| HỆ SINH THÁI RẠN SAN HÔ |  |  |  |
| Nuôi Nước Mặn | ||
| Viết bởi Lê Thành Dũ | ||
| Thứ tư, 09 Tháng 11 2011 13:17 | ||
|
 |
| Quần đảo Phoenix là một trong những hệ sinh thái đảo san hô |
Có hàng ngàn loài san hô khác nhau nhưng tổng quát ta có thể chia thành hai loại chính:
San hô cứng: sống thành cụm và nó là cấu trúc chủ yếu của đá ngầm san hô. Hình dáng của nó giống như bộ não, có bộ xương được cấu thành từ CaCO3 vì thế nó rất cứng và cuôí cùng trở thành đá.
San hô mềm: có nhiều nhánh và thường tồn tại ở dạng cây. San hô loại này không có bộ xương cứng như đá nhưng thay vào đó nó cấu trúc giống như thân cây.
Phân loại san hô
Lớp san hô có khoảng 6.000 loài, 2 phân lớp còn sống, 3 phân lớp đã tuyệt chủng.
3.1 Phân lớp San hô 8 ngăn (Octocorallia)
- Đặc điểm: Xoang vị 8 ngăn ứng với 8 vách ngăn và 8 tuamiệng hình lông chim. Có một rãnh hầu, gai xương rải rác trong tầng keo hay kết thành trụ cứng. Tập đoàn thường có màu hồng hay màu tím.
- Đại diện: Bộ San hô mềm (Alcyonaria), bộ San hô sừng(Gorgonarria), bộ San hô lông chim (Pennatularia).
3.2 Phân lớp San hô 6 ngăn (Hexacorallia)
- Đặc điểm: Xoang vị 6 ngăn hay bội số của 6. Tua miệng không có dạng lông chim, xếp thành nhiều vòng. Có 2 rãnh hầu. Bộ xương hoặc không có, hoặc kết thành trụ cứng hoặc tạo thành tảng lớn.
- Đại diện: Bộ Hải quì (Actinia), bộ San hô đá (Madrepoaria), bộ San hô hình hoa (Ceriantha), bộ san hô tổ ong, bộ San hô gai(Antipatharia).
4. CẤU TẠO SINH LÝ CỦA SAN HÔ:
Cơ thể san hô có vòng xúc tu tạo đĩa miệng, có lỗ miệng, có hầu, có ống tiêu hoá, đĩa miệng lõm vào tạo rãnh hầu. Có tổ chức vách ngăn tạo thành tầng trung gian, tầng trung gian chia ra các ngăn số lượng ngăn phù hợp với số lượng xúc tu. Trong có tế bào tuyến và tế bào thích ty, đa số có bộ xương do lớp ngoài cơ thể san hô tiết ra được lớp đá vôi có dạng đế hoa để làm giá đỡ cho phần cơ thể sống trùm lên trên khiến cho chỉ có nửa cơ thể trên cử động còn nửa dưới hoá đá nên hoàn toàn bất động và thường dính lại với nhau tạo nên bộ xương đá vôi hình cành cây hay dạng đá tảng.
Vậy san hô là tập đoàn nhiều cá thể có khả năng tạo ra bộ xương đá vôi vững chắc cho phép chúng tồn tại ở các vùng biển có nước triều lên xuống và nước xô sóng vỗ.
5. ĐIỀU KIỆN DINH DƯỠNG:
Cũng như những sinh vật khác, san hô đòi hỏi cả thức ăn và các chất dinh
dưỡng vô cơ. Đối với sinh vật rạn, cả hai được hòa tan trong nước biển. Thức ăn cũng có thể lơ lửng trong nước biển như những mảnh nhỏ bao gồm cả sinh vật đang sống. Như những nơi khác, trên rạn một sinh vật ăn các sinh vật này và bị ăn bởi các sinh vật khác và như thế thức ăn chuỗi được hình thành, trong đó tất cả các động thực vật đều liên hệ với nhau.
Khi quan tâm đến nhu cầu thức ăn của sinh vật rạn, một điều quan trọng là phải tách biệt giữa nhu cầu của một loài, nhóm loài với nhu cầu của toàn rạn, bởi vì để đạt được sự bền vững lâu dài, một cân bằng toàn thể của chu trình dinh dưỡng buộc phải đạt được. Rạn đồng thời vừa nhập vừa xuất các chất dinh dưỡng, nhưng trao đổi với vùng biển xung quanh thì nhỏ so với vật chất sản sinh bên trong từ chu trình liên tục. Chất dinh dưỡng đi vào rạn thường là từ sông, nhưng nếu không có sông, đối với các rạn ở xa đất liền, chất dinh dưỡng chỉ đến qua dòng chảy bề mặt. Sựcung cấp này thường rất nghèo vì đại dương mênh mông được coi như "sa mạc dinh dưỡng". Ấn Độ - Thái Bình Dương có nhiều atoll khổng lồ trong "sa mạc" đó.
Nhiều rạn có sự cung cấp dinh dưỡng vô cơ khác như là dưới một điều kiện nào đó, dòng chảy hướng vào rạn có thể làm cho nước tầng sâu chuyển lên bề mặt. Loại nước trồi
này thường giàu phophorite và các chất hóa học cơ bản khác. Nhiều rạn có sự thay đổi theo mùa về nguồn dinh dưỡng, đặc biệt ở những rạn có vĩ độ cao nơi mà ảnh hưởng các mùa rõ rệt hơn. Những sự thay đổi này cơ bản là do tảo lớn khi chúng xuất hiện và biến mất theo sự thay đổi nhiệt độ và số giờ nắng trong ngày. Vai trò đặt biệt của san hô trong toàn bộ năng suất và nguồn dinh dưỡng của rạn được hiểu ít hơn một phần là do không dễ dàng đo được, phần khác vì các nhóm san hô khác nhau có phương pháp thu nhận hữu cơ khác nhau.
