“Thuỷ triều đỏ” là thuật ngữ ngày càng phổ biến và quen thuộc. Nó không thuần chỉ là một hiện tượng tự nhiên tuyệt vời đầy kì bí như nhiều người vẫn nghĩ mà thực chất là một vấn đề môi trường nhức nhối cần quan tâm.
“Thủy triều đỏ” chỉ sự nở hoa của các loài vi tảo biển. Đây là hiện tượng tự nhiên xảy ra do mật độ tế bào vi tảo gia tăng lên đến hàng triệu tế bào/lít (thông thường có khoảng 10 – 100 tế bào vi tảo/ml nhưng trong trường hợp “nở hoa”, mật độ có thể lên trên 10.000 tế bào/ml), làm biến đổi màu của nước biển từ xanh lục đậm, đỏ cho đến vàng xám.
Hiện tượng “nở hoa” thường đi kèm với hàm lượng oxy hòa tan suy giảm nhanh chóng, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống thủy sinh vật. Đến nay, các nhà khoa học đã xác nhận có khoảng 300 loài vi tảo biển đã hình thành sự nở hoa làm thay đổi màu nước biển. Trong đó, có khoảng 1/4 loài (70 – 80 loài), gây hiện tượng nở hoa có khả năng sản sinh độc tố đang là mối đe dọa đến khu hệ động vật và thực vật tự nhiên ở nước, nghề nuôi trồng thủy sản và sức khỏe của con người (nguyên nhân do độc tố tảo có thể được tích lũy trong vài loài động vật thân mềm sò, ốc hay cá… và không bị phá hủy trong quá trình đun nấu, không ảnh hưởng đến mùi vị của thực phẩm).
“Thuỷ triều đỏ” là một tên gọi cho một hiện tượng được gọi đúng hơn là sự nở hoa của tảo, một sự kiện mà trong đó các cửa sông, ven biển, hoặc nước ngọt tảo tích lũy nhanh chóng. Những loại tảo, cụ thể thực vật trôi nổi, chủ yếu là sinh vật đơn bào, ở mật độ cao thì ta có thể nhìn thấy váng loang lổ trên bề mặt nước. Một số loài tảo chứa các sắc tố quang hợp có khả năng làm thay đổi từ màu nước từ màu xanh cho đến màu đỏ nâu. Khi tảo tập trung ở mức cao,nước có thể bị đổi màu tím đến hồng, nhưng thường hay gặp là màu đỏ hay màu xanh lá cây. Không phải tất cả các sự nở hoa của tảo đều gây ra đổi màu, và không phải tất cả đều là màu đỏ. Để phân biệt “thuỷ triều đỏ” với thuỷ triều các nhà khoa học hay sử dụng thuật ngữ sự nở hoa của tảohoặc sự nở hoa của tảo độc hại (HAB) thay cho thuật ngữ “thuỷ triều đỏ-red tide”.
Cơ chế hình thành
Tảo, theo một cách hiểu nào đó, được gọi là thallophytes tức tảo thực vật – là những thực vật thiếu rễ, thiếu lá và thiếu cả thân, chúng có chất diệp lục (chlorophyll) đóng vai trò như sắc tố quang hợp sơ cấp và chúng thiếu lớp tế bào bất thụ đóng vai trò như lớp tế bào trợ dưỡng có nhiệm vụ bao quanh lớp tế bào sinh dục. Ở đây, chúng ta chỉ quan tâm đến vi tảo bởi những loài tảo gây thủy triều đỏ đa số đều là vi tảo. Vi tảo (Microalgae) là tất cả các tảo (Algae) có kích thước hiển vi. Muốn quan sát chúng phải sử dụng tới kính hiển vi. Trong số khoảng 50 000 loài tảo trên thế giới thì vi tảo chiếm đến khoảng 2/3.
