Trong những năm vừa qua, Chương trình Quốc gia về Rạn của Chính phủ Úc đã có những công trình nghiên cứu phát triển công nghệ thông minh kiểm soát, quản lý sao biển gai. Khả năng sử dụng các loài thiên địch để hạn chế sự phát triển của sao biển gai tại các vùng rạn san hô cũng đang được hợp tác nghiên cứu.
Sao biển gai, Acanthaster planci, là loài chuyên ăn các mô thịt, mầm (polyp) của san hô sống. Chúng có một số đặc điểm sinh học cho phép khả năng chịu đựng sự biến động quần thể lớn theo thời gian. Với tốc độ tiêu thụ của cá thể sao biển trưởng thành lên đến 10 m2 san hô sống/1 năm, một quần thể tập hợp của hàng trăm triệu cá thể sao biển gai có thể gây ra sự suy giảm đáng kể cho các rạn san hô. Thực tế sao biển gai là nguyên nhân sinh học chủ yếu dẫn đến sự suy giảm san hô tại vùng Rạn Great Barrier và số liệu thống kê cũng cho thấy chúng là nguyên nhân hủy hoại chính thứ hai sau các cơn bão nhiệt đới định kỳ đi ngang qua vùng rạn san hô.
Tập đoàn các cá thể sao biển gai tại rạn san hô Great Barrier (Ảnh: AIMS LTMP)
Một cá thể sao biển gai cái có thể có đến 21 cánh, hơn 600 buồng trứng, hàng trăm gai nhọn dài khoảng 4cm mang đầy độc tố, có thể phát triển đến 80cm đường kính, ăn khoảng 10m2 san hô/năm và sinh sản khoảng 50 triệu trứng một năm. Sao biển gai không phải loài ngoại lai gây hại mà chúng có nguồn gốc ở các vùng rạn san hô. Chúng là thiên địch của san hô và có phân bố rộng ở các rạn san hô trên các vùng biển. Ấu trùng sao biển gai trải qua khoảng thời gian từ 14 đến 30 ngày sống ở tầng nổi, ăn thực vật phù du và sau đó xuống định cư ở đáy biển để phát triển thành con non với 5 cánh. Sau 6 tháng đến 1 năm, con non biến thái trở thành sao biển gai trưởng thành và bắt đầu ăn san hô. Chúng có thể thành thục sinh sản trong thời gian khoảng 2 năm tuổi.
Các cơn bão, sự biến động đột ngột của nhiệt độ và sự bùng nổ số lượng sao biển gai là các nguyên nhân chính dẫn đến sự suy giảm độ che phủ của san hô. Trong những năm 1970, sự bùng phát số lượng sao biển gai phía bắc vùng rạn san hô Great Barrier kéo dài 8 năm và đạt mật độ cao nhất là 1.000 cá thể/ha gây thiệt hại cho 500 rạn và làm chết hoàn toàn 150 rạn san hô. Trong thời gian từ 1985 đến 2012, vùng này đã bị mất 50% độ che phủ san hô, trong đó nguyên nhân do bão là 48%, do sao biển gai là 42% và do nhiệt độ nước biển mùa hè ấm lên bất thường gây ra sự tẩy trắng là 10%. Tại quần đảo Togian vùng Trung Sulawesi, Indonesia cũng ghi nhận sao biển gai là nguyên nhân phá hủy 80% một số rạn san hô. Sự hủy diệt san hô của sao biển gai cũng có thể ảnh hưởng gián tiếp đến một số quần thể cá biển có nơi sống phụ thuộc vào vùng rạn. Ngoài ra, Thái Lan, Phillipines và một số nước trong khu vực cũng đã ghi nhận và cảnh báo tình trạng sao biển gai phát triển mạnh đã gây nên những thiệt hại đáng kể cho các rạn san hô.
Theo một số nghiên cứu gần đây tại Việt Nam, sao biển gai được quan sát thấy có mật độ phân bố cao hơn ở hầu hết các rạn san hô từ khu vực ven bờ cho tới các đảo xa bờ như: Hòn Mun, Cù Lao Chàm, Côn Đảo, Thổ Chu, quần đảo Trường Sa. Các rạn san hô ở vùng biển xa bờ thuộc quần đảo Trường Sa như Nam Yết và Thuyền Chài đã ghi nhận xảy ra hiện tượng bùng phát về số lượng của sao biển gai vào các năm 2007 - 2008 với mật độ cá thể lên tới 1.000 - 1.500 con/1ha rạn san hô (tương đương và cao hơn mật độ cao nhất quan sát được ở vùng Great Barrier của Úc trong những năm 1970). Kết quả quan trắc của Viện Tài nguyên và Môi trường biển cho thấy độ phủ san hô tại mặt cắt phía Tây Bắc đảo Nam Yết, tháng 4/2006 độ phủ là 45% đến tháng 4/2008 độ phủ chỉ còn lại là 21,9% với những tập đoàn san hô đã bị phá hủy chỉ còn trơ lại bộ xương trắng. Như vậy, đã có tới hơn một nửa san hô ở vùng này đã bị sao biển gai tiêu diệt trong giai đoạn 2007 - 2008.