6. SINH SẢN: Có 2 hình thức sinh sản là hữu tính và vô tính.
6.1 Sinh sản hữu tính:
San hô chủ yếu sinh sản hữu tính, với 25% san hô phụ thuộc tảo (san hô đá) tạo thành các quần thể đơn tính trong khi phần còn lại là lưỡng tính.[8] Khoảng 75% san hô phụ 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 khi thụ tinh để hình thành một ấu trùng rất nhỏ gọi là planula, thường có mầu hồng và hình ôvan; một quần thể san hô cỡ trung bình mỗi năm có thể tạo vài nghìn ấu trùng này để vượt qua xác suất rất nhỏ của việc ấu trùng tạo được một quần thể mới.
Ấu trùng planula bơi về phía ánh sáng, thể hiện quang xu hướng tính dương, lên đến vùng nước bề mặt nơi chúng trôi dạt và phát triển một thời gian trước khi bơi trở lại xuống phía đáy biển để tìm một bề mặt mà nó có thể bám vào đó và xây dựng một quần thể mới. Nhiều giai đoạn của quá trình này có tỷ lệ thất bại lớn, và mặc dù mỗi quần thể san hô phát tán hàng triệu giao tử, chỉ có rất ít quần thể mới được hình thành. Thời gian từ khi phóng giao tử cho đến khi ấu trùng định cư thường là 2 hoặc 3 ngày, nhưng có thể kéo dài đến 2 tháng[10]. Ấu trùng san hô phát triển thành một polip san hô và cuối cùng trở thành một đầu san hô bằng cách sinh sản vô tính tạo các polip mới.
Hầu hết các loài san hô, mà không phải san hô đá, đều không phát tán giao tử. Các loài này phóng tinh trùng nhưng giữ trứng, cho phép phát triển các ấu trùng planula lớn hơn để sau này khi thả ra sẽ đủ sẵn sàng để lắng xuống. Ấu trùng phát triển thành polip san hô và cuối cùng trở thành đầu san hô bằng mọc chồi vô tính và phát triển để tạo ra các polip mới.
Các khoang hình cốc (đĩa nền) của Orbicella annularis cho thấy 2 phương pháp nhân giống: mọc chồi (khoang nhỏ ở giữa) và phân chia (khoang đôi lớn).
Việc phóng giao tử đồng bộ thường xảy ra và rất điển hình tại các rạn san hô, ngay cả khi tại rạn có nhiều loài, tất cả san hô trên rạn phónggiao tử vào cùng một đêm. Sự đồng bộ này rất thiết yêu để các giao tử đực và cái có thể gặp nhau để tạo thành ấu trùng planula. Những dấu hiệu hướng dẫn cho việc phóng giao tử rất phức tạp, nhưng xét thời gian ngắn, nó bao gồm các thay đổi về mặt trăng, thời gian mặt trời lặn, và có thể cả tín hiệu hóa học[8]. Việc phóng giao tử đồng thời có thể tạo ra kết quả là sự hình thành các dạng san hô lai, có lẽ tham gia vào quá trình tạo loài san hô mới[11]. Tại một số nơi, hiện tượng san hô phóng giao tử có thể rất nổi bật, thường xảy ra vào ban đêm, nước biển vốn trong trở nên mờ đục bởi các "đám mây" giao tử.
San hô phải phụ thuộc vào các dấu hiệu môi trường, tùy theo từng loại, để xác định thời gian chính xác để giải phóng các giao tử vào trong nước. Có hai phương pháp mà san hô dùng để sinh sản hữu tính, chúng khác nhau ở chỗ giao tử cái có được giải phóng hay không:
- San hô gieo rắc, phần lớn trong chúng sinh sản hàng loạt, phụ thuộc nặng nề vào các dấu hiệu môi trường, do ngược lại với san hô ấp trứng, chúng giải phóng cả tinh trùng lẫn trứng vào trong nước. San hô sử dụng các dấu hiệu dài hạn như độ dài thời gian ban ngày, nhiệt độ nước, và/hoặc tốc độ thay đổi nhiệt độ; và dấu hiệu ngắn hạn thông thường nhất là chu kỳ trăng, với lúc mặt trời lặn điều khiển thời gian giải phóng[8]. 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[8]. Các giao tử với sức nổi dương trôi nổi về phía bề mặt nơi sự thụ tinh diễn ra để tạo thành 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[10], sau đó chúng chìm xuống và biến hóa 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 (không tạo rạn), hoặc một số san hô phụ thuộc tảo vàng đơn bào trong các khu vực có tác động của sóng hay luồng chảy mạnh. San hô ấp trứng chỉ giải phóng tinh trùng, với sức nổi âm, và có thể lưu trữ trứng đã thụ tinh trong vài tuần, giảm bớt nhu cầu đối với các sự kiện sinh sản đồng bộ hàng loạt, nhưng nó vẫn có thể xảy ra[8]. Sau khi thụ tinh thì san hô giải phóng các ấu trùng planula đã sẵn sàng chìm lắng xuống.
6.2 Sinh Sản Vô tính
Tại các đầu san hô, các polip giống hệt nhau về di truyền sinh sản vô tính để phát triển quần thể. Điều này được thực hiện bằng nảy mầm hay mọc chồi (khi một polip mới mọc ra từ một polip trưởng thành), hoặc phân chia (thành 2 polip lớn bằng polip ban đầu), cả hai được minh họa trong hình về Orbicella annularis.
- 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 (dạ dày), tua cảm và miệng. Khoảng cách giữa các polip mới và trưởng thành tăng lên, và cùng với nó là coenosarc. 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 là mỗi 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 thiện các phần bị mất.
- Phân đôi diễn ra ở một số san hô, đặc biệt là trong họ Fungiidae, trong đó quần thể 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 phát triển 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.