Nguyên nhân của hiện tượng trên có liên quan đến các yếu tố môi trường như: nhiệt độ, độ mặn và hàm lượng muối, dinh dưỡng cũng như các trường khí – thủy văn. Yếu tố chính ảnh hưởng đến sự xuất hiện thuỷ triều đỏ bao gồm: Sự gia tăng nhiệt độ bề mặt biển, giảm nồng độ muối, tăng lượng chất dinh dưỡng trong môi trường biển, biển lặng, những đợt mưa sau suốt mùa hè nắng nóng. Ngoài ra, thuỷ triều đỏ có thể lây lan trên diện rộng bởi gió, dòng chảy, những cơn bão hoặc tàu thuyền. Các yếu tố khác như sự khuếch tán một lượng lớn bụi giàu sắt từ các sa mạc rộng lớn như sa mạc Sahara cũng có thể được xem như là một trong những nguyên nhân gây ra thuỷ triều đỏ. Một số sự kiện tảo nở hoa trên bờ biển Thái Bình Dương có liên quan đến những biến đổi khí hậu trên qui mô lớn như El Nino.
Trên thực tế, thuỷ triều đỏ là hiện tượng tự nhiên có thể xảy ra bất chợt hoặc theo chu kỳ hàng năm do liên quan đến nhiều yếu tố xã hội, tự nhiên khác nhau. Đặc biệt, đối với những khu vực tập trung nuôi cá lồng và nuôi tôm, lượng thức ăn dư thừa và chất thải của tôm, cá là nguồn dinh dưỡng rất phong phú cho các loài tảo độc. Công nghiệp hóa, đô thị hóa dẫn đến nhu cầu mở rộng đất ở vùng triều và vùng ven bờ tăng nhanh, chủ yếu sử dụng cho nông nghiệp, thủy sản và dùng cho xây dựng nhà ở, xí nghiệp, mở rộng mạng lưới giao thông, bền cảng… Nguồn nước thải sinh hoạt được thải trực tiếp từ các khu dân cư ven biển. Theo một nghiên cứu của Hồng Kông, tập trung dân cư, gia tăng mật độ dân số ở các khu vực ven biển kéo theo hàng loạt tình trạng ô nhiễm môi trường bờ biển gây ra bởi các hoạt động sinh hoạt của con người như rác thải sinh hoạt, chất thải và hóa chất sử dụng trong nông nghiệp, nước thải từ các thành phố hoặc nơi tập trung đông dân cư có thể là nguyên nhân làm gia tăng khả năng xảy ra hiện tượng này. Chất lượng nước thải chủ yếu là giàu chất hữu cơ, phân rác, cùng với chất thải từ các nền công nghiệp ven biển. Nếu trong nước có quá nhiều Nitơ thì tảo và các phiêu sinh vật sẽ tăng nhanh chóng về số lượng tạo nên thủy triều đỏ hay nâu. Cơ quan bảo vệ môi trường của Mỹ ước lượng rằng khi nồng độ N0x trong nước từ 12% đến 44% sẽ tạo nên sự phú dưỡng. Lượng chất thải này được thải trực tiếp vào biển không qua xử lý hoặc thải vào sông rồi qua biển gây ô nhiễm hữu cơ, làm giảm lượng oxy trong nước, mất nơi cư trú của các loài sinh vật biển. Thêm vào đó sự ô nhiễm biển còn do chế phẩm phục vụ nuôi tôm, dư lượng các loại thuốc kích thích, trừ sâu, bảo vệ thực vật,… Góp phần làm gia tăng tần suất xuất hiện “thủy triều đỏ” gây ô nhiễm nghiêm trọng đến nền kinh tế biển, mất cân bằng sinh thái biển.
Trong giai đoạn bào xác, vi tảo tồn tại dưới dạng tiềm sinh ở đáy cát thềm lục địa. Vào một thời điểm nào đó mà con người khó đoán trước, chúng sản sinh rất nhanh với mật độ dày đặc (60-70 triệu tế bào trong 1 lít nước), biến nước biển từ màu xanh chuyển sang vàng nhạt, vàng thẫm rồi đỏ như pha máu.