Trên thế giới, một số phương pháp đã được áp dụng để kiểm soát sao biển gai như lặn bắt và tiêu hủy, bơm khí nén, phơi nắng, tiêm chất độc như formalin, muối đồng sun-phát và xây dựng hàng rào dưới nước để ngăn chặn sự di chuyển của chúng. Ở vùng rạn san hô Great Barrier, các nhà khoa học đề xuất tiêm dung dịch muối natri bi-sun-phát để tiêu diệt sao biển gai mà không làm ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái san hô. Nhìn chung các biện pháp vật lý như thế này đều có chi phí rất cao và đòi hỏi nhiều nhân lực nên chỉ phù hợp với các vùng rạn nhỏ, có giá trị rất cao về kinh tế - xã hội và đa dạng sinh học như là các khu tập trung sinh sản quan trọng, khu vực du lịch hoặc các khu vực có đa dạng sinh học đặc biệt cao.
Tiêm dấm ăn vào cơ thể là một biện pháp tiêu diệt sao biển gai rẻ tiền tại Úc (ảnh: Vườn Quốc gia biển Great Barrier)
Ở Việt Nam, tiêu diệt sao biển gai để bảo vệ các rạn san hô đã được các địa phương tiến hành bằng cách lặn bắt và tiêu hủy như ở khu bảo tồn biển Vịnh Nha Trang (2010), Ban quản lý khu bảo tồn biển phối hợp với ngư dân bắt khoảng 7.000 cá thể sao biển gai vào tháng 5 là mùa sinh sản của chúng với chi phí 5.000 đồng/con. Các Khu bảo tồn biển Cù Lao Chàm - Quảng Nam (2011), Vườn quốc gia Núi Chúa - Ninh Thuận (2015), Hòn Cau - Bình Thuận (2016), Hòn Mun - Khánh Hòa (2016), khu vực biển Nhơn Hải (TP Quy Nhơn) - Bình Định (2015) cũng thực hiện lặn bắt và tiêu hủy sao biển gai. Việc thu gom và tiêu hủy sao biển gai thường được tiến hành với sự tham gia của các tình nguyện viên và người dân sống quanh khu vực rạn san hô. Người tham gia cần được đào tạo kỹ năng để tránh bị thương tích do gai của sao biển gây ra trong quá trình thu gom, vận chuyển và tiêu hủy sao biển gai.
Thu lượm sao biển gai tại khu bảo tồn biển Cù Lao Chàm (ảnh: báo Quảng Nam)
Sao biển gai có một số ít loài thiên địch như ốc tù và, cá mó, cá nóc mú, cá bò titan và là thức ăn của một số loài cá ăn tạp nhỏ ở vùng rạn. Một số thủy sinh vật ăn con non của sao biển gai là các loài tôm, cua và giun nhiều tơ. Hiện nay chúng ta biết rất ít thông tin về tác động của các loài này đến sự bùng phát về số lượng của sao biển gai. Trong các khu bảo tồn biển, bùng phát về số lượng sao biển gai ở các rạn san hô là rất ít có lẽ là do con non của chúng đã bị các loài thiên địch tiêu diệt.
Trên cả vùng biển rộng lớn của rạn san hô Great Barrier, chỉ có một số ít các động vật ăn san hô nhưng sao biển gai với số lượng lớn cá thể thì lại là trường hợp ngoại lệ. San hô là sinh vật không có khả năng chuyển động, định cư tại một địa điểm nhất định, do đó chúng không thể bảo vệ bản thân khỏi sự tiếp cận của các tập đoàn sao biển gai ăn san hô và có rất ít cơ hội để phục hồi lại sau khi bị sao biển gai tấn công vì những gì còn lại của trùng san hô sống chỉ là cái vỏ ma-giê các-bon-nát của chúng. Tuy vậy san hô cũng có một đồng minh bảo vệ sống trong các rạn san hô và đó chính là trường hợp sao biển gai, kẻ săn mồi, trở thành con mồi.
