cá này phân bố rộng trong đại dương nhưng trong một thời gianchúng đến gần các rạn để kiếm thức ăn và trong một số trường hợp là để sinh sản Các

loài cá trải qua cả cuộc đời trong rạn như cá mú, cá hồng có thể đánh bắt quanh nămnhưng sản lượng không lớn Tôm hùm là nguồn lợi gắn liền với rạn Các nguồn lợikhác sinh sống tại vùng rạn là bạch tuộc, trai tai tượng, trai ốc, cá cảnh…

Các loại rong biển cũng được khai thác nhiều ở rạn san hô Một số trong chúng

có giá trị dinh dưỡng cao do chứa nhiều vitamin và muối khoáng Một số sinh vật nhưcác loài trai ốc được khai thác làm đồ lưu niệm, trang sức Các loài rắn biển cũng đượckhai thác cho mục đích y học

Hình 2: Khám phá rạn san hô Great Barrer

Các rạn san hô được coi là kho dược liệu dưới đáy biển do có mặt nhiều nhómsinh vật có hoạt tính sinh học hoặc độc tố có giá trị dược liệu Các loài san hô sừng,san hô mềm cho nhiều hoạt chất có giá trị dược liệu Tính đa dạng của các loài trên san

hô cao đến mức rạn được coi là "kho dự trữ" gien Chúng lưu trữ nhiều chứng cứ đểchúng ta có thể hiểu được các quần thể động thực vật phát triển như thế nào và có chứcnăng gì, cũng như chúng có thể có những giá trị tiềm ẩn trong tương lai

Sự phức tạp về quá trình hình thành, sự khác nhau về hình dạng, màu sắc vàtrạng thái của sinh vật đã làm cho rạn có vẻ đẹp hiếm có và lôi cuốn đối với con người.Rạn là nguồn cảm hứng và đối tượng cho các nhà nhiếp ảnh dưới nước và của các nhàkhoa học Rạn cũng là nguồn lợi to lớn phục vụ cho giải trí và du lịch và được coi là

có một giá trị văn hóa hiện đại

CHƯƠNG 2: RẠN SAN HÔ GREAT BARRIER 2.1 Nguồn gốc của rạn san hô

Các đá san hô ngầm dao động khi mực nước biển thay đổi Trung tâm nghiêncứu đá ngầm của Úc đã tìm thấy nhiều trầm tích san hô đã tồn tại từ nửa triệu năm vềtrước

Theo công viên hải dương rạn san hô Great Barrier, cấu trúc đá san hô ngầmđang sinh sống hiện nay đã bắt đầu phát triển trên một nền địa chất cũ khoảng 18.000năm trước Học viện Hải Dương Học Úc cho rằng sự kiện này đã bắt đầu từ 20.000năm trước - cả hai dự đoán này đều đặt sự kiện tại thời gian của giai đoạn Tối ChungBăng Kỳ Quanh thời điểm đó, mực nước biển thấp hơn ngày nay khoảng 120m Vùngđất đã hình thành ra thể nền của rạn san hô Great Barrier là một vùng đồng bằng venbiển với những ngọn đồi lớn

Từ 20.000 cho đến 6.000 năm trước, mực nước biển tăng đều đặn Khi mựcnước biển tăng, các san hô có thể mọc cao hơn trên những ngọn đồi của miền đồngbằng ven biển Khoảng 13.000 năm trước, mực nước biển thấp hơn ngày nay khoảng60m, và các san hô đã bắt đầu mọc quanh các ngọn đồi của miền đồng bằng ven biển -sau đó là các hòn đảo lục địa Khi mực nước biển tăng cao hơn, hầu hết các hòn đảolục địa bị nhấn chìm Các san hô lớn nhanh quá các ngọn đồi để hình thành ra các đảosan hô và đá ngầm san hô Mực nước biển trên rạn san hô Great Barrier đã không tăngđáng kể trong 6.000 năm qua Các kết quả nghiên cứu do trung tâm nghiên cứu đángầm Úc tài trợ đã dự đoán tuổi của cấu trúc đá ngầm san hô hiện tại vào khoảng6.000-8.000 năm

Ở vùng phía bắc của rạn san hô Great Barrier, các đá ngầm dải và đá ngầm châuthổ đã hình thành tại đây - những cấu trúc đá ngầm này không được tìm thấy trongtoàn bộ phần còn lại của hệ thống rạn san hô Great Barrier San hô lâu đời nhất là mộtloài san hô của Porites, có tên gọi là san hô tảng lăn, chỉ khoảng 1.000 năm tuổi (nómọc dài khoảng 1 cm/1năm)

Những phần còn lại của một rạn san hô cổ đại tương tự với rạn san hô GreatBarrier có thể được tìm thấy ở vùng The Kimberley ở bắc Tây Úc

2.2 Phân bố của rạn san hô:

Hình 3: Đa dạng sinh học của các rạn san hô ở đại dương

Rạn san hô Great Barrier là hệ thống rạn san hô lớn nhất thế giới, bao gồmkhoảng chừng 3.000 tảng đá ngầm riêng rẽ và 900 hòn đảo, kéo dài khoảng 2.600 km,bao phủ một vùng có diện tích xấp xỉ 344.400 km² Phần đá ngầm nằm ở khu vực BiểnSan Hô, cách bờ biển Queensland về hướng đông bắc Úc