Các loài tảo và vi khuẩn có chứa các sắc tố màu khác nhau, sống trôi nổi, dưới những điều kiện môi trường nhất định có thể sinh trưởng thành các quần thể to lớn ở vùng ven bờ gây nên sự đổi màu nước. Sự đổi màu nước tự nhiên thành mầu đỏ, nâu, vàng nâu nhạt (màu hổ phách) hoặc xanh vàng ở các vùng nước rộng lớn diễn ra là kết quả của sự nở hoa (Algal blooms) của các loài vi tảo và vi khuẩn lam trong thủy vực. Màu đặc trưng của Biển Đỏ gây nên bởi sự nở hoa của vi khuẩn lam Oscillatoria erythraeum mà chúng có chứa các sắc tố đỏ phycoerythrin, v.v
“Thủy triều đỏ” là sự sinh trưởng mạnh mẽ của các loài phù du nào đó gây ra làm đổi màu nước. Các loài này có thể sản sinh ra độc tố gây chết tôm, cá, thân mềm và con người ăn phải cũng bị ngộ độc và có thể bị tử vong. Hiện tượng nở hoa của tảo độc hại (HAB-Harmful Algal Blooms) là các sự kiện mà tại đó sự tăng mật độ của một hoặc một số loài tảo độc hại đạt tới mức có thể gây nguy hại tới các sinh vật khác.
Người ta chia hiện tượng nở hoa của tảo độc hại thành một số loại sau:
- Các loài không chứa độc tố nhưng khi nở hoa làm thay đổi màu nước; dưới những điều kiện đặc biệt chẳng hạn như trong các vịnh kín, tảo nở hoa có thể tăng đến mật độ rất cao làm chết cá và các động vật không xương sống có trong thủy vực đó do cạn kiệt oxy. Tiêu biểu trong nhóm này là các loài: Gonyaulax polygramma, Noctiluca scintillans (tảo giáp), Trichodesmium erythraeum (tảo lam).
- Các loài sản sinh ra các độc tố mạnh mà ta có thể phát hiện được thông qua chuỗi thức ăn tới con người, gây nên một loạt các chứng bệnh về thần kinh và tiêu hóa, trong đó các đại diện của tảo Giáp, có các loài thuộc chi Dinophysis, Goniaulax và Prorocentrum có tính độc rất cao.
- Các loài không độc với người nhưng lại độc với cá và các động vật không xương sống (đặc biệt trong các hệ thống nuôi thâm canh) do phá hủy hoặc làm tắc các mang của chúng; bao gồm các loài tảo khuê Chaetoceros convolutus, tảo giáp Gymnodinium mikimotoi,… gây nên.
Một vài loài tảo có thể gây độc ngay ở mật độ thấp chưa làm thay đổi màu nước, chẳng hạn như loài Alexandrium tamarense, các độc tố PSP được phát hiện trong thân mềm khi mật độ của loài này thấp hơn 103 tế bào/lít, trong khi các tảo khác thường gây hại khi chúng xuất hiện ở các mật độ cao hơn, làm thay đổi màu nước và kết quả là gây nên thủy triều đỏ. Loài Gyrodinium aureolum gây chết cá và các động vật đáy ở mật độ cao hơn 107 tế bào/lít (Andersen, 1996).
Tác động của hiện tượng thủy triều đỏ
Tác động về mặt kinh tế – xã hội
Thủy triều đỏ vốn là một hiện tượng xảy ra một cách tự nhiên nhưng sự gia tăng các hoạt động của con người gây ô nhiễm, cùng với biến đổi khí hậu dẫn tới sự đe doạ cho sự phát triển bền vững của các vùng bờ biển.
