Môi trường nước vào thời điểm cá chết hàng loạt tháng 11 năm 2016 ở vịnh Vân Phong – Khánh Hòa dưới góc nhìn viễn thám
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
MÔI TRƯỜNG NƯỚC VÀO THỜI ĐIỂM CÁ CHẾT HÀNG LOẠT
THÁNG 11 NĂM 2016 Ở VỊNH VÂN PHONG – KHÁNH HÒA
DƯỚI GÓC NHÌN VIỄN THÁM
Tống Phước Hoàng Sơn1*, Nguyễn Thanh Tùng2
TÓM TẮT
Vào những ngày cuối tháng 11 năm 2016, hiện tượng chết hàng loạt của cá Bớp nuôi đã xảy ra ở
trong vịnh Vân Phong, huyện Vạn Ninh tỉnh Khánh Hòa. Thông qua việc trích xuất các thông số
nước ven biển như hàm lượng chlorophyll-a, hàm lượng chất lơ lửng, nhiệt đꢀ bề mặt biển từ ảnh
viễn thám có đꢀ phân giải cao như vệ tinh Landsat-8 (Landsat-8/OLI), và MultiSpectral Instrument
Sentinel 2 (Sentinel 2 - MSI) cho phép giải thích nguyên nhân gây chết hàng loạt của cá Bớp nuôi
trong khu vực. Hàm lượng chlorophyll-a, nhiệt đꢀ nước biển cao bất thường ở đỉnh vịnh Vân Phong
vào tháng 10 và tháng 11 năm 2016. Sự hâm nóng nước biển ở vùng nước nông, nước lưu thông
kém là các yếu tố quyết định sự tăng cao thường xuyên của nhiệt đꢀ nước ở các khu vực này. Nhiệt
đꢀ nước biển cao sẽ kích thích cho sự tăng trưởng và phát sinh hiện tượng nở hoa của tảo gây hại
trong điều kiện thích hợp. Tảo Ceratium fucas nở hoa phát sinh vào cuối tháng 10 năm 2016 từ chất
thải do NTTS ở Tuần Lễ trôi về phía Nam và đạt đỉnh vào tháng 11 năm 2016. Tảo Ceratium fucas
nở hoa gây “thủy triều đỏ”, làm giảm mạnh lượng oxy hòa tan trong nước. Thêm vào đó, với mật đꢀ
dày, tảo bám vào mang cá, gây nên hiện tượng nghẽn mang, khiến cá chết do thiếu oxy. Vùng đất
bồi khu dân cư mới Vĩnh Yên hình thành từ 2011 là yếu tố tiềm tàng gây ra tảo gây hại nở hoa và ô
nhiễm vùng nước ở đỉnh vịnh Vân Phong.
Từ khóa: Chlorophyll-a, hàm lượng vật lơ lững, nhiệt độ nước biển tầng mặt, LC8-OLI, SEN2-MSI,
tảo gây hại nở hoa, cá Bớp chết hàng loạt.
I. MỞ ĐẦU
Nuôi trồng thủy sản (NTTS) cung cấp 47% có thể được đánh giá, so sánh thông qua các lợi
nguồn thực phẩm từ nghề cá và là mꢀt trong ích về xã hꢀi, kinh tế và cả vấn đề môi trường,
những ngành sản xuất phát triển nhanh nhất chẳng hạn như cung cấp thực phẩm, tạo công ăn
trong thời đại ngày nay (FAO, 2012). Nuôi việc làm, tăng thu nhập, cải thiện dinh dưỡng
trồng thủy sản, như với bất kꢁ hoạt đꢀng kinh và sức khỏe, giảm tải áp lực lên nguồn giống tự
tế khác, nó cũng sử dụng các nguồn tài nguyên nhiên, … Tương tác với môi trường cũng có thể
thiên nhiên, phụ thuꢀc chặt chẽ với điều kiện tạo ra những tác đꢀng tiêu cực. Chất thải được
đầu vào (như nước, giống, thức ăn) cũng như tạo ra bởi các hoạt đꢀng nông nghiệp, NTTS xả
các quá trình tham gia (ví dụ: sức tải môi thải vào môi trường có thể có tác đꢀng tiêu cực
trường, mật đꢀ nuôi, các giải pháp giảm tải chất đến tài nguyên thiên nhiên, giảm chất lượng và
thải nguy hại (bao gồm thức ăn thừa) trong quá số lượng của chúng. Để giảm thiểu tác đꢀng tiêu
trình nuôi, giám sát môi trường và quản lý dịch cực của NTTS lên môi trường sống việc giám
bệnh, …). Tương tác của NTTS lên môi trường sát chất lượng nước ở vùng nuôi là cần thiết.