* Vào những thời điểm áp lực, ví dụ như nhiệt độ cực kỳ nóng, san hô nấm cái (còn gọi là san hô fungiid) đã đổi giới tính khiến hầu hết quần thể san hô đều là giống đực. Theo nhà nghiên cứu san hô nổi tiếng thế giới, lợi ích của điều này chính là san hô đực có thể nhanh chóng đối phó với áp lực hơn khi tài nguyên hạn chế. Rõ ràng khi thế thời trở nên khốc liệt, tự nhiên trao vận mệnh cho đấng mày râu.
7. TUỔI CỦA SAN HÔ:
Những đánh giá trước đây về tuổi của san hô, bằng cách đếm những vòng phát triển hàng năm (suy nghĩa trước đây), cho thấy tuổi đời tối đa của Gerardia sp. tại Hawaii vào khoảng 70 năm.
Những những nghiên cứu cácbon phóng xạ đã xác định tuổi của loài Gerardia vào khoảng 2.000 đến 3.000 năm tuổi tại Thái Bình Dương và Đại Tây Dương. Những kết quả tương tự cũng được xác định ở một số mẫu Leiopathes.
Brendan Roark thuộc Đại học Texas A&M, cùng các đồng nghiệp đã thực hiện đo đạc cácbon phóng xa bộ xương của một mẫu vật từ Hawaii và cho thấy tuổi đời tương tự: khoảng 2.742 năm cho Gerardia và 4.265 cho Leiopathes.
Các tác giả viết: “Những kết quả này cho thấy Leiopathes là loài sinh vật biển có xương già nhất được biết đến, và với hiểu biết của chúng ta hiện nay, sinh vật vật sống thành cụm già nhất từng được biết đến”.Những phát hiện của họ được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences số ngày 23 tháng 3.
8. CÁC MỐI QUAN HỆ TRONG QUẦN XÃ:
Môi trường tự nhiên quan trọng đối với việc xác định thành phần quần xã san
hô, môi trường sinh học tạo nên trạng thái của các loài, biểu hiện đặc trưng của rạn san
hô. Sự đa dạng có thể tồn tại chỉ sau khi hàng loạt cân bằng sinh thái đạt được; không
chỉ cân bằng giữa san hô với nhau mà còn giữa san hô với các sinh vật khác bao gồm
cả bọn ăn thịt và ký sinh cũng như với các sinh vật có ít quan hệ trực tiếp với san hô
như là giữa cá ăn thực vật với tảo lớn (nhóm này có thể sinh trưởng quá mức nếu
không được điều chỉnh liên tục).
Mỗi loài san hô có sự sắp xếp riêng về chiến lược sinh trưởng, nhu cầu thức ăn
và khả năng sinh sản. Mỗi một cũng thích ứng riêng với sự tác động của bão tố, sinh
vật ăn thịt, bệnh tật và vật ăn hại. Mỗi loài cạnh tranh với loài khác về không gian, ánh
sáng và các lợi ích khác. Kết quả cuối cùng của tất cả các mối quan hệ và sự cân bằng
làm cho quần xã san hô trở nên đa dạng nhất trong tất cả các quần xã trên trái đất. Với
san hô những mối quan hệ cần được xem xét bao gồm: thức ăn, tương hỗ kẻ thù và sự
cạnh tranh lãnh thổ giữa chúng với nhau.
8.1. Thức ăn:
San hô tạo rạn có hai nguồn thức ăn chính: Từ bắt mồi và từ các hợp phần hữu
cơ được tạo ra và được bài tiết bởi tảo cộng sinh Zooxanthellia trong mô san hô.
Ngược lại, san hô cung cấp cho tảo nơi sống và các chất thải ra của động vật như
phosphate và nitrate. Tảo đáp ứng cho san hô tới 98% nhu cầu thức ăn tổng số của nó.
Những san hô sinh trưởng ở vùng nước nông trong suốt với độ chiếu sáng cao,
ví dụ như Acropora, Pocillopora thường có polyp nhỏ. Chúng có khả năng bắt các
động vật nổi nhỏ. Một số lượng lớn san hô tạo rạn sống trong điều kiện tương đối tối.
Chúng có tốc độ sinh trưởng chậm hơn và có nhu cầu dinh dưỡng ít hơn. Một số tảo
thích nghi trong điều kiện chiếu sáng thấp là nguồn thức ăn của bọn này. Chúng còn hấp thụ các bã hữu cơ và vi sinh vật mà một số lượng lớn chính là lớp chấp nhầy tiết
ra bởi các ngoại bào chuyên dụng và được vận chuyển đến polyp bởi vận động của các
lông mao nhỏ. Chúng còn có thể hấp thụ trực tiếp các chất hữu cơ hòa tan trong nước
biển. Một số san hô khác bao gồm Euphyllia, Catalaphyllia, Gonipora thường sống ở
các vùng nước đục có các polyp lớn thường thò ra vào ban ngày. Chúng không có bộ
tế bào gây độc trên các súc tu như bọn ăn sinh vật nổi. Nguồn thức ăn của chúng chưa
được rõ, nhưng có thể chủ yếu là mùn bã hữu cơ.