Thời gian gần đây, hiện tượng này xuất hiện ngày càng nhiều và để lại nhiều hậu quả nghiêm trọng như: thiệt hại kinh tế của các ngành khai thác, nuôi trồng thuỷ sản, ngành du lịch…, gây hại đến sức khoẻ con người, suy thoái môi trường biển ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững…
Thực ra, thuỷ triều đỏ có thể được gây ra bởi những loại tảo có khả năng sản xuất ra các chất độc gây nguy hiểm cho các loài sinh vật biển và con người. Được sử dụng để chỉ một trong những hiện tượng mà nó có thể xuất hiện một cách bất ngờ vào một ngày bất chợt ở các bãi biển. Nhưng hiện nay, một mối đe dọa đối với các bãi biển vui chơi, giải trí lớn chính là sự xuất hiện của những lớp bọt nổi lềnh bềnh được tạo ra bởi một số loài tảo thường được biết đến với tên gọi là “Thuỷ triều đỏ” đã trở nên ngày càng phổ biến như một sự rắc rối thực sự. Trong thời gian xảy ra thuỷ triều đỏ, lượng oxy trong nước bị tiêu thụ mạnh, một khối lượng lớn các loài tảo độc hại bao phủ trên bề mặt đại dương. Cá, rùa biển, cá voi, cá heo…tất cả những xác chết đó được sóng đánh, rửa trôi lên bờ biển và không còn nghi ngại gì về nguyên nhân gây ra là do chính cái gọi là Thuỷ triều đỏ. Đối với người dân, chỉ cần thở trong vùng lân cận nơi xảy ra hiện tượng trên là đã có thể dẫn đến kích thích hô hấp, gây ho, kích thích họng đặc biệt đối với người bệnh suyễn. Đối với nhiều cư dân của cộng đồng dân cư ven biển thì họ dường như rơi vào tình trạng không thể chịu dựng nổi. Đối với họ, thậm chí cả ở trong nhà không giải quyết được vấn đề. Ngoài ra, việc tiếp xúc thông qua tiêu thụ các loại thực phẩm có vỏ như nghêu, sò trai, hến…còn có thể gây ra các vấn đề về tiêu hoá.
Một trong những sự cố xấu nhất trong những năm gần đây đã xảy ra dọc theo bờ biển Vịnh Florida vào năm 2005. Ở đây, thuỷ triều đỏ là sự kiện xảy ra hằng năm, thường kéo dài vài tháng liên tục.Tuy nhiên, năm 2005 này, một trận thuỷ triều đỏ đã kéo dài toàn bộ một năm, phát triển một cách nhanh chóng và trải dài trên một diện tích tới 26000 dặm vuông trên mặt biển, trên một khu vực lớn hơn diện tích của tiểu bang West Virginia. “Không còn gì có thể sống sót ở đây cả – không gì cả” một khách du lịch thuyền Captain nói với phóng viên tờ The Miami Herald. “Điều duy nhất tôi thấy trên bề mặt biển chỉ là cá chết”.
Một trận thuỷ triều đỏ khác cũng xảy ra dọc trên bờ biển nước Anh trong năm 2005, các cơ quan chức năng đã phải ra sắc lệnh đóng cửa cả một khu vực rộng lớn đang vào đúng đỉnh cao của mùa du lịch. Những thiệt hại kinh tế tại Massachusetts đã được ước tính lên đến 15 triệu USD. Tại một số khu vực, nền kinh tế biển, đánh bắt các loài có vỏ vẫn không đảm bảo được độ an toàn dù sự kiện này đã xảy ra trước đó cả một năm.