Rạn san hô Great Barrier có thể được nhìn thấy từ ngoài không gian và có khiđược quy cho là đơn thể lớn nhất thế giới

2.3 Cấu tạo của rạn san hô

Trong thực tế, rạn san hô Great Berrier được hình thành từ hàng triệu sinh vậtnhỏ, là những polyp san hô 30 loài cá voi, cá heo đã được ghi nhận tại rạn san hôGreat Barrier, kể cả loài cá voi Dwarf Minke, cá heo Indo-Pacific Humpback, và cávoi Humpback Một lượng lớn dân số cá nược cũng sinh sống ở đây Sáu loài rùa biển

đã đến rạn san hô để gây giống, như: Green, Leatherback, Hawksbill, Loggerhead,Flatback, và Olive Ridley

Rạn san hô Great Barrier có trên 200 loài chim (bao gồm cả 40 loài chim nước)sống trên vùng trời của, kể cả loài đại bàng biển bụng trắng và chim nhạn hồng

5000 loài động vật thân mềm cũng đã được ghi nhận, có cả loài trai khổng lồ,nhiều loài Nudibranch và ốc sên vỏ hình nón 17 loài rắn biển Hơn 1500 loài cá, có cảClownfish, Red Bass, Red-Throat Emperor, và nhiều loài cá Snapper và cá hồi san hô

400 loài san hô kể cả san hô cứng và san hô mềm Có 15 loài cỏ biển ở gần rạn san hôthu hút các nược và rùa biển 500 loài tảo đại dương hoặc tảo biển Loài sứa Irukandjicũng sinh sống ở rạn san hô này.

Hình 4: Hệ sinh thái biển

Phần đá ngầm nằm ở khu vực Biển San Hô, cách bờ biển Queensland về hướngđông bắc Úc Một phần lớn đá ngầm được bảo vệ bởi công viên hải dương rạn san hôGreat Barrier

CHƯƠNG 3 TẦM QUAN TRỌNG CỦA RẠN SAN HÔ 3.1 Đối với các quần xã xung quanh

Rạn san hô như rừng mưa nhiệt đới dưới đáy biển, vì là nơi cư trú của các loàisinh vật đáy và các loài cá Các rạn san hô cũng được chia ra làm nhiều tầng và mức

độ che phủ như rừng nhiệt đới Nếu rạn san hô này bị mất đi nguy cơ biển nước ta sẽbiến thành "thuỷ mạc"

Khi san hô còn nhỏ, chúng có thể dễ dàng trở thành mồi ngon của nhiều loàisinh vật biển Khi chúng phát triển thành bộ xương thì chúng không còn là món ăn

ngon cho những sinh vật này nữa, tuy nhiên, cũng có một số loài cá, sâu biển, ốc vàsao biển lùng săn bắt những san hô trưởng thành Đặc biệt ở vùng biển thuộc TháiBình Dương loài sao biển gai là những kẻ săn san hô tích cực

Vùng rạn san hô còn có tiềm năng bảo tồn đa dạng sinh học và nguồn giống hảisản tự nhiên cho nghề khai thác và nuôi trồng hải sản trên biển Ngoài ra, do nằm trongđới chuyển tiếp giữa lục địa và biển, nên ba hệ sinh thái tiêu biểu cho biển nhiệt đới làrừng ngập mặn, rạn san hô và cỏ biển có mối quan hệ mật thiết và tương hỗ cho nhau,tạo ra những “dây xích sinh thái” quan trọng trong biển và vùng ven bờ, mà một mắtxích trong số chúng bị tác động sẽ ảnh hưởng đến các mắt xích còn lại

Thông qua quá trình quang hợp, các cây san hô cung cấp chất dinh dưỡng chocác cây san hô bằng chất thải của nó Vì mối quan hệ này, san hô có thể tạo ra manglưới lớn nhằm cung cấp cơ sở thực phẩm, chỗ ở và sinh sản cho hàng loài cá và độngvật biển khác

Ngoài những đặc điểm chung của những rạn san hô, Great Berrier Reef còn cónhững đặc nổi bật như sau: Đây là một khu vực đa dạng về sinh học, bao gồm cả nhiềuloài đang lâm nguy và đang gặp nguy hiểm

● 30 loài cá voi, cá heo đã được ghi nhận tại rạn san hô Great Barrier, kể cả loài

cá voi Dwarf Minke, cá heo Indo-Pacific Humpback, và cá voi Humpback.Một lượng lớn dân số cá cúi cũng sinh sống ở đây Sáu loài rùa biển đã đến rạnsan hô để gây giống, như: Green, Leatherback, Hawksbill, Loggerhead,Flatback, và Olive Ridley

● Trên 200 loài chim (bao gồm cả 40 loài chim nước) sống trên vùng trời củarạn san hô Great Barrier, kể cả loài đại bàng bụng trắng và chim nhàn hồng

● 5000 loài động vật thân mềm cũng đã được ghi nhận, có cả loài trai khổng lồ,nhiều loài Nudibranch và ốc sên vỏ hình nón

● 17 loài rắn biển

● Hơn 1500 loài cá, có cả cá hề, Red Bass, Red-Throat Emperor, và nhiềuloài cá hồng và cá mú chấm

● 400 loài san hô kể cả san hô cứng và san hô mềm

● Có 15 loài cỏ biển ở gần rạn san hô thu hút các nược và rùa biển