1 Viện Hải Dương Học - Viện Hàn lâm Khoa Học và Công nghệ Việt Nam - IO/VAST
2 Viện Kinh tế và Quy hoạch thủy sản - Bꢀ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
* Email: [email protected]
35
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 17 - THÁNG 9/2020
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
Hiện nay, việc giám sát chất lượng môi tượng phú dưỡng trong nước, liên quan trực tiếp
trường nước đã được thực hiện rꢀng rãi trên thế đến hàm lượng chlorophyll-a vì nó rất cần thiết
giới và cả ở Việt Nam, phục vụ cho các mục cho quá trình quang hợp (Allan và ctv., 2007).
đích khác nhau như giám sát chất lượng môi Chlorophyll-a được sử dụng trong quang hợp
trường nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh viện, oxy và được tìm thấy trong thực vật, tảo và
nước thải do hoạt đꢀng công nghiệp, giám sát cyanobacteria. Việc hiểu rõ mối quan hệ giữa
môi trường ở các vùng nuôi trồng thủy sản, … chlorophyll-a với các chất dinh dưỡng, các
Các chỉ số chất lượng nước bao gồm các đặc yếu tố môi trường, việc xem xét yếu tố nào
tính vật lý, hóa học và sinh học xác định bằng là ảnh hưởng mạnh nhất lên sự thay đổi trạng
cách lấy mẫu từ thực địa và sau đó phân tích thái dinh dưỡng của hệ sẽ hỗ trợ cho chúng ta
các mẫu trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, tốt hơn trong quản lý NTTS tập trung. Nhiều
việc giám sát môi trường bằng các phương pháp nhà nghiên cứu đã chứng minh việc tăng nồng
lấy mẫu truyền thống đòi hỏi tốn nhiều thời đꢀ chlorophyll-a gây ra sự giảm sự thích ứng
gian, công sức và cả tiền bạc. Hơn thế nữa, tính phổ ở các bước sóng ngắn, đặc biệt là trong dải
không đồng nhất về thời gian của việc lấy mẫu ở màu xanh lam (Dekker và Petter, 1993; Ritchie
vùng ven bờ, làm bức tranh phân bố chung của và ctv., 2003). Chlorophyll-a là mꢀt trong
các yếu tố môi trường đôi khi bị sai lệch nhiều những thông số quan trọng trong giám sát
so với thực tế. Việc áp dụng ảnh vệ tinh kết hợp môi trường vùng nuôi NTTS, và dễ dàng trích
với sử dụng tài liệu đo đạc thực tế, nhằm xác xuất từ các loại ảnh viễn thám màu hải dương
định các thuật toán địa phương của các thông khác nhau. Bài báo này tập trung trình bày
số môi trường, là mꢀt cách tiếp cận hiệu quả, nó khả năng trích xuất các thông số môi trường
cho phép khắc phục dần các nhược điểm trên, (hàm lượng chlorophyll-a, hàm lượng chất lơ
nhằm tạo điều kiện thuận tiện cho việc giám sát lững, nhiệt đꢀ nước biển tầng mặt) từ tư liệu
chất lượng môi trường nước bằng sử dụng tư ảnh viễn thám đꢀ phân giải cao như Landsat
liệu ảnh viễn thám đa thời gian.
8 - OLI (30 m) và ảnh Sentinel 2 - MSI (10 m)
Hàm lượng Chlorophyll-a, nhiệt đꢀ nước phục vụ giám sát chất lượng môi trường vùng
biển tầng mặt, hàm lượng vật lơ lửng và đꢀ nuôi trồng thủy sản. Việc trích xuất các thông
đục là các tham số môi trường cơ bản ven biển số môi trường vào thời điểm xảy ra sự cố môi
thường được đo đạc trong các các mạng lưới trường làm cá Bớp và các vật nuôi chết hàng
giám sát môi trường vùng ven bờ (Gohin et loạt ở vùng nước đỉnh vịnh Vân Phong - Khánh
al., 2011), đồng thời chúng có thể xác định tốt Hòa cuối năm 2016 sẽ được sử dụng như mꢀt
bằng tư liệu ảnh viễn thám màu, với đꢀ tin cậy ví dụ minh họa.
đủ cao.
II. TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
Chlorophyll-a là sắc tố diệp lục sinh ra nhờ NGHIÊN CỨU
quang hợp, nó được sử dụng như mꢀt chỉ thị
2.1. Đối tượng và phạm vi vùng nghiên
thể hiện sự phong phú của thực vật phù du và cứu
thể hiện trạng thái dinh dưỡng hiện hữu của
các hệ sinh thái thủy sinh. Chlorophyll-a là chỉ
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá khả
số thể hiện trạng thái dinh dưỡng vì hoạt đꢀng năng trích xuất thông số chlorophyll-a, hàm
như mꢀt liên kết giữa nồng đꢀ chất dinh dưỡng, lượng vật lơ lững (TSS), nhiệt đꢀ nước biển
đặc biệt là phốt pho và sản phẩm của tảo. Sự nở tầng mặt từ tư liệu ảnh viễn thám đꢀ phân giải
hoa của vi tảo, thường bị ảnh hưởng bởi hiện cao như Landsat 8 - OLI (30 m) và ảnh Sentinel
36
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 17 - THÁNG 9/2020
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
2 – MSI (10 m) phục vụ giám sát chất lượng
Các cảnh ảnh viễn thám đa phổ Landsat 8
môi trường vùng nuôi tôm hùm lồng và cả các và Sentinel-2 thu thập miễn phí từ trang web
đối tượng nuôi khác ở vùng ven bờ.
của hiệp hꢀi địa chất Mỹ liên kết với trung tâm
2.1.2. Phạm vi vùng nghiên cứu
Phạm vi vùng nghiên cứu chủ yếu tập trung usgs.gov/data_access/usgs_earthexplorer
và
ở phần đỉnh vịnh Vân Phong - Khánh Hòa nơi từ website của trung tâm hàng không và vũ trụ
loạt ở vùng ven bờ vịnh Vân Phong - Khánh các nguồn tư liệu viễn thám chính được sử dụng
Hòa vào tháng 10 - 11 năm 2016.
trong nghiên cứu này. Chúng bao gồm các cảnh
2.2. Tài liệu và phương pháp nghiên cứu ảnh Landsat-8 và Sentinel-2 chụp ở vùng ven bờ
2.2.1. Tài liệu sử dụng
Khánh Hòa - Phú Yên vào các thời điểm xảy ra
các sự cố môi trường như vừa nêu trên (Bảng 1).
- Tư liệu ảnh vệ tinh:
Bảng 1. Bảng liệt kê các cảnh ảnh viễn thám đa phổ đꢀ phân giải cao dùng trong nghiên cứu này.
20/10
/2016
27/10
/2016
10/11
/2016
28/11
/2016
Vùng chụp và sự cố môi trường có liên quan
đến NTTS
Ngày
Ảnh
Vịnh Vân Phong vào thời điểm trước và sau
khi xảy ra hiện tượng chết hàng loạt của cá
Bớp và tôm hùm nuôi ở khu vực
SEN2-
MSI
LC8-
OLI
SEN2-
MSI
SEN2-
MSI
- Lượng mưa ngày ở vịnh Vân Phong trong sóng khác nhau. Quy trình hiệu chỉnh khí quyển
năm 2017 được thu thập ở trang web quốc tế ACOLITE (NIR-SWIR) ở vùng nước đục ven
Giovanni
oceans-giovanni
- Tư liệu khảo sát hiện trường và thời điểm hiệu chỉnh mật đꢀ quang (aerosol) α = 8,7 và
và cho ảnh SENTINEL2 – MSI với thông số
xảy ra sự cố môi trường:
kiểu mật đꢀ quang ε = 0,92.
Các số liệu quan trắc môi trường vào trước
b. Thuật toán xác định chlorophyll-a dùng
và sau khi xảy ra các sự cố môi trường xảy ra cho ảnh Landsat 8 và Sentinel 2
vào tháng 10-11 năm 2016 ở vịnh Vân Phong
Hàm lượng chlorophyll-a trích xuất từ ảnh
(Khánh Hòa) trong các chuyến khảo sát mùa LC8/OLI được thực hiện dựa trên thuật toán
mưa, mùa khô ở vịnh Vân Phong tham khảo từ CHLOCX (Franz và ctv., 2014) dựa trên phản xạ
số liệu của đề tài, dự án tiến hành trong khu vực viễn thám Rrs443, Rrs488, và Rrs561 rút ra từ hiệu
(Nguyễn Ngọc Lâm và ctv., 2017) phục vụ cho chỉnh khí quyển bằng ACOLITE.
việc phân tích, đánh giá chất lượng môi trường
vào các thời điểm cá chết hàng loạt ở khu vực.
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu
Nếu Rrs443 > Rrs488 thì
Với
Với
a. Hiệu chỉnh khí quyển, xác định phản xạ
viễn thám Rrs(λ).