Hầu hết các rạn san hô tồn tại trong môi trường nghèo chất dinh dưỡng vô cơ như phosphate, nitrate và sắt nhưng chúng có năng suất xấp xỉ như rừng nhiệt đới. Các cá thể san hô và tảo cộng sinh Zoothanllae có thể hấp thụ chất dinh dưỡng hòa tan từ nước biển hoặc thu được chất dinh dưỡng từ thức ăn bắt được. Do các rạn chỉ nhậnđược mức dinh dưỡng thấp từ đại dương xung quanh, chúng buộc phải có khả năng lớn nhằm bảo tồn và xoay vòng chất dinh dưỡng. Điều này chỉ có thể đạt hiệu quả khi các nhóm động thực vật và quần xã của chúng hình thành ở trong một thế cân bằng với nhau. Trong đó bao gồm nhiều quá trình tự điều chỉnh, khi chúng kết hợp với nhau tạo nên chu trình dinh dưỡng của rạn. Có hai quá trình có thể cung cấp dinh dưỡng vô cơ cho rạn. Một là nhiều tảo lam sợi hiển vi có khả năng hấp thu khí nitơ từ nước biển và
chuyển thành NO3. Khi những tảo này bị ăn, chất dinh dưỡng này trở nên có thể sử dụng được cho các sinh vật rạn khác. Những tảo này phong phú và hiệu quả đến mức một lượng nhỏ NO3 thặng dư thường được phóng thích cho vùng nước xung quanh rạn. Thứ hai là rạn ở bờ của thềm lục địa có thể tiếp nhận sự cung cấp không liên tục ở lớp nước giàu dinh dưỡng và lạnh trồi lên từ biển sâu. Ý nghĩa và tầm quan trọng của hiện tượng này chưa được biết rõ. Ngoài ra vi khuẩn sống trong trầm tích có khả năng cố định đạm và hấp thụ phosphate hòa tan trong nước biển nhờ vậy đã giữ lại chất này trong chuỗi thức ăn của rạn. Vi khuẩn tự nó đã hình thành thức ăn chất lượng cao cho động vật không xương sống rạn.
8.2. Quan hệ hội sinh:
Nhiều sinh vật sống cùng với san hô mà không gây ra một tác hại nào trong điều kiện bình thường. Đó là những sinh vật hội sinh và bao gồm nhiều loài khác nhau như giun dẹt, giun nhiều tơ, tôm, cua, sao biển, rắn, thân mềm và cá. Trong hầu hết các trường hợp, mối quan hệ giữa san hô và sinh vật hội sinh là không bắt buộc và sinh vật hội sinh có thể sống với nhiều san hô khác nhau hoặc có thể sống độc lập. Trong một số trường hợp, mối liên hệ này là rất đặc hiệu, vật hội sinh có thể liên kết bắt buộc với một loài hoặc một nhóm loài riêng biệt và biến đổi màu sắc, tập tính, thậm chí cả chu trình sinh sản của san hô.
Có lẽ vật hội sinh với san hô rất phổ biến là các loài giun dẹt nhỏ, chỉ dài khoảng 2 mm, sống trên bề mặt polyp san hô. Chúng không có ruột mà chỉ hấp thu chất dinh dưỡng từ chất nhầy san hô. Chúng thường tìm thấy trên san hô với số lượng ít nhưng đôi khi đạt mật độ cao và thường giết chết san hô trong bể nuôi. Những vật hộisinh được biết nhiều là tôm, cua. Vài loài tôm chỉ sống trên xúc tuEuphyllia, Goniopora và Heliofungia trong khi đó số khác chỉ sống trên san hô cành, đặc biệt là Acropora và họ Pocilloporidae. Ít nhất 40 loàitôm hội sinh bắt buộc đã được nghi nhận. Được biết nhiều hơn là loài cua Hapalocarcinus marsupialis và cua Trapezia eymodoce được bắt gặp trên Acropora divaricata và các loài thuộc họ Pocilloporidae.Một quan hệ rất gần gũi tồn tại giữa các loài Fungia với loài hai mảnh vỏ Fungiacava eilatensis sống trong khoang cáù thể san hô cũng như giữa các loài Montrastrea với giun nhiều tơ nhỏ Toposyllis có nhiệm vụ làm thành các rãnh giữa các polyp. Có nhiều mối quan hệ nhu thế giữa san hô và sinh vật khác mà sự phân biệt giữa hội sinh và ký sinh chưa rõ ràng. Chỉ có một số trường hợp (loại trừ cộng sinh của tảo) san hô phụthuộc vào một sinh vật khác là san hô nhỏ sống tự do nhưHeteropsammia, Heterocyathus, Psammoseris sống phụ thuộc vào bọn Sipunculida suốt đời của chúng.
8.3. Kẻ thù của san hô:
Từ giai đoạn ấu trùng sớm nhất đến tập đoàn trưởng thành san hô bị bao vây bởi một loạt các sinh vật ăn san hô. Nổi bật nhất trong chúnglà sao biển gai Acanthaster planci, nhiều khi trở thành dịch bệnh tiêu diệt những vùng san hô rộng lớn. Tuy nhiên hầu hết các rạn, sao biển gai thường tránh các san hô khối lớn và như vậy các tập đoàn lớn (nhất là Porites và Diploastrea) thường không bị tấn công. Sao biển gai được ghi nhận khắp vùng Aán Độ - Thái Bình Dương với sự bùng nổ diễn ra gần như cùng một thời gian khắp vùng này. Cái gì gây ra sự bùng nổ này và thường diễn ra ở mức độ nào vẫn còn chưa được giải thích. Sự tăng lên số lượng ấu trùng sao biển gai có liên quan đến lượng mưa và sự tăng cao chất dinh dưỡng từ sông trong thời kỳ lụt lội. Rõ ràng là sự bùng nổ không phải do con người, nhưng con người có thể làm tăng sự khốc liệt bởi khai thác các loại ốc mà một số trong chúng là vật dữ đối với sao biển gai và bởi sự bổ sung chất dinh dưỡng cho sông thông qua việc phá rừng và phân bón nông nghiệp làm tăng mức sống của ấu trùng sao biển.