Các nhà khoa học vẫn đang nghiên cứu để xác định một cách chính xác mối quan hệ giữa hiện tượng thuỷ triều đỏ và những hoạt động của con người. Nguyên nhân dẫn đến thuỷ triều đỏ đã được liên kết với sự gia tăng một lượng lớn các chất dinh dưỡng trong nước, trong đó có thể kể đến các nguồn thải như từ các cống rãnh thoát nước, chất thải từ phân gia súc từ các trang trại chăn nuôi, từ nguồn phân bón cho cây trồng, hay từ nguồn nước chảy tràn trên bề mặt…Tốc độ phát triển nhanh chóng dọc theo các đường bờ biển và ở các lưu vực cũng là nguyên nhân gây ra ô nhiễm về dinh dưỡng. Các loài có vỏ như trai, sò, nghêu, hến…giữ một vị trí rất quan trọng bởi vì chúng lấy thức ăn theo cách lọc nước. Khi các loài trên bị khai thác, thu hoạch một cách triệt để thì các hệ sinh thái có thể không còn khả năng làm sạch một cách hiệu quả đối với các loài tảo độc hại như nó vốn có. Các vùng đất ngập nước ven biển cũng có khả năng lọc bỏ các chất ô nhiễm và sự mất mát của các vùng đất này tỉ lệ thuận với sự xuất hiện hiện tượng thuỷ triều đỏ. Cuối cùng, nguồn nước đến từ khắp nõi trên thế giới như tàu Ballas có thể là nguyên nhân lây lan thuỷ triều đỏ.
Tuy nhiên, cũng có những thông tin tốt rằng những hoạt động của con người cũng có thể hạn chế được mức độ, tác hại dữ dội của sự kiện thuỷ triều đỏ có thể được lưu trữ lại ví như sự phát triển nhạy cảm của chúng dọc theo các đường bờ biển, đất ngập nước, các quần thể loài có vỏ, xử lí nguồn nước thải từ các ống cống, nước chảy tràn qua các khu đô thị…..Những nhà nghiên cứu chuyên sâu về hiện tượng thuỷ triều đỏ cũng cần được hỗ trợ nhiều hơn về mọi mặt để có thể hiểu một cách chính xác về nguyên nhân, cơ chế gây ra thuỷ triều đỏ cũng như những cách tốt nhất để giải quyết, khắc phục hiện tượng trên.
Trong mùa xuân năm 2005, hiện tượng nở hoa gây hậu quả nghiêm trọng nhất từ năm 1972 của loài tảo độc hại thuộc ngành tảo dinoflagellate, Alexandrium fundyense, đã lây lan từ Maine tới Massachusetts. Và trong sự bùng phát này đã dẫn đến một số địa điểm thu hoạch các loài giáp xác phải đóng cửa nhằm ngăn chặn ngộ độc độc tố PSP cho người tiêu dùng. Nước Mỹ đã ra quyết định đóng cửa các bãi biển, cửa hàng bán đồ hải sản dọc theo bờ biển New England bắt đầu sớm như giữa tháng năm, gây ảnh hưởng nặng nề đến nền kinh tế phụ thuộc nhiều vào hải sản và du lịch của khu vực này. Một ước tính sơ bộ của các tác động về kinh tế do mất nguồn thu từ nuôi trồng, kinh doanh thủy hải sản ở Massachusetts và Maine là khoảng 11 triệu USD.
Theo một báo cáo khác về hiện tượng nở hoa củaloài Karenia brevis thuộc ngành dinoflagellate ở Tây Florida, năm 2005 đã gây ra hậu quả nặng nề nhất kể từ năm 1970. Kết quả là hàng loạt các loài cá kể cả cá lớn bị tiêu diệt, gây kích thích hô hấp mạnh đối với các ngư dân và dân cư ven biển. Sự kiện này bắt đầu từ tháng 3 và kéo dài tác động cho tới đầu mùa hè. Xác tảo và các loài thú, động vật biển chết dưới sự phân hủy của vi khuẩn càng làm giảm mạnh lượng oxy trong nước. Hậu quả là trong bán kính hơn 2000 dặm vuông diễn ra sự tử vong bất thường của cá Denphin, vô số loài cá khác, thân mềm…ảnh hưởng nặng nề đến môi sinh khu vực và dự kiến tổng thiệt hại lên tới 20 triệu USD.