Ốc tù và đang ăn 1 cá thể sao biển gai tại vùng rạn san hô (Ảnh: AIMS)
Ốc tù và (Charonia tritonis), là một trong những loài ốc biển lớn nhất thế giới và có thể đạt kích thước chiều dài đến 0,5m. Do vỏ ốc tù và rất đẹp nên chúng đã bị khai thác một cách thiếu bền vững từ các khu vực rạn san hô và chủ yếu là để phục vụ mục đích gia công hàng mỹ nghệ và sưu tầm vỏ ốc. Sau một thế kỷ bị khai thác cạn kiệt, từ những năm 60 của thế kỷ trước, ốc tù và đã được đưa vào danh sách các loài được bảo vệ của Chính phủ Úc nhưng chúng đang ngày càng trở nên hiếm tại khu vực rạn san hô Great Barrier. Mặc dù có rất ít nghiên cứu về đặc điểm sinh học và sinh thái nhưng ốc tù và được biết rõ là loài chuyên ăn sao biển gai, kể cả các loài sao biển và động vật da gai như hải sâm.
Loài săn mồi và con mồi đều sử dụng các cơ quan thụ cảm để phát hiện ra nhau. Sao biển gai cũng đã có cơ quan thụ cảm đặc biệt phát triển để phát hiện ra “mùi vị” và dịch nhầy của ốc tù và, đây là yếu tố báo động nguy hiểm rõ nhất đối với sao biển gai. Thực tế cho thấy sự có mặt của ốc tù và gần khu vực phân bố của sao biển gai cũng đã là đủ để đảm bảo sao biển gai sẽ nhanh chóng rời khỏi khu vực phân bố. Ngay khi phát hiện ra sự có mặt của sao biển gai, ốc tù và sẽ săn đuổi một cách chủ động và ăn tươi nuốt sống sao biển gai.
Sao biển gai đẻ trứng nhiều nhất trong các loài sinh vật biển với con cái đẻ hàng trăm triệu trứng và con đực sinh hàng tỷ tinh trùng trong mỗi mùa sinh sản. Trứng được thụ tinh ngoài và với các cá thể sinh sản phân bố rộng nếu chúng có sự gần gũi về mặt không gian thì chúng sẽ có tỷ lệ thụ tinh cao nhất so với các loài động vật biển không xương sống đã được nghiên cứu. Tuy nhiên tỷ lệ thành công trong sinh sản này lại giảm nhanh theo độ tăng về khoảng cách giữa các cá thể sao biển gai đang sinh sản.
Ốc tù và thường chỉ ăn 1 cá thể sao biển gai trong thời gian 01 tuần nên sử dụng chúng làm thiên địch ăn thịt để giảm số lượng hàng trăm ngàn cá thể trong 01 quần thể sao biển gai sẽ cho hiệu quả thấp. Tuy nhiên sự hiện diện của ốc tù và gần khu vực phân bố của sao biển gai sẽ làm phân tán sự tập hợp của chúng và khi đó tỷ lệ thụ tinh thành công cũng sẽ giảm đi và có nhiều khả năng lượng bổ sung quần đàn trong mùa sinh sản của sao biển gai cũng theo đó mà bị giảm đi đáng kể. Dựa vào các kết quả nghiên cứu khoa học trước đây, các nhà nghiên cứu của Úc hiện đang xem xét khả năng ốc tù và đóng vai trò quan trọng là yếu tố kiểm soát tự nhiên đối với sự bùng phát về số lượng của sao biển gai trong các rạn san hô.
Ở Việt Nam, ốc tù và (Charonia) phân bố nhiều tại các vùng ven đảo như Lý Sơn (tỉnh Quảng Ngãi), Hòn Mun, Hòn Tre (tỉnh Khánh Hoà) và các vùng rạn san hô. Tại Khánh Hòa, Ốc tù và được gọi là “ốc chà và” theo tên gọi của ngư dân. Mặt ngoài màu kem với nhiều vân màu nâu đậm và nâu nhạt. Ốc tù và là loài có miệng lớn màu hồng nâu, mép ngoài gợn sóng, môi trong có nhiều gờ xen kẽ các rãnh màu đen. Với chiều dài lên đến 350mm, nhìn cấu tạo tổng thể, loài ốc này có dạng kèn. Hiện nay ốc tù và đã được đưa vào danh sách các loài sinh thật quý hiếm cần được bảo tồn, bảo vệ theo Sách Đỏ Việt Nam. Ốc tù và là loài ốc quý, có giá trị mỹ nghệ cao, số lượng tương đối ít. Ốc tù và hiện đang trong tình trạng bị khai thác triệt để, cạn kiệt nguồn lợi ở khắp nơi, kể cả những con non, mức độ đe doạ bậc V (loài có giá trị kinh tế có thể bị đe doạ tuyệt chủng).