Một số sinh vật khác có thể gây hại rạn san hô. Trong đó đáng kể là một loài ốc nhỏ Drupella đã từng phá hoại nhiều rạn ở Tây Thái Bình Dương. Một số vài loài ốc ăn san hô khác cũng được ghi nhận. Các sinh vật đục lỗ (ví dụ như thân mềm Lithophaga, các loài giun bao gồm Spirobranchus gigianiteus và hải miên đục lỗ) cũng có thể gây ảnh hưởng lâu dài lên vài quần xã san hô. Tuy nhiên, vật dữ có hại nhất của san hô là cá. Nhiều loài có răng thích hợp để ăn các polyp san hô. Đây là một tác động lớn đối với cấu trúc quần xã san hô và có thể ảnh hưởng phân bố trong phạm vi rộng.
Cho đến nay, những hiểu biết về bệnh của san hô hãy còn rất ít. Bệnh phổ biến
nhất gọi là tẩy trắng san hô. San hô trục xuất tảo cộng sinh hoặc tảo bị chết và trở nên
trắng và chết một cách từ từ. Một số bệnh khác cũng có thể xảy ra khi tập đoàn bị đập
vỡ. Sự nhiễm trùng phần bị vỡ lan rộng cho đến khi tập đoàn chết. Giống như các sinh
vật khác, san hô cũng có dạng bệnh như ung thư, một phần của tập đoàn sinh trưởng
nhanh hơn nhiều so với các phần còn lại.
8.4. Cạnh tranh giữa các san hô:
Vào ban ngày ít có dấu hiệu chứng tỏ các loài san hô xâm lấn lẫn nhau, ngoại trừ khi một tập đoàn phát triển trùm lên một tập đoàn khác. Tuy nhiên vào ban đêm, các xúc tu thò ra san hô có thể và thường tấn công lẫn nhau. Một số san hô như Galaxea, Euphyllia, Gonipora, các loài thuộc họ Mussidae và Fungidae xâm lấn các loài khác trong tầm với của chúng. Chúng có thể đẩy các sợi màng ruột ra và tiêu hóa mô của người láng giềng. Một loài khác phát triển một số lượng nhỏ các xúc tu rất dài gọi là các xúc tu quét có khả năng tấn công các tập đoàn lân cận đôi khi xa tới vài cm. Do vậy nhiều tập đoàn ngừng sinh trưởng hoặc hình thành những dải chết khi gần với những loài khác. Sự xâm lấn thể hiện rõ ràng hơn khi các tập đoàn cạnh tranh về không gian bằng cách phát triển vượt lên nhau. San hô khối sinh trưởng chậm, dễ bị vượt lên nhất nhưnh chúng cũng ít bị phá hủy do bão hoặc các sinh vật đục lỗ. Những yếu tố này thường phá hủy các tập đoàn lân cận phát triển nhanh. Nhóm này, đặc biệt Acropora thường phục hồi sớm nhất ở những vùng trơ trụi do bão hoặc sao biển gai. Nhưng cuối cùng chúng có thể không phải là ưu thế trong cấu trúc quần xã.
Một số quần xã ít thay đổi và tương đối bền vững. Trong khi đó một số khác
thay đổi liên tục khi một loài trở nên ưu thế hơn hẳn trong một diễn thế không ngừng
của các mối liên hệ giữa các loài khác nhau và giữa chúng với môi trường sinh học và phi sinh học.
9. CHỨC NĂNG VÀ CÁC QUÁ TRÌNH SINH THÁI:
Con đường trao đổi cacbon đặc biệt là tính chất riêng của hệ sinh thái rạn san hô phân biệt với các hệ sinh thái khác. Quang hợp của các thực vật từ tảo roi đơn bào, rong thường đến rong vôi cố định cacbon vào các hợp chất và tạo ra các cấu trúc sinh học hoặc đi vào chuỗi dinh dưỡng. Sản phẩm quang hợp trên đơn vị diện tích phụ thuộc vào tổng năng lượng mặt trời và sự tiêu giảm cường độ cũng như sự thay đổi phổ ánh sáng khi đi qua cột nước. Quá trình này thuộc vào vị trí địa lý và độ trong của nước. Sự cố định cacbon còn phụ thuộc vào chất lượng nước cũng như hàm lượng dinh dưỡng, pH, CO2 ,O2, H2CO3 hòa tan, nhiệt độ và độ muối. Con đường tạo nên cấu trúc sinh học là quá trình tích lũy các khối đá vôi để chúng gắn kết với nhau thành bộ khung của rạn. Con đường tạo dinh dưỡng cung cấp cho chuỗi thức ăn thực vật, động vật ăn thực vật và ăn thịt và phân huỷ bùn bã do vi sinh vật. Thành phần tiêu thụ và phân hủy được bổ sung với mức độ khác nhau bởi vật chất hữu cơ nhập khẩu gồm mùn bã, thực vật phù du, động vật phù du và động vật có xương sống. Phổ dinh dưỡng của rạn san hô và quần hợp đáy rạn thay đổi từ ưu thế là tự dưỡng đến cơ bản phụ thuộc vào vật chất hữu cơ từ ngoài vào (Winkinson, 1986; Birkeland, 1987).