Sử dụng phần mềm ACOLITE (https://
odnature.naturalsciences.be/remsem/software-
and-data/acolite) nhằm hiệu chỉnh khí quyển
xác định phản xạ viễn thám Rrs(λ) ở các bước
Nếu Rrs443 < Rrs488 thì
37
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 17 - THÁNG 9/2020
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
SEN2/MSI cũng được thực hiện dựa trên áp ucsb.edu/modis/EMIS/html/em.html
dụng thuật toán CHLOCX, với bꢀ hệ số a0-4 thích
- C0 đến C6 là bꢀ hệ số kinh nghiệm dùng
hợp (Vanhellemont và Ruddick 2014) dựa trên cho ảnh LC8-TIR với các hệ số tương ứng
phản xạ viễn thám Rrs444, Rrs497, và Rrs560 rút ra -0,268; 1,378; 0,183; 54,3; -2,238; -129,2 và
từ hiệu chỉnh khí quyển bằng ACOLITE.
16,4 (Skokovic và ctv., 2014)
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Chất lượng nước vịnh Vân Phong
- Khánh Hòa khi xảy ra cá Bớp nuôi chết
Với
c. Thuật toán xác định hàm lượng vật lơ hàng loạt
lửng (TSS) cho ảnh Landsat 8 và Sentinel 2.
Vào những ngày cuối tháng 11 năm 2016,
Hàm lượng vật lơ lững có thể trích xuất từ hàng ngàn con cá bớp của người dân nuôi tại
ảnh LC8/OLI và SEN2/MSI dựa trên thuật toán các lồng bè tại vịnh Vân Phong, huyện Vạn
Nechad (Nechad, 2010) sử dụng phản xạ viễn Ninh, tỉnh Khánh Hòa chết hàng loạt. Kết quả
thám ở bước sóng cận hồng ngoại Rrs865
nghiên cứu của Trung tâm Quan trắc môi trường
và Bệnh thủy sản miền trung thuꢀc Viện Nghiên
cứu Nuôi trồng Thủy sản III, thông qua các mẫu
nước vào ngày 24 tháng 11 năm thu được tại
d. Thuật toán xác định nhiệt đꢀ nước biển vùng biển thôn Vĩnh Yên, cho thấy, sự xuất hiện
tầng mặt (TSS) dùng cho ảnh Lansat 8 - TIR
tảo gây hại với mật đꢀ cao ở tầng mặt, gồm tảo
Nhiệt đꢀ nước biển tầng mặt ước lượng từ Ceratium furcas. mật đꢀ 375.000 tế bào/mL và
ảnh Landsat 8 TIR được tính toán dựa trên thuật tảo Peridinium sp. (mật đꢀ 1.500 tế bào/mL);
toán “tách cửa sổ” - “Split - Window”,
và ở tầng đáy tảo Ceratium furcas có mật đꢀ
SST=BT10+C1(BT10-BT11)+C2.(BT10- 262.000 tế bào/mL là nguyên nhân chính gây
BT11)2+Co+(C3+C4W)(1-ε)+(C5+C6W).∆ε
ra cá chết hàng loạt. Tảo Ceratium furcas nở
Trong đó:
hoa làm giảm mạnh lượng oxy hòa tan trong
- BT10, BT11: nhiệt đꢀ chói (Brightness nước. Thêm vào đó, với mật đꢀ dày, tảo bám
Temperature) ở băng 10 (bước sóng 10,9 µm) và vào mang cá, gây nên hiện tượng nghẽn mang,
băng 11 (bước sóng 12,0µm) của ảnh Landsat 8 khiến cá chết do thiếu oxy. Kết quả phân tích
TIR được tính bởi
mẫu nước ngày 24 tháng 11 năm 2016, cho
thấy, các chỉ số môi trường như: pH, NH3, H2S,
NO2-N, COD đều đạt so với quy chuẩn Quốc
gia về chất lượng nước biển (đối với vùng nước
Hệ số hiệu chỉnh K1, K2 được cung cấp bởi nuôi trồng thủy sản, bảo tồn thủy sinh); chỉ số
usgs.gov/Landsat8_Using_Product.php)
so với quy chuẩn (0,2 mg/L), đồng thời hàm
- W: hàm lượng hơi nước trong khí quyển, lượng o xy hòa tan (DO) ở tầng mặt thấp hơn
được thu thập trực tiếp hàng ngày từ trang web quy chuẩn cho phép (< 4 mg/L).
