Xây dựng mô hình dự báo khai thác và cấu trúc hải dương có liên quan phục vụ đánh bắt cá xa bờ ở vùng biển Việt Nam

Có được mô hình dự báo đàn cá kinh tế khai thác dựa trên mối quan hệ dự báo cấu trúc nhiệt động học hải dương vùng biển nghiên cứu.

Có được một cơ sở dữ liệu hải dương học nghề cá vùng biển Việt Nam bao gồm các số liệu thống kê nghề cá, các số liệu đánh cá thăm dò, cấu trúc nhiệt, muối, khối nước, cấu trúc dòng chảy và các đặc trưng hải dương học khác có liên quan.

Các sản phẩm của đề tài bao gồm: Các bản đồ phân tích và dự báo phân bố năng suất các khai thác theo loại nghề.

Cơ sở dữ liệu hải dương học nghề cá cho vùng biển nghiên cứu

Mô hình dự báo đàn cá kinh tế (cá ngừ, cá nục) dựa trên mối quan hệ dự báo cấu trúc nhiệt động lực học hải dương vùng biển nghiên cứu.

Tập bản đồ điều kiện hải dương học nghề cá và niên giám các nghề cá xa bờ đối với các tỉnh Bình Định, Phú Yên và Khánh Hoà cho các năm 2003 và 2004.

Đề tài cũng đã đưa ra luận chứng khoa học và các nội dung cơ bản của hệ thống thông tin dự báo nghề cá xa bờ cần được triển khai xây dựng trong những năm tới nhằm phục vụ mục tiêu phát triển bền vững các nghề cá xa bờ Việt Nam. Hệ thống này có chức năng thu thập quản lý và cung cấp các thông tin và dự báo nghề cá đáp ứng các yêu cầu quản lý, quy hoạch và triển khai khai thác hải sản trên vùng biển xa bờ nước ta và đáp ứng các yêu cầu đặt ra của chiến lược khai thác bền vững các nguồn lợi cá biển. Cơ sở dữ liệu hải dương học nghề cá chính là nền tảng của hệ thống thông tin dự báo nghề cá xa bờ và các mô hình phân tích và dự báo là công cụ chủ yếu xây dựng và phổ biến các thông tin dự báo đến tay người sử dụng.

Cơ sở dữ liệu hải dương học nghề cá bao gồm 3 cơ sở dữ liệu thành phần là: cơ sở dữ liệu thông tin hải dương học nghề cá, cơ sở dữ liệu nghề cá và cơ sở dữ liệu môi trường nghề cá.

Cơ sở dữ liệu thông tin hải dương học nghề cá cung cấp cho người sử dụng các thông tin liên quan đến số lượng, quy cách và nội dung các dữ liệu về hải dương học nghề cá hiện có và các kết quả phân tích tổng hợp về điều kiện hải dương nghề cá, sinh học, sinh thái một số loài cá trên vùng biển nghiên cứu. Những kết quả này được thể hiện qua các tập bản đồ về hiện trạng và biến động của các đặc trưng cá và môi trường biển có liên quan cũng như các nguồn thông tin tra cứu kết nối nội bộ với bên ngoài.

Trong cơ sở dữ liệu nghề cá, các số liệu sản lượng và cường lực khai thác được cập nhật cho từng loài cá và từng nghề tương ứng. Yêu cầu tối thiểu bao gồm sản lượng chung và sản lượng các loài chính theo từng đội tàu, theo từng loại ngư cụ, trên từng vùng biển (với mức chi tiết tối đa) và trong từng thời đoạn cụ thể.

Trong cơ sở dữ liệu môi trường nghề cá, các số liệu có liên quan được lựa chọn căn cứ theo kết quả nghiên cứu sinh học, sinh thái các loài cá cũng như tác động của chúng lên quy trình hoạt động của tàu và ngư cụ trên biển. Yêu cầu chung của các số liệu này là tính đồng thời với số liệu cá tương ứng phạm vi không gian hoạt động của tàu và ngư cụ.

Các mô hình phân tích và dự báo là công cụ chủ yếu khai thác cơ sở dữ liệu và đưa ra các sản phẩm dạng chế độ và niêm giám cá và môi trường, đồng thời cũng cung cấp các thông tin dự báo. Các sản phẩm chế độ và niên giám cá và môi trường nghề cá là một dạng thông tin dự báo hạn dài (dự báo khí hậu), các thông tin dự báo còn lại gồm: các bản tin dự báo và sổ tay hướng dẫn công nghệ khai thác.

Để phục vụ dự báo quy mô biến trình năm, đã phân tích đánh giá quy luật biến động sản lượng và năng suất đánh bắt từng tháng hay mùa vụ. Những số liệu về các yếu tố môi trường liên quan cũng được sử dụng như những nhân tố dự báo.

Đối với quy mô nhỏ hơn, chúng ta cần có được những quy luật tương quan các môi trường, thu được kết quả phân tích các chuỗi thời gian và phân bổ không gian của ngư trường và các yếu tố môi trường có liên quan.

Như vậy, việc dự báo nghề câu cá ngừ đại dương có thể được triển khi thông qua một quy trình đa quy mô bao gồm các bước sau đây:

Dự báo hạn dài phân bố và biến động ngư trường cho toàn vùng biển và từng ngư trường quy ước trong cả vụ cá và các tháng tiếp theo, căn cứ theo xu thế biến động nghề cá và điều kiện môi trường được cập nhật từ đầu vụ. Những dự báo này phục vụ định hướng khai thác trong năm.

Dự báo hạn vừa phân bố năng suất đánh bắt trên từng vùng biển khác nhau dựa vào số liệu thống kê nghề cá cập nhật hàng tháng và kết quả dự báo các cấu trúc nhiệt động lực học hải dương có liên quan. Những dự báo này hỗ trợ cho ngư dân xác định hướng hành trình trước khi ra biển.

Quy trình dự báo này bao gồm cả phần thông tin dự báo hạn dài và hạn vừa lẫn các kiến thức hỗ trợ ngư dân và những người quản lý tự đưa ra các đánh giá, dự báo hạn ngắn cập nhật cho mình trong điều kiện thực tế sản xuất trên biển và khả năng thu thập các thông tin về điều kiện môi trường.

Đề tài đã lựa chọn nghề câu cá ngừ nổi đại dương với cá ngừ vây vàng và cá ngừ mắt to là đối tượng dự báo, lựa chọn và phát triển mô hình. Ngoài ra nghề rê và vây cá ngừ vằn cũng được triển khai nghiên cứu, tạo cơ sở cho việc tiếp tục triển khai phát triển công nghệ dự báo phục vụ đánh bắt xa bờ.

Cơ sở dữ liệu và mô hình dự báo cho ba nghề câu, rê và vây cá ngừ đại dương cũng là cơ sở để xây dựng và triển khai dự báo cho các loài cá khác. Tập thể tác giả đã lựa chọn yếu tố nhiệt độ nước biển là nhân tố dự báo chủ yếu vì nhiệt độ là một yếu tố có độ nhạy cảm cao nhất đối với habitat của loài cá ngừ đại dương.

Để đạt được mục tiêu của mình, tập thể tác giả đã lựa chọn mô hình dự báo theo quy trình đa quy mô, bắt đầu từ quy mô lớn đến quy mô nhỏ. Theo quy trình này, kết quả dự báo dài hạn cho quy mô lớn sẽ được sử dụng trong dự báo ngắn hạn quy mô nhỏ. Với phương pháp nêu trên, các tác giả đã cụ thể hoá quy trình dự báo cho các nghề câu, rê, vây cá nổi đại dương cho các đội tàu đánh bắt xa bờ thuộc ba tỉnh Bình Định, Khánh Hoà và Phú Yên. Mô hình được triển khai và hoàn thiện đối với nghề cá ngừ đại dương trong vụ cá năm 2004. Đề tài đã tập trung thu thập, phân tích và xử lý thông tin thống kê nghề cá, cho phép thiết lập được niên giám nghề câu cá ngừ đại dương và điều kiện môi trường có liên quan cho vùng biển thuộc ba tỉnh Bình Định, Khánh Hoà và Phú Yên trong 2 năm 2003 - 2004.

Mô hình dự báo đàn cá kinh tế, dựa trên mối quan hệ dự báo cấu trúc nhiệt động lực học hải dương vùng nghiên cứu đã được xây dựng. Cùng mô hình dự báo, tập thể tác giả đã xây dựng được cơ sở dữ liệu hải dương học nghề cá xa bờ Việt Nam, sổ tay hướng dẫn nghề câu cá ngừ đại dương và tập bản đồ điều kiện hải dương học nghề cá và niên giám các nghề cá xa bờ đối với ba tỉnh Bình Định, Khánh Hoà và Phú Yên cho 2 năm 2003 - 2004.

Cơ sở dữ liệu hải dương học nghề cá gồm 3 cơ sở dữ liệu (CSDL): Cơ sở dữ liệu thông tin hải dương học nghề cá, CSDL nghề các và CSDL môi trường nghề cá. CSDL thông tin hải dương học nghề cá cung cấp cho người sử dụng các thông tin liên quan đến số lượng, quy cách và nội dung các dữ liệu về hải dương học nghề các cùng các kết quả phân tích tổng hợp về điều kiện hải dương học nghề các, sinh học, sinh thái một số loài. Kết quả này được thể hiện qua các tập bản đồ về hiện trạng và biến động các đặc trưng cá và môi trường biển. Trong CSDL nghề cá các số liệu sản lượng và cường lực khâi thác được cập nhật cho từng loài cá và từng nghề tương ứng. Trong CSDL môi trường nghề cá, các số liệu liên quan được lựa chọn theo kết quả nghiên cứu sinh học và sinh thái các loài cá cũng như tác động của chúng lên quy trình hoạt động của tàu và ngư cụ trên biển.

Các kết quả điều tra, khảo sát của đề tài đã bổ sung một số lượng đáng kể dữ liệu là nội dung chủ yếu của cơ sở dữ liệu hải dương học nghề cá xa bờ thuộc hệ thống thông tin đầu tiên đã xây dựng được niên giám ngư trường và môi trường các nghề cá, rê và vây khơi của ngư dân 3 tỉnh Bình Định, Phú Yên và Khánh Hoà trong 2 năm 2003 - 2004 dựa chủ yếu vào kết quả phân tích số liệu tổng hợp tình hình sản xuất hàng tháng. Những kết quả khai thác một cách có hiệu quả này đã trực tiếp phục vụ triển khai, kiểm chứng mô hình dự báo nghề câu cá ngừ đại dương đã hoàn toàn khẳng định tính khả thi của hệ thống thông tin dự báo nghề cá xa bờ mà đề tài đã lựa chọn và phát triển.

Mô hình dự báo nghề câu cá ngừ đại dương được xây dựng theo một quy trình đa quy mô bao gồm: dự báo kéo dài hạn phân bố và biến động ngư trường phục vụ định hướng khai thác trong năm; dự báo dài hạn vừa phân bố năng suất đánh bắt trên từng vùng biển khác nhau hỗ trợ cho ngư dân ngắn hạn dựa theo hiện trạng đánh bắt cá, các điều kiện khí tượng - hải dương cụ thể và các chỉ dẫn trong sổ tay hướng dẫn nghề câu. Thông qua triển khai và kiểm chứng mô hình dự báo đối với nghề câu của ngư dân 3 tỉnh miền Trung, đề tài đã khẳng định được cấu trúc nhiệt và hoàn lưu quy mô là hai yếu tố quan trọng nhất, ảnh hưởng đến biến động phân bố cá ngừ đại dương và đã xác định cụ thể nhiều đặc trưng chủ yếu của quy luật đó. Những kết quả thu được là cơ sở để từng bước hoàn thiện và triển khai các mô hình đánh giá nguồn lợi và dự báo cá khai thác. Các sản phẩm thu được đã khẳng định yêu cầu cấp bách tiếp tục triển khai và hoàn thiện hệ thống thông tin dự báo này, trước mắt cho các nghề cá xa bờ khác, tiến tới từng bước đáp ứng yêu cầu điều hành sản xuất và chiến lược phát triển trung hạn và dài hạn nghề cá ở nước ta.

Kết quả của đề tài đã khẳng định và chi tiết hoá quy luật biến động mùa của ngư trường các loại cá ngừ đại dương ở nước ta và chỉ rõ các tác động cụ thể của từng cấu trúc nhiệt - động lực hải dương lên phân ngư trường. Trên cơ sở đó đã chỉ ra tính khả báo và định hướng phát triển các mô hình quản lý và dự báo nghề cá xa bờ ở nước ta.

Mô hình dự báo của đề tài theo quy trình đa quy mô trên cơ sở vận dụng các kết quả phân tích thống kê nghề cá và dự báo các cấu trúc hải dương có liên quan là sự lựa chọn thích hợp nhất trong giai đoạn đầu phát triển dự báo nghề cá xa bờ ở nước ta.

Với thực trạng quản lý thông tin nghề cá hiện nay, việc tập trung khai thác các số liệu thống kê sản xuất hàng tháng theo nghề cá là giải pháp tình thế cần thiết và hiệu quả đối với yêu cầu triển khai dự báo. Trong quá trình đưa Luật Thuỷ sản vào cuộc sống, các số liệu nhật ký, giám sát, khảo sát và phỏng vấn sẽ từng bước tạo điều kiện nâng cao chất lượng và chi tiết hoá các đặc trưng thống kê góp phần bổ sung hoàn thiện mô hình dự báo.

Việc sử dụng các mô hình tiên tiến đồng thời với việc khai thác các thông tin, số liệu hiện đại như viễn thám mặt biển là yêu cầu bắt buộc đối với các mô hình quản lý và dự báo nghề cá. Các mô hình xử lý, phân tích số liệu và tính toán cấu trúc không gian 3 chiều (3D) các trường hải dương do Trung tâm Động lực và Môi trường Biển, đại học Quốc gia Hà Nội xây dựng hoàn toàn có khả năng ứng dụng trong hải dương học nghề cá.