Sinh vật sản xuất của rạn san hô cực kỳ đa dạng. Chúng bao gồm tất cả các
nhóm rong tảo và có thể cả cỏ biển. Thành phần sản xuất riêng biệt của san hô là tảo cộng sinh Zooxanthellae với nhiều loài tảo roi đơn bào sống trong tế bào của động vật có quá trình canxi hóa (san hô, phóng xạ trùng và thân mềm), chúng được gọi là nhà máy điện của san hô. Sản phẩn sơ cấp từ sinh vật phù du (thực vật phù du) đôi khi trở nên quan trọng trong các lagoon của rạn vòng, nhưng thường nhỏ hơn so với sản phẩm tạo ra từ nền đáy cứng và cát. Mật độ và sinh khối của sinh vật sản xuất khác nhau rất lớn giữa các rạn như là hàm số của chế độ dinh dưỡng của môi trường xung quanh, hiện trạng diễn thế năng lượng sóng và áp lực của động vật ăn thực vật. Những nơi duy trì đáng kể động vật ăn rong có sản lượng động vật đáy rất thấp và sự xuất khẩu vật chất thực vật ra biển mở hoặc đến vùng chất đáy tích lũy mùn bã sẽ giảm xuống tối thiểu. Ngược lại, các hệ thống rạn ở vĩ độ cao hoặc đang bị tác động phân bố các thảm rong dày đặc (Carpenter, 1986; Crossland, 1988). San hô cũng là thức ăn cho nhiều loài cá và động vật không xương sống và hình thành nhóm ăn san hô với nhiều kiểu dinh dưỡng khác nhau. Chúng lại được kiểm soát bởi nhóm vật dữ thứ cấp tiêu thụ cá thể trưởng thành hoặc ấu trùng nhóm trước. Cuối cùng của tháp dinh dưỡng của rạn san hô là các vật dữ như cá mập và các loài cá xương thuộc vào nhiều lớp dinh dưỡng. Khoá tập huấn Quốc gia về Quản lý Khu bảo tồn biển
Động vật ăn thịt sống đáy và giữa tầng nước bao gồm đến 60% tổng số loài. Sản phẩm thứ cấp có thể thu hoạch ổn định từ rạn (chủ yếu gồm cá, thân mềm, da gai, giáp xác)
được tính khoảng 15 tấn/ ha (Munro & William, 1985).
Sinh vật hình thành cấu trúc sinh học là sinh vật đáy sống bám có khả năng tạo bộ xương gồm aragonic, calcite, khoáng trên cơ sở CaCO3 với nồng độ vết của Mg và Sr (Chalker, 1983). Nhóm này gồm hai thành phần là sinh vật tạo khung thuộc nhóm san hô và rong vôi dạng phủ còn sinh vật không tạo khung gồm phóng xạ trùng, rong vôi dạng cây và thân mềm. Để hình thành cấu trúc sinh học, rạn san hô còn có nhóm sinh vật hỗ trợ gồm 3 nhóm: nhóm tăng cường canxi hóa là các tảo roi đơn bào cộng sinh bởi hoạt động đồng hóa của chúng hỗ trợ cho sự canxi hóa trong vật chủ. Nhóm xói mòn sinh học đa dạng về thành phần gồm cá, hải miên, thân mềm hai mảnh vỏ,
Sipunculida, cầu gai, giun nhiều tơ và tảo sợi. chúng cũng có thể đúc bộ xương đá vôi hoặc gặm mòn bề mặt. Nhóm chế biến trầm tích (sediment operators) có đại diện là thân mềm, giun nhiều tơ, hải sâm và cá có khả năng chuyển trầm tích đáy qua ống tiêu hóa để tiêu hóa tảo silic trên đáy.
Rạn san hô còn có các sinh vật xúc tác (facilatous) ảnh hưởng lên cấu trúc quần xã. Ví dụ, động vật ăn thực vật giúp cho san hô sinh trưởng bình thường thông qua việc ngăn cản sự phát triển quá mức của chúng.
Từ năm 1955, Odum & Odum đã cho rằng sự tích lũy sinh khối cao ở rạn san hô phụ thuộc vào 2 yếu tố: sử dụng có hiệu quả năng lượng mặt trời và chu trình khép kín chất dinh dưỡng. Năng lượng mặt trời được cố định bởi tảo cộng sinh, vi tảo trên bề mặt đáy và các loài rong. Chu trình dinh dưỡng diễn ra trong tế bào san hô giữa tảo cộng sinh và vật chủ cũng như giữa các động thực vật trong tổ hợp phức tạp của rạn và chuỗi thức ăn nhiều tầng. Tuy nhiên, các quá trình năng lượng không giống nhau giữa các đới trong một rạn, giữa các rạn thuộc các vùng địa lý khác nhau và ở các mức độ phát triển khác nhau. Rạn san hô trong trạng thái cân bằng có tỷ số giữa sản xuất và hô hấp (P/ R) xấp xỉ bằng 1. Khi rong tảo ưu thế P/ R > 1, những vùng cát và sỏi phải
nhập khẩu mùn bã chỉ có hệ số P/ R < 1.
10. TẦM QUAN TRỌNG CỦA HỆ SINH THÁI RẠN SAN HÔ:
Các rạn san hô đa dạng và tuyệt mỹ đã tham gia hình thành và bảo vệ hàng ngàn hòn đảo. Chúng cũng có tầm quan trọng lớn ở nhiều đảo lớn và vùng bờ biển trong việc bảo tồn đất đai và sự tồn tại của con người. Rạn có ý nghĩa thật sự đối với cộng đồng ven biển và các quốc gia nhiệt đới. Do sự khác nhau về yếu tố kinh tế, xã hội, văn hóa, giá trị của rạn san hô được đánh giá một cách khác nhau giữa các nước hoặc các cộng đồng. Đối với các cộng đồng kinh tế phát triển, rạn san hô được coi là tài nguyên về xã hội và văn hóa. Giá trị kinh tế được hiểu ở phương diện giải trí và du lịch. Các đặc sản cũng rất hấp dẫn nhưng không phải là thiết yếu. Nhiều cộng đồng như thế đã hổ trợ cho chương trình nghiên cứu khoa học nhằm hiểu biết chức năng củacác hệ rạn san hô và tổ hợp phức tạp này liên quan như thế nào đến môi trường biển và
lục địa. Sau đây là những đặc tính của rạn san hô góp phần tạo nên giá trị về mặt xã hội và văn hóa và được coi là một nguồn lợi đặc biệt (Kenchington & Hudson, 1988).
10.1. Sức sản xuất: Các rạn san hô được coi là hệ sinh thái có năng xuất cao nhất trên thế giới. Chúng chiếm khoảng 0,1% diện tích bề mặt quả đất. Nhưng nghề cá liên quan trực tiếp hoặc gíán tiếp với rạn san hô và được đánh giá là chiếm khoảng 10% sản lượng nghề cá thế giới. Sức sản xuất cao có được nhờ tính hiệu quả của chu trình chuyển hóa vật chất. Trong đó tảo cộng sinh Zooxanthellea, tảo có khả năng cố định N và vi khuẩn
sống trong trầm tích đóng vai trò quyết định.
10.2. Tính đa dạng:
Rạn san hô cũng được coi là hệ sinh thái đa dạng nhất. chúng bao gồm nhiều loài đặc trưng đại diện cho hầu hết các nhóm động vật biển. Một số lượng lớn các hang hốc trên rạn cung cấp nơi trú ẩn cho cá, động vật không xương sống đặc biệt là cá con. Để bổ sung cho chiến lược cạnh tranh, các loài sống trong điều kiện mật độ dày trên rạn có thể hình thành nhiều kiểu quan hệ. Một trong những quan hệ phổ biến nhất là quan hệ đối kháng. Các phức chất hóa sinh hoạt tính cao đã được chiết xuất từ nhiều đối tượng san hô, một số có thể được sử dụng trong y học.
Tính đa dạng của các loài trên san hô cao đến mức nhiều loài; đặc biệt là động vật không xương sống như giun, tôm vẫn chưa được mô tả. Vì vậy rạn được coi là "kho dự trữ " gen. Chúng nắm giữ nhiều dấu vết để chúng ta có thể hiểu được các quần thể động thực vật phát triển như thế nào và có chức năng gì. Một số loài mang lại lợi ích kinh tế và xã hội trực tiếp cho con người. Giá trị về mặt "kho giữ trữ " gen của các loài có giá trị được chứng tỏ qua 2 ví dụ về sự di chuyển thành công Oác đụn Trochus niloticus ở Thái Bình Dương và cá thực phẩm ở Hawaii.
10.3. Nơi ở của các loài:
Rạn là môi trường mà nhiều loài phụ thuộc hoàn toàn vào nó. Nền đáy cứng trên rạn là nơi mà nhiều sinh vật đáy đặc trưng như sò, trai, hải miên, huệ biển, hải quì và tảo bám sinh trưởng. Với những loài này rạn san hô là nơi ở bắt buộc. Nhiều loài khác coi rạn là nơi ở cấp thiết trong giai đoạn dễ bị đe dọa của chu trình sống và rạn được sử dụng để kiếm ăn, đẻ trứng hoặc được coi là bãi ương con và trú ẩn. Việc thoát khỏi đe dọa nhờ nơi ở là cơ sở quan trọng duy trì nghề cá và giúp tránh khỏi sự tiêu diệt của các loài có giá trị cao. Rùa biển là một ví dụ về chức năng này của rạn san hô. Chúng là thành phần quan trọng của quần xã rạn san hô. Rùa Xanh đi đẻû và ấp trứng trên bãi ương con trên cạn. Đồi Mồi không di cư xa như Rùa Xanh và phân bố ở rạn nhiều hơn. Chúng ăn ngủ trên rạn và đẻ trứng trên các bãi cát san hô của các đảo san hô hoặc các đảo có rạn riềm.
11. VAI TRÒ CỦA SAN HÔ:
- Các loại san hô như san hô đỏ và san hô đen, san hô sừng hươu .. Là nguyên liệu quý để làm đồ trang sức và đồ trang trí. San hô đá là một trong những nguồn cung cấp nguyên liệu vôi cho xây dựng .
- Hoá thạch san hô là vật chỉ thị quan trọng của các địa tầng trong nghiên cứu địa chất.
- San hô được dùng thay xương nhân tạo trong chấn thương chỉnh hình ở mặt.
- Người ta còn lấy nhiều loại tôm cua, trai ốc sống ở vùng biển san hô, có màu sắc rực rỡ gây nuôi để tạo ra những thuỷ cung biển nhân tạo hay các công viên biển để phát triển du lịch dưới biển. Trong tương lai một số vùng biển có san hô như thế sẽ được nhà nước bảo vệ để nghiên cứu khoa học, kinh tế, tham quan du lịch. Các rạng san hô này cũng đông thời là tấm lá chắn ngăn cản sóng gío và bão biển đạp vào gây phá huỷ bờ. Chính vì thế, khi san hô cứng mất đi nó có thể gây lên những hậu quả nghiêm trọng như làm suy thoái nghề cá, sụt giảm du lịch và gia tăng hoạt dộng phá huỷ bời biển của các bão lốc.
11.1 ÑOÁI VÔÙI ÑÔØI SOÁNG CUÛA SINH VAÄT KHAÙC:
Chuùng laø ngoâi nhaø chung cuûa caùc sinh vaät döôùi bieån bôûi vì soáng cuøng vôùi san hoâ coù caùc loaøi nhö giun, thaân meàm, giaùp xaùc, da gai vaø ñaëc bieät laø caù vaø nhieàu ñoäng vaät khaùc nöõa. Coù nhieàu loaøi vaät suoát ñôøi soáng aån naùu trong taäp ñoaøn san hoâ ñoâi khi khoan saâu vaøo trong boä xöông cuûa san hoâ nhö giun oáng. Vuøng bieån san hoâ naøy coøn coù moät khu heä caù raát kì laï veà hình daùng vaø maøu saéc, caùc vaây to daøi phuø hôïp vôùi hình daïng caùc haønh lang vaø söï laáp loeù cuûa caùc meâ cung do ñaù ngaàm vaø san hoâ taïo ra. Trong soá vaøi chuïc ngaøn loaøi caù röïc rôõ ñoù coù nhöõng loaøi nhö caù veït, caù keøn, caù quaït, caù nhím, caù böôùm vaø caù heà.
11.2 ÑOÁI VÔÙI ÑÔØI SOÁNG CON NGÖÔØI
Ngöôøi ta coøn laáy nhieàu loaïi toâm cua, trai oác soáng ôû vuøng bieån san hoâ, coù maøu saéc röïc rôõ gaây nuoâi ñeå taïo ra nhöõng thuyû cung bieån nhaân taïo hay caùc coâng vieân bieån ñeå phaùt trieån du lòch döôùi bieån. Trong töông lai moät soá vuøng bieån coù san hoâ nhö theá seõ ñöôïc nhaø nöôùc baûo veä ñeå nghieân cöùu khoa hoïc, kinh teá, tham quan du lòch. Caùc raïng san hoâ naøy cuõng ñoâng thôøi laø taám laù chaén ngaên caûn soùng gío vaø baõo bieån ñaïp vaøo gaây phaù huyû bôø. Chính vì theá, khi san hoâ cöùng maát ñi noù coù theå gaây leân nhöõng haäu quaû nghieâm troïng nhö laøm suy thoaùi ngheà caù, suït giaûm du lòch vaø gia taêng hoaït doäng phaù huyû bôøi bieån cuûa caùc baõo loác.
III. CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ:
1. Các khu bảo tồn biển
Một phương pháp bảo tồn các rạn san sô ven biển đã ngày càng trở nên nổi trội là việc tổ chức các khu bảo tồn biển. Các khu bảo tồn này đã được thành lập ở Đông Nam Á và nhiều nơi khác trên thế giới nhằm nỗ lực khuyến khích quản lý ngư nghiệp có trách nhiệm và bảo vệ sinh thái. Cũng như tại các vườn quốc gia và những nơi trú ngụ của động vật hoang dã, các hoạt động khai thác có tiềm năng gây hại bị cấm tại các khu bảo tồn biển. Các khu bảo tồn biển có các mục tiêu xã hội cũng như sinh học, trong đó có việc khôi phục các rạn san hô, giữ gìn cảnh quan, bảo vệ và tăng đa dạng sinh học, thu lợi kinh tế.
2. Công nghệ khôi phục rạn
Các dòng điện yếu được truyền vào nước biển làm các khoáng chất bị phân rã và bám vào các cấu trúc thép. Lớp đá vôi thu được cũng giống như lớp đá vôi tạo nên các rạn san hô tự nhiên. Các loại san hô nhanh chóng tạo quần thể và sinh trưởng với tốc độ rất cao trên các cấu trúc này. Sự thay đổi trong môi trường do kết quả của các dòng điện còn làm tăng tốc sự hình thành và phát triển của cả đá vôi hóa học cũng như các bộ xương của san hô và các sinh vật có vỏ đá vôi khác.
Việc bồi đắp chất khoáng cho các rạn san hô hiện đang được thực hiện tại: Indonesia - Bali, Jamaica, Maldives - Ihuru và Vabbinfaru, Mexico - Yucatan, Panama - quần đảo San Blas, Papua New Guinea, Saya de Malha, Seychelles, Thái Lan - Phuket.
3. Quản lý và giám sát các hoạt động trên biển
Bao gồm việc xây dựng bộ quy tắc ứng xử cho các hoạt động trên biển trong đó quy định các điều luật và hướng dẫn dành cho các hoạt động trên biển như du lịch biển, các hoạt động đánh bắt cá và khai thác san hô. Các hoạt động du lịch lặn biển và neo đậu tàu thuyền cần tuân thủ theo những những nội quy cụ thể, đồng thời cần có những quy định rõ về thời gian và địa điểm được phép tham quan. Đối với các hoạt động khai thác cần có những quy định thật cụ thể về đối tượng và khu vực được phép khai thác cũng như mùa vụ và hạn ngạch khai thác, phương tiện và hình thức khai thác nhằm đảm bảo việc khai thác không làm tổn hại đến sự phát triển ổn định của hệ sinh thái rạn. Ngoài ra cũng đòi hỏi phải có cơ chế quản lý giám sát hiệu quả để đảm bảo các quy định được thi hành.
4. Giảm thiểu ô nhiểm, bảo tồn và khôi phục hệ thống rừng trên mặt đất
Đây là vấn đề rất phức tạp, không thể được thực hiện chỉ với một vài giải pháp đơn lẻ mà đòi hỏi phải có sự kết hợp của nhiều giải pháp đồng bộ với sự nổ lực rất lớn và sự hợp tác từ nhiều khu vực có liên quan thông qua các chương trình hợp tác quốc tế. Các nổ lực trong hợp tác quốc tế nhằm hướng tới các quan điểm chung trong giải quyết các vấn đề ô nhiểm môi trường, bảo tồn và khôi phục hệ thống rừng. Chính phủ các nước cần xúc tiến các chương trình quản lý kết hợp hài hòa các hoạt động quản lý sản xuất trên đất liền và trên biển nhằm giảm thiểu ô nhiểm môi trường. Đồng thời chính phủ cũng sẵn sàng hỗ trợ về tài chính cho các nổ lực nghiên cứu hướng đến việc sản xuất sạch trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp và thương mại dịch vụ. Các chương trình kế hoạch phải đảm bảo kết hợp hài hòa các yếu tố khoa học, xã hội và kinh tế.
Ngoài ra tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu không chỉ gây ra những tác động nghiêm trọng đến hệ sinh thái rạn san hô mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của con người. Các nổ lực trong ngăn chặn sự nóng lên của trái đất thông qua việc cắt giảm lượng khí thải (giảm hiệu ứng nhà kính). Việc thực hiện thành công những nổ lực này sẽ góp phần rất lớn đến bảo vệ rạn san hô hiệu quả nhất so với bất kỳ các giải pháp nào khác.
No comments:
Post a Comment