3.2. Hiện tượng cá chết hàng loạt trong
- ε và ∆ε are trung bình và hiệu của phát vịnh Vân Phong trong mối liên quan đến hiện
xạ bề mặt đất (Land Surface Emissivity - LSE) tượng tảo nở hoa
của băng hồng ngoại nhiệt, với ε = 0,9902 và ∆ε
Kết quả xử lý tư liệu ảnh vệ tinh LC8-OLI
38
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 17 - THÁNG 9/2020
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
và SEN2-MSI trước, trong và sau khi xảy ra sự Vào ngày 10 tháng 11, xuất hiện mꢀt đám tảo
cố môi trường như vừa nêu cho thấy rõ xu thế nở hoa mới diện phân bố rꢀng, cũng bắt nguồn
phân bố và biến đꢀng hàm lượng chlorophyll-a, từ Tuần Lễ, và quét ngang qua các đảo Hòn Bịp,
hàm lượng vật lơ lững và nhiệt đꢀ nước biển Hòn A, Hòn Đấu, hàm lượng chlorophyll-a cực
tầng mặt ở đỉnh vịnh Vân Phong vào các thời đại ở trong đám tảo nở hoa này đạt mức 350 mg/
điểm xảy ra cá chết hàng loạt. Phân bố chi tiết m3. Ngoài ra, đám tảo này, cũng bám sát vào bờ
của hàm lượng chlorophyll-a vào các thời điểm Đông, quét qua vụng Vĩnh Yên và để lại dấu
khác nhau chỉ ra ở Hình 1.
vết qua đám tảo nhỏ còn sót lại tấp vào mũi Đá
Kết quả phân tích ảnh cho thấy, vào ngày 20 Son. Kết quả khảo sát trong đợt khảo sát tháng
tháng 10, bắt gặp mꢀt đám tảo nở hoa xuất hiện 11 năm 2016 đã chỉ ra, tảo nở hoa ở đây liên
ở vụng Vĩnh Yên (hàm lượng chlorophyll-a cực quan đến loài tảo Ceratium sp. và gây ra cá
đại đạt mức 45 mg/m3), và mꢀt đám tảo nở hoa chết hàng loạt ở thôn Vĩnh Yên, xã Vạn Thạnh,
khác tấp vào phía Đông Nam hòn Bịp, hòn Đước huyện Vạn Ninh. Sự xuất hiện với mật đꢀ dày
(Điệp Sơn) với hàm lượng chlorophyll-a cực (chlorophyll-a > 500 mg/m3) của loài tảo này,
đại đạt mức > 500 mg/m3. Vào ngày 27 tháng sẽ bám vào mang cá Bớp lồng nuôi ở khu vực,
10, xuất hiện mꢀt đám tảo nở hoa, bắt nguồn từ gây hiện tượng nghẽn mang, ảnh hưởng đến
địa điểm Tuần Lễ với hàm lượng đầu nguồn đạt quá trình hô hấp của cá và khiến cá chết do
mức 20 mg/m3 và trôi về phía vụng Vĩnh Yên. thiếu hụt oxy.
Hình 1. Phân bố hàm lượng chlorophyll-a từ tháng 10 năm 2016 đến tháng 11 năm 2016
trích xuất từ ảnh viễn thám.
39
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 17 - THÁNG 9/2020
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
Kết quả phân tích ảnh viễn thám đꢀ phân không kéo dài liên tục, mà có tác đꢀng thành
giải cao về phân bố hàm lượng chlorophyll-a nhiều đợt ngắn diễn ra trong hai tháng 10 -
vào ngày 20 tháng 10 năm 2016 đã chỉ ra dấu tháng 11 năm 2016.
vết xuất hiện của mảng tảo nở hoa rõ rệt ở ven
3.3. Hiện tượng cá chết hàng loạt trong
bờ Vĩnh Yên và cả ở Nam Hòn Bịp. Trong lúc vịnh Vân Phong trong mối liên quan với các
đó ảnh xử lý vào ngày 27 tháng 10 năm 2016 đã yếu tố nhiệt độ nước biển tăng cao, độ sâu
chỉ ra rõ rệt nguồn phát sinh của tảo Ceratium nhỏ của vùng nuôi, hệ thống ao nuôi tôm
sp. xuất phát từ các ao tôm ven bờ Tuần Lễ vào ven bờ.