Trong thời gian từ 1998-2004 ở Trung Quốc tại biển Vàng và biển Bohai đã xảy ra tổng số 6 lần thủy triều đỏ trong đó có tới 112 trường hợp gây ra tử vong của quần chúng và cái chết cho nhiều loài cá.106 trường hợp khác cũng được ghi nhận nhưng không gây tổn hại nghiêm trọng. So với Biển Đông Trung Quốc và Nam Trung Quốc, thủy triều đỏ ở Biển Vàng, Biển Bohai là các khu vực bị ảnh hưởng lớn hơn và thời gian lâu hơn. Cho đến nay đã xác nhận được tổng số là 23 loài gây ra thủy triều đỏ trong nước của Biển Vàng và biển Bohai Trung Quốc. Chúng thuộc 4 taxon thực vật phù du và một nhóm các động vật phù du: dinoflagellates, diatoms, raphidophytes, haptophytes, và ciliates. Phổ biến nhất là các loài diatoms và dinoflagelltes.
Vịnh Liaodong và vịnh Bohai là 2 địa điểm mà thủy triều đỏ xảy ra thường xuyên nhất. Hai loại độc tố phổ biến nhất tại Trung Quốc là Paralytic Shellfish poisoning (PSP) và Diarrhetic Shellfish poisoning (DSP). Đối với độc tố PSP theo quan sát chứng minh là có liên quan đến 4 loài Alexandrium tamarense, A. Minutum, một làn “thủy triều đỏ” tảo độc hại đã xuất hiện tại các vùng biển phía Nam Trung Quốc, gây nhiễm độc cho các loại thủy sản và nguy hiểm cho sức khỏe người dân. Loại tảo này hút khí ôxy trong nước và giết các động vật biển thuộc khu vực gần Thâm Quyến. Nguyên nhân của hiện tượng này là do sự kết hợp giữa thời tiết nóng và mưa lớn gây nên. Tuy nhiên, các vùng biển Trung Quốc chưa bao giờ bị ô nhiễm nghiêm trọng bởi các chất thải công nghiệp và các loài ký sinh như lần này. Các chất gây ô nhiễm đã khiến hiện tượng thủy triều đỏ xảy ra thường xuyên hơn và khiến nước có mùi hôi thối. Trước đó, một đợt thủy triều đã khiến hàng triệu người dân thuộc thành phố Vô Tích đã phải uống nước ô nhiễm.
Trong tháng hai năm 2002, sự nở hoa của một loài tảo độc hại tại thị trấn ven biển trong vịnh Elands tỉnh Western Cape Nam Phi đã gây ra một thiệt hại to lớn. Chính phủ và các nhân viên quân sự đã nỗ lực để cứu sống những con tôm hùm cuối cùng trong khi đó sự thiệt hại này cũng lại mang đến cơ hội kiếm bạc triệu cho một số người.
Những tác hại do tảo độc hại nở hoa gây nên là rất lớn. Người ta đã thống kê được từ tháng 9/1988 đến tháng 3/1989 tại các vịnh Villareal, Carigara và vùng Samar (Philippin) đã có 45 người bị ngộ độc, trong đó có 6 người chết. Ở vịnh Manila từ năm 1988 đến nay đã có 672 trường hợp bị ngộ độc, trong đó có 101 người chết. Năm 1989 ở vịnh False (Nam Phi) loài Gymnodinium sp. Nở hoa đã làm chết khoảng 40 tấn bào ngư. Ở Monte Hermosa (Achentina) từ ngày 11 đến ngày 17/11/1995 tảo độc nở hoa đã làm chết khoảng 45 triệu con ngao (Mesoderma macroides).
Theo thống kê của Fukuyo (1992), các loài tảo độc hại nở hoa ở biển Seto Inland (Nhật Bản) đã gây nên những thiệt hại về kinh tế rất lớn; cụ thể là từ năm 1987 đến năm 1991 ở khu vực này đã xuất hiện 745 lần tảo nở hoa trong đó có 46 lần gây chết cá hàng loạt với tổng số thiệt hại là 4.452 triệu yên, v.v
Ngay trong các vùng nước ven bờ biển Đông thuộc Indonexia, Philipin, đỉnh vịnh Thái Lan…. Nơi nhận nguồn nước thải công nghiệp khổng lồ, nhất là công nghiệp thực phẩm, hóa dầu và nước thải sinh hoạt từ các thành phố ven biển, đã xuất hiện hiện tượng giàu dinh dưỡng ( eutrophication ) và thủy triều đỏ có chu kỳ do Noctiluca mitialis gây ra.
Đối với Việt Nam, các loài vi tảo này thường xuất hiện theo mùa ở khắp các vùng biển trên cả nước, tập trung nhiều nhất ở vùng Trung Trung bộ và Nam Trung bộ. Hiện tượng thuỷ triều đỏ cũng đã xuất hiện từ tháng 6 đến trung tuần tháng 7 âm lịch tại vùng biển Nam Trung Bộ trong các năm 2002, 2003, đặc biệt tại Khánh Hoà, Ninh Thuận, Bình Thuận hay ở Mũi Né, TP Phan Thiết. Năm 2005, thuỷ triều đỏ đã đưa một lớp xác tảo dày vào bờ, đồng thời làm nước biển có mùi hôi tanh, gây khó khăn cho nhiều công ty du lịch trong vùng.
Lần gần đây nhất, là từ 15-17/5/2007, trên địa bàn 2 xã Xuân Phương và Xuân Thọ 2 (huyện Sông Cầu, tỉnh Phú Yên) thủy triều đỏ đã xuất hiện, gây ra tình trạng tôm hùm nuôi lồng chết hàng loạt. Từ những quan sát ban đầu, các nhà khoa học nhận thấy vùng biển Bình Thuận là một điểm nóng về tảo độc. Hiện tượng này dường như xảy ra hàng năm vào khoảng tháng 3 đến tháng 8, khi nhiệt độ ấm lại và cường độ bức xạ cao nhất trong năm. Cũng trong thời kỳ tháng 7 – 8, hiện tượng nước trồi tỏ ra mạnh nhất, nhiều nhà khoa học cho rằng hiện tượng nước trồi cũng có quan hệ mật thiết đến sự nở hoa của vi tảo. Đồng thời, nghề sản xuất giống thủy sản và nuôi lồng các loài tôm hùm, cá mú cũng thải ra môi trường một lượng dinh dưỡng đáng kể cũng là một điều kiện kích thích sự nở hoa. Trận thủy triều đỏ tháng 7-2002 (ở Tuy Phong, Bình Thuận) làm 90% thủy sinh vật biển bị tiêu diệt, 82 người bị nhiễm độc tố tảo lam Lyngbya majuscula gây ngứa, phồng rộp, vàng da nhạy cảm… Nước biển và không khí bị ô nhiễm trầm trọng kéo dài nhiều tháng sau.
Năm 2004, thủy triều đỏ lại tái xuất hiện ở vùng biển Tuy Phong trong bán kính 20 km, mật độ tảo dày đặc hơn 10 cm làm nước biển ô nhiễm, hôi thối khủng khiếp. Loại tảo xanh lam (vi khuẩn lam) còn nở hoa ở nhiều hồ chứa nước ngọt như Thành Công, Giảng Võ, Bảy Mẫu (Hà Nội năm 2004) làm ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng nặng nề tới sức khỏe dân cư và cá nuôi trong hồ chết sạch.
Các loài Tảo thường gây nở hoa nước gây độc hại: Microcystis, Anabaena, Oscillitoria, Hapalosiphon and Anabaenopsis, Cylindrospermopsis and Aphanizomenon. Alexandrium, Pseudo-nitzschia, Gyrodiunium, Dinophysis,…
Một số loài vi khuẩn lam sản sinh các độc tố hòa tan trong nước, gây hại cho những người tiếp xúc với chúng. Chẳng hạn, Microcystis spp có độc tố microcystin; Anabaena có độc tố anatoxin; Trichodesmium erythraeum có độc tố thần kinh neurotoxin làm chết các loài thủy sản nuôi. Còn khuẩn lam Lyngbya majuscula (thủ phạm gây các ca nhiễm độc ở Bình Thuận) sản sinh độc tố Lyngbyatoxin và debromoaplysiatoxin.
Thiệt hại do thuỷ triều đỏ gây ra rất lớn. Nhiều chủ trại tôm và cá trắng tay do tất cả các sản phẩm được nuôi đều chết khi gặp phải dòng nước màu đỏ độc hại này. Chỉ tính riêng trong tháng 7/2002, tảo nở hoa ở biển Nha Trang đã làm chết một số cá, gây thiệt hại khoảng 10 tỷ đồng. Trong 3 ngày 15-17/5/2007, dòng nước màu đỏ này cũng đã cuốn theo 4.450 con tôm hùm ở xã Xuân Thọ 2 và hơn 3000 con tôm hùm đang được nuôi ở xã Xuân Phương, gây khó khăn cho 59 hộ nuôi tôm hùm trong khu vực này. Một số lần tảo độc hại nở hoa làm thiệt hại về kinh tế khác đã được ghi nhận: vào tháng 5, 6/1995 tảo Noctiluca scintillans nở hoa ở khu vực vịnh Văn Phong – Bến Gỏi thuộc vùng biển Khánh Hoà đã làm chết khoảng 20 tấn tôm hùm với thiệt hại ước tính khoảng 6 tỷ đồng (Nguyễn Ngọc Lâm và cs, 1996). Về lâu dài, các thiệt hại về môi trường sinh thái vẫn chưa tính được hết. Đặc biệt nếu xét đến những ảnh hưởng đối với rạn san hô ven biển, khi xảy ra hiện tượng này, san hô bị làm chết trắng, các loài sinh vật biển sống trong rạn san hô cũng chịu chung số phận, đe doạ trực tiếp đến nguồn lợi thuỷ sản trong tương lai và gây hậu quả nghiêm trọng đối với sinh thái.
Tác động của thuỷ triều đỏ đối với hệ sinh thái
Theo các nhà khoa học, trong vài thập kỷ qua, hiện tượng Thủy triều đỏ và nở hoa nước đang gia tăng ở cả 2 khía cạnh tần số/cường độ xuất hiện và phân bố địa lý. Thông thường, trong nước biển vi tảo thường tồn tại với mật độ khoảng 10 -100 tế bào vi tảo trong 1ml, thế nhưng khi có hiện tượng nở hoa, mật độ của vi tảo có thể lên đến 60-70 nghìn tế bào/ml, gấp 600-700 lần mức bình thường. Khi đó, nước biển chuyển từ màu trong xanh sang màu khác, có thể là màu vàng nhạt, lục, vàng xám (mùn cưa) hoặc đỏ như máu, thậm chí, có một số loại vi tảo có thể bùng phát mà không làm thay đổi màu của nước.
Sự nở hoa của các loài tảo độc hại (habs) đã mang lại những tác động khác nhau tùy thuộc vào phạm vi cũng như tính chất của từng loài gây nên hiện tượng đó.
Thủy triều đỏ được biết đến dưới các đợt nở hoa bùng phát của tảo biển, tấn công và làm tổn thương hàng loạt đối với động vật biển, giáp xác và thân mềm như cua, tôm, trai, sò, vẹm. Sự tác động của tảo độc, hại tới các loài động vật như chim, thú chủ yếu bằng cách gián tiếp, thông qua chuỗi thức ăn tức là những động vật bậc cao sẽ bị tác động khi tiêu thụ các hải sản biển cá, cua.. Đã nhiễm độc tố cao. Ngoài ