Kỹ thuật sinh thái cải thiện phân bố và kiếm ăn của cá hồi con

Cơ sở hạ tầng ven biển tạo điều kiện thúc đẩy cho các ngành công nghiệp, giao thông vận tải và du lịch phát triển và dự kiến sẽ tăng lên khi dân số ven biển ngày càng tăng. Việc sửa đổi bờ biển làm thay đổi cấu trúc cơ bản và chức năng của các hệ sinh thái gần bờ.

Một trong những hình thức phổ biến là thay thế các lớp nền tự nhiên của bờ biển bằng lớp nền cứng ví dụ như bê tông, riprap - là một lớp đá rất lớn đan xen với nhau, hoạt động như một rào chắn trên các sườn dốc không ổn định hoặc các khu vực dòng chảy tập trung lớn để ngăn chặn sự xói mòn do tác động của sóng. Bên cạnh đó chúng cũng đóng vai trò là nền tảng cho các công trình trên mặt nước như cầu tàu và cầu cảng.

Điều này làm thay đổi cấu trúc vật lý của môi trường sống gần bờ như việc rút ngắn diện tích các vùng bãi triều, tạo ra độ dốc và bóng râm nhân tạo đồng thởi cũng có những tác động đến sinh thái, sự đa dạng và phong phú của các loài sinh vật biển. Kỹ thuật sinh thái tích hợp các nguyên tắc sinh thái với thiết kế kỹ thuật là một giải pháp thay thế để cải thiện các tác động xấu do con người gây ra đối với các hệ sinh thái gần bờ đồng thời thiết lập lại hệ thống phòng thủ tự nhiên ven biển. 

Cơ sở hạ tầng ven biển làm thay đổi cấu trúc vật lý của môi trường, ảnh hưởng đến quần thể cá hồi. Ảnh: Cock-Robin.

Một nghiên cứu quan sát thấy cá hồi con tập trung bên cạnh cầu tàu và bến tàu, nhưng hiếm khi bên dưới chúng, lý giải cho vấn đề này có thể là do bóng râm đã hạn chế tầm nhìn dưới nước, dẫn đến những thay đổi trong cả phân bố không gian và hành vi kiếm ăn của cá hồi con, do đó có thể làm tăng tính nhạy cảm với động vật ăn thịt và hạn chế kiếm ăn dọc theo bờ biển đồng thời ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo biển, động vật thủy sinh làm giảm đi tính sẵn có của con mồi - một thành phần quan trọng trong khẩu phần ăn của cá hồi con. 

Trong nghiên cứu này, các cuộc khảo sát đã được thực hiện tại sáu địa điểm dọc theo Vịnh Elliott ( Hoa Kỳ ) vào năm 2012, 2018 trước và sau khi tường chắn sóng được thiết kế lại bề mặt có khả năng cho ánh sáng xuyên qua kéo dài theo chiều dài của tường chắn sóng để giảm bớt bóng râm và cho phép nhiều ánh sáng chiếu đến môi trường sống gần bờ bên dưới hơn nhằm mục đích tạo thành một "hành lang di cư" để nâng cao năng suất và cho phép cá hồi con di chuyển bình thường, kiếm ăn trên đường ra đại dương. Các cuộc khảo sát được thực hiện trong mùa cao điểm di cư của cá hồi con từ tháng ba đến tháng tám, mỗi địa điểm đã được khảo sát hai lần mỗi tháng. Mức độ phong phú, khả năng kiếm ăn cũng như những thông tin cần thiết đã được ghi lại.

Những nỗ lực Thực nghiệm kỹ thuật sinh thái mang lại giá trị phục hồi cho quần thể cá hồi tự nhiên. Ảnh: Jasongillman.

Nhìn chung, kết quả chỉ ra rằng những cải tiến được thực hiện đối với tường chắn sóng Vịnh Elliott bao gồm lắp đặt bề mặt cho phép ánh sáng xuyên qua, nâng cao độ cao so với đáy biển và lớp nền có kết cấu phức tạp có thể cải thiện môi trường sống gần bờ mang lại lợi ích cho cá hồi con di cư. Hơn nữa, quan sát thấy mật độ cá hồi con tăng cao dưới cầu tàu khi thủy triều xuống - một lý giải hỗ trợ thêm cho lý thuyết rằng sự sẵn có của ánh sáng làm trung gian cho sự chọn lọc môi trường sống. Độ cao thủy triều thấp có khả năng cho phép ánh sáng xuyên qua nhiều hơn phù hợp với những phát hiện trước đó rằng cá hồi con có xu hướng tránh những khu vực râm mát dưới bến tàu khi thủy triều lên và tập trung đông khi thủy triều xuống. Tỷ lệ kiếm ăn của cá hồi con được quan sát thấy ở các sinh cảnh gần bờ dưới bến tàu tăng 25% sau quá trình kỹ thuật hóa sinh thái tường biển. Qua đó, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng cá hồi con được phân bổ đồng đều hơn trên môi trường sống đã được cải thiện nhờ vào kỹ thuật sinh thái. 

Thực nghiệm kỹ thuật sinh thái tiếp tục mang lại những hiểu biết mới lạ về thiết kế của “tường chắn sóng thông minh dành cho cá”. Những nỗ lực này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách kỹ thuật sinh thái định hình các đặc điểm môi trường sống phi sinh vật và sinh vật, cơ hội và những hạn chế đối với thành công trong việc khôi phục bờ biển đô thị để phục hồi giá trị môi trường sống đã bị tổn hại một cách hiệu quả nhất cũng như mong đợi sự quan tâm của xã hội nhiều hơn trong việc khôi phục các hệ thống bị tác động mạnh này.