ngày 27 tháng 10 năm 2016. Chúng tạo ra các
Kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của biến
đám tảo nở hoa của tảo Ceratium sp. và trôi dần đổi khí hậu và nhiệt đꢀ nước biển tăng (Tống
về phía vụng Vĩnh Yên. Đến ngày 10 tháng 11 Phước Hoàng Sơn và ctv., 2017) ở vùng Nam
năm 2016, các tảo này nở rꢀ thành mảng tảo Trung Bꢀ đã chỉ ra các năm 1998, 2010, 2016
nở hoa lớn và theo dòng nước trôi về phía Điệp là thời kꢁ hậu El Nino, với nhiệt đꢀ tăng cao
Sơn, mꢀt phần của các mảng tảo này, bám theo bất thường so các năm khác. Kết quả phân tích
ven bờ, đi qua vụng vĩnh Yên và để lại dấu biến đꢀng nhiệt đꢀ nước biển tầng mặt vào các
vết qua đám tảo nhỏ còn sót lại tấp vào mũi thời kꢁ khác nhau trong năm 2016 (Hình 2)
Đá Son. Như vậy sự xuất hiện của các đám cũng cho thấy nhiệt đꢀ nước biển thường xuyên
tảo nở hoa Ceratium sp. làm cho cá chết hàng tăng cao ở bờ Đông của vịnh Vân Phong (nghĩa
loạt trong đợt tháng 10 - tháng 11 năm 2016 là ở Tuần Lễ, vụng Vĩnh Yên, lạch Cổ Cò) với
có nguồn gốc phát sinh từ các ao đìa nuôi tôm nhiệt đꢀ thường xuyên tăng cao hơn 31oC. Ở
ở Tuần Lễ. Kết quả phân tích cũng chỉ ra, các vùng sát bờ Tuần Lễ, Vĩnh Yên, nhiệt đꢀ nước
đợt tảo nở hoa gây cá chết ở vịnh Vân Phong tăng đꢀt biến, có nơi nhiệt đꢀ lên đến 34 – 35oC .
07/07/2016
05/05/2016
09/09/2016
28/10/2016
Hình 2. Biến đꢀng nhiệt đꢀ nước biển tầng mặt (SST) vào các thời kꢁ khác nhau
của năm 2016 từ tư liệu ảnh Landsat 8 – OLI.
40
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 17 - THÁNG 9/2020
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
Sự hâm nóng nước biển ở vùng nước nông ở trên vùng đất này. Các phân tích hồi cố cũng
là yếu tố quyết định sự tăng cao thường xuyên cho thấy hiện tượng tảo nở hoa, và các vùng đꢀ
của nhiệt đꢀ nước ở các khu vực này. Như vậy đục cao đã thường xuyên xảy ra ở vụng Vĩnh
nhiệt đꢀ nước biển thường xuyên cao vào năm Yên từ các năm trước đây (Hình 3). Vào năm
2016, cùng với đꢀ sâu nhỏ ở vùng nuôi Vĩnh 2011, mꢀt phần ao nuôi tôm ở khu vực Bắc Hòn
Yên là các yếu tố kích thích cho sự phát triển Trì được dở bỏ, và thay vào đó là vùng đất bồi
của tảo nở hoa trong khu vực.
cho xây dựng khu dân dân cư mới Vĩnh Yên. Vì
3.4. Yếu tố tiềm tàng gây tảo nở hoa và nhiều lý do khác nhau, đến nay vùng đất mới
ô nhiễm biển ở vụng Vĩnh Yên của vùng đất này vẫn chưa hoàn thành và đang có dấu hiệu
bồi khu dân cư mới Vĩnh Yên.
tạo điều kiện tiềm tàng cho sự phát triển của tảo
Các kết quả phân tích ảnh vệ tinh đều cho nở hoa và cả khả năng ô nhiễm biển ở vùng biển
thấy hàm lượng chlorophyll-a, hàm lượng vật lân cận.
chất lơ lững thường xuyên có giá trị cực kꢁ cao
Hình 3. Biến đꢀng hàm lượng chlorophyll-a (trái) và hàm lượng vật lơ lững (phải)
vào các thời kꢁ khác nhau ở vùng ven bờ vùng Vĩnh Yên nơi xảy ra hiện tượng cá chết
hàng loạt tháng 11 năm 2016.
3.5. Quan hệ của lượng mưa và khả năng đến tháng 06 năm 2017 (Hình 4) từ dữ liệu của
tảo nở hoa ở trong vịnh Vân Phong
trung tâm nghiên cứu vũ trụ Mỹ - NASA đã cho
Phân tích biến thiên của lượng mưa hàng ta vài gợi ý về quan hệ của lượng mưa và khả
ngày ở vịnh Vân Phong từ tháng 04 năm 2016 năng tảo nở hoa ở trong vịnh Vân Phong.
41
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 17 - THÁNG 9/2020
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
Hình 4. Biến trình của lượng mưa vịnh Vân Phong từ tháng 4 năm 2016 đến tháng 06 năm 2017.
Đợt mưa lớn và kéo dài từ tháng 10 đến
Đợt mưa lớn và kéo dài từ tháng 10 đến
tháng 12 năm 2016 có khả năng là yếu tố “dẫn tháng 11 năm 2016 là yếu tố “dẫn đường” phát
đường” đưa nguồn phát sinh gây ra tảo nở hoa sinh tảo Ceratium furca nở hoa từ ao NTTS ở
của loài Ceratium từ các ao nuôi tôm ở Tuần Lễ Tuần Lễ đi vào vịnh Vân phong, trôi xuống phía
vào vịnh Vân Phong. Sau đó theo dòng nước, Nam và quét qua vũng Sim làm gây ra cá chết
các đám tảo nở hoa trôi dần xuống phía Nam ở khu vực này.
và quét qua vụng Vĩnh Yên làm gây ra cá chết
ở khu vực này.
Vùng đất bồi khu dân cư mới Vĩnh Yên
hình thành từ 2011 là yếu tố tiềm tàng gây ra
tảo gây hại nở hoa và ô nhiễm biển ở vũng Sim.
IV. KẾT LUẬN
Hàm lượng chlorophyll-a, nhiệt đꢀ nước
biển cao bất thường ở vũng Sim, lạch Cổ Cò LỜI CẢM ƠN
vào tháng 10, tháng 11 năm 2016
Các tác giả trong quá trình thực hiện bài
Sự hâm nóng nước biển ở vùng nước nông, báo khoa học này có sử dụng số liệu, tư liệu và
nước lưu thông kém là yếu tố quyết định sự tăng tham khảo những kết quả KHCN có được trong
cao thường xuyên của nhiệt đꢀ nước ở các khu khuôn khổ đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công
vực này. Trong lúc đó nhiệt đꢀ nước, đến lượt nghệ viễn thám và GIS hỗ trợ quản lý, giám sát
nó là yếu tố kích thích cho sự tăng trưởng và và cảnh báo dịch bệnh trong nuôi trồng thủy
phát sinh tảo gây hại nở hoa trong điều kiện sản” mã số VT-UD.07/17-20 thuꢀc Chương
thích hợp.
trình Khoa học và Công nghệ cấp Quốc gia về
Hiện tượng nở hoa của tảo Ceratium fucas Công nghệ vũ trụ (2017-2020) do Viện Kinh
phát sinh vào hạ tuần tháng 10 năm 2016 từ chất tế và Quy hoạch thủy sản (Bꢀ Nông nghiệp và
thải do NTTS ở Tuần Lễ trôi về phía Nam và Phát triển nông thôn) chủ trì thực hiện. Các tác
đạt đỉnh vào tháng 11 năm 2016. Tảo Ceratium giả xin chân thành cảm ơn đề tài đã tạo điều
fucas nở hoa gây “thủy triều đỏ”, làm giảm kiện tốt nhất để có được những kết quả nghiên
mạnh lượng oxy hòa tan trong nước. Thêm vào cứu trên.
đó, với mật đꢀ dày, tảo bám vào mang cá, gây
nên hiện tượng nghẽn mang, khiến cá chết do
thiếu oxy.
42
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 17 - THÁNG 9/2020
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
with SEVIRI in the southern North Sea. Optics
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
Express, 17, 14029–14052.
Ritchie, J.C., Zimba, P.V., Everitt, J.H., 2003.
Remote sensing techniques to assess water
quality. Photogramm. Eng. Remote Sens. 695–
704.
Ruddick, K.G., Ovidio, F., and Rijkeboer, M., 2000.
Atmospheric correction of SeaWiFS imagery
for turbid coastal and inland waters, Appl. Opt.
39(6), 897–912.
Nguyễn Ngọc Lâm, chủ biên, 2017. Điều tra, đánh
giá hiện tượng nở hoa của vi tảo và xác định
nguyên nhân gây chết của đối tượng thủy sinh
trong vịnh Vân Phong; đề xuất các biện pháp
phòng ngừa. Báo cáo tổng kết nhiệm vụ môi
trường tỉnh Khánh Hòa – Tài liệu lưu trữ Viện
Hải Dương Học, năm 2017.
Tài liệu tiếng Anh
Tong Phuoc Hoang Son, Tran Van Chung, Nguyen
Huu Huan, Ngo Manh Tien, Vu Van Tac,
Nguyen Hoang Thai Khang, Nguyen Truong
Thanh Hoi, Marine Herrmann, Eko Siswanto,
2017. Abnormal features of oceanographic
characteristics in upwelling Vietnam waters
under impact of El Niño events. Vietnam
Journal of Earth Sciences, 39(3), 225-239, DOI:
10.15625/0866-7187/39/3/10268.
Skokovic, D., Sobrino, J.A., Jimenez-Munoz,
J.C., Soria, G., Julien, Y., Mattar, C., and Jordi
Cristobal, 2014. Calibration and Validation of
Land Surface Temperature for Landsat 8 – TIRS
Sensor. Land product Validation and Evolution,
ESA/ESRIN Frascati (Italy), pp 6-9, January 28-
30.
Vanhellemont, Q., Ruddick, K., 2014. Turbid wakes
associated with offshore wind turbines observed
with Landsat 8. Remote Sensing of Environment
145, 105–115.
Vanhellemont, Q., Ruddick, K., 2015. Advantages
of high quality SWIR bands for ocean colour
processing: Examples from Landsat-8. Remote
Sensing of Environment 161, 89–106.
Allan, M.G., Hicks, B.J., Brabyn, L., 2007. Remote
Sensing of Water Quality in the Rotorua Lakes;
The University of Waikato: Hamilton, New
Zealand.
Franz, B.A., Bailey, S.W., Kuring, N., and Werdell,
P.J., 2014. Ocean Color Measurements from
Landsat-8 OLI using SeaDAS,” Proc. Ocean
Optics 2014, Portland Maine (USA), 26-31.
Dekker, A.G., Vos, R., Peters, S., 2002. Analytical
algorithms for lake water TSM estimation for
retrospective analyses of TM and SPOT sensor
data. Int. J. Remote Sens. 15–35.
FAO, 2012. The state of World Fisheries and
Aquaculture 2012. FAO Fisheries and
Aquaculture Department Food and Agriculture
Organization of The United Nations, Rome,
2012.
Gohin, F., 2011. Annual cycles of chlorophyll-a,
non-algal suspended particulate matter, and
turbidity observed from space and in-situ in
coastal waters. Ocean Sci. 705–732.
Gordon, H.R., and Wang, M., 1994. Retrieval of
water-leaving radiance and aerosol optical
thickness over the oceans with SeaWiFS: a
preliminary algorithm, Appl. Opt. 33(3), 443–
452.
Neukermans, G., Ruddick, K., Bernard, E., Ramon,
D., Nechad, B., Deschamps, P. -Y., et al.,
2009. Mapping total suspended matter from
geostationary satellites: A feasibility study
Wang, M., Shi, M., 2007. The NIR-SWIR combined
atmospheric correction approach for MODIS
ocean color data processing. Optics Express,
Volume 15, No 24.
43
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 17 - THÁNG 9/2020
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
ENVIRONMENTAL CONDITION DURING THE PERIOD OF MASS
FISH MORTALITY IN NOVEMBER 2016 IN VAN PHONG BAY -
KHANH HOA PROVINCE UNDER REMOTE SENSING LIGHT
Tong Phuoc Hoang Son1*, Nguyen Thanh Tung2
ABSTRACT
At the end of November 2016, the mass mortality of the Cobia occurred in Van Phong bay, Van
Ninh district, Khanh Hoa province. Through the extraction of coastal water parameters such as
chlorophyll-a content, suspended matter content, sea surface temperature from high resolution
remote sensing images Landsat-8 satellite (Landsat-8 - OLI), and the MultiSpectral Instrument on
board Sentinel 2 (Sentinel 2 - MSI) allows to explain the cause of the mass mortality of the caged
Cobia in the area at this time. It was found that both Chlorophyll-a content, sea water temperature
areabnormally high at Van Phong bay in October and November 2016. The warming of sea water
in shallow areas, low water current are the decisive factors for the increase of the water temperature
in this area. Then, high seawater temperatures will stimulate growth and generation of harmful
algae bloom (HAB) under the appropriate conditions. The blooming of Ceratium fucas algae in
Van Phong bay generated in late October 2016 because of the waste water produced by aquaculture
activity in Tuan Le village, they drifted to the south and peaked in November 2016. The blooming
of Ceratium fucas caused red tide and s strongly reduces the amount of oxygen in the water. In
addition, high density of algae cling to the gills causing gills obstruction and fish die due to lack of
oxygen. The new land in Vinh Yen settlement formed in 2011 is a potential factor to increase water
turbidity, creating harmful algae bloom and water pollution in the peak of Van Phong Bay.
Keywords: Chlorophyll-a, suspended matter content, sea surface temperature, LC8-OLI, SEN2-
MSI, Harmful Algae Bloom, mass mortality of caged Cobia.
Người phản biện: TS. Lê Hồng Phước
Ngày nhận bài: 02/8/2020
Người phản biện: PGS. TS. Võ Nam Sơn
Ngày nhận bài: 04/8/2020
Ngày thông qua phản biện: 22/8/2020
Ngày duyệt đăng: 26/8/2020
Ngày thông qua phản biện: 20/8/2020
Ngày duyệt đăng: 26/8/2020
1 Institute of Oceanography
2 Vietnam institute of fisheries economics and planning
* Email: [email protected]
44
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 17 - THÁNG 9/2020
10 trang
43780
Free
Bạn đang xem tài liệu "Môi trường nước vào thời điểm cá chết hàng loạt tháng 11 năm 2016 ở vịnh Vân Phong – Khánh Hòa dưới góc nhìn viễn thám", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- moi_truong_nuoc_vao_thoi_diem_ca_chet_hang_loat_thang_11_nam.pdf