Là loài ốc biển vừa to vừa có màu sắc đẹp, những đường vân phủ khắp thân ốc mà người Việt, người Chăm sinh sống ở vùng biển thường khai thác để làm tù và nên chúng còn được gọi là ốc tù và bông. Khi áp miệng ốc vào tai chúng ta sẽ có thể nghe được những âm thanh được cho là những âm thanh bí ẩn của biển cả và đại dương. Muốn làm một chiếc tù và, người ta chỉ cần đập một ít phần chóp nhọn của vỏ ốc để làm chỗ thổi. Ngày xa xưa, những người đi biển, những hùng binh Hoàng Sa thường liên lạc nhau trên biển bằng chiếc tù và này. Trong các lễ hội truyền thống như Lễ cầu ngư, Lễ khao lề thế lính Hoàng Sa, việc thổi tù và được cho là để liên lạc, thông quan với các đấng thần linh hay linh hồn của những người lính đã hy sinh để bảo vệ chủ quyền biển đảo của tổ quốc. Tiếng tù và mang âm hưởng của đại dương là hiệu lệnh để ngư dân ra khơi, động viên nhau bám biển, vượt qua sóng gió trùng khơi để khai thác những mẻ cá đầy khoang và góp phần khẳng định chủ quyền biển đảo của tổ quốc Việt Nam trên biển Đông.
Kết quả của một số công trình nghiên cứu gần đây của Viện Hải dương học Nha Trang cho thấy, trong một thời gian dài vừa qua, tại các điểm rạn san hô ở Khu bảo tồn biển Vịnh Nha Trang được nghiên cứu và giám sát đã không còn tìm thấy ốc tù và. Nguyên nhân của thực trạng này là do vỏ ốc đã và đang bị khai thác để làm hàng lưu niệm và đồ mỹ nghệ phục vụ khách du lịch. Thịt ốc cũng là món ăn đặc sản có giá trị cao hiện đang được giới nhà giàu và khách du lịch ưa chuộng, sẵn sàng bỏ nhiều tiền để thưởng thức. Mặc dù là loài nằm trong Sách Đỏ Việt Nam bị cấm đánh bắt, buôn bán nhưng có lẽ ốc tù và chưa được bảo vệ đúng cách và phù hợp nên chúng vẫn bị khai thác, mua bán trên thị trường và có khả năng bị tận diệt do nhu cầu quá lớn của con người.
Trong khuôn khổ Chương trình phục hồi Rạn san hô đến năm 2050, Chính phủ Úc đã đầu tư khoản kinh phí 568.000 đô la để thực hiện công trình nghiên cứu nhân giống loài ốc tù và (Charonia tritonis) là loài thiên địch của sao biển gai trong tự nhiên. Đến nay, ốc tù và đã được Viện Nghiên cứu khoa học biển Úc cho đẻ trứng và phát triển thành hơn 100.000 ấu trùng. AIMS cũng đang tiếp tục tiến hành các nghiên cứu để giúp ấu trùng ốc tù và có thể phát triển thành con non và trưởng thành nhằm tiếp tục hoàn thiện nghiên cứu sinh học về loài này.
Thành công trong nghiên cứu sản xuất nhân tạo giống ốc tù và mở ra một cơ hội rất lớn về phục hồi, tái tạo nguồn lợi ốc tù và và bảo vệ các rạn san hô hiện đang bị đe dọa bởi sự bùng phát về số lượng của sao biển gai. Trong giai đoạn đầu, nếu có thể nhân giống ốc tù và và thả vào các phân khu bảo vệ nghiêm ngặt của các khu bảo tồn biển thì chúng ta vừa bảo vệ được san hô khỏi sự tấn công của sao biển gai vừa có thể tái tạo, phục hồi nguồn lợi ốc tù và. Để có thể thực hiện được hoạt động này, việc hợp tác, nghiên cứu chuyển giao công nghệ sản xuất nhân tạo giống ốc tù và là rất quan trọng. Đặc biệt trong bối cảnh một số khu bảo tồn biển như Cù Lao Chàm cũng đã bước đầu có những hoạt động khảo sát, nghiên cứu sơ bộ đối với nguồn lợi ốc tù và phân bố trong khu bảo tồn biển. Về lâu dài, các khu bảo tồn biển cần chủ động xem xét bố nguồn lực tài chính và nhân sự để tìm kiếm cơ hội và thực hiện hợp tác nghiên cứu để bảo vệ các rạn san hô nói chung và nguồn lợi ốc tù và nói riêng với quốc gia trong khu vực và trên thế giới.
Thanh Bình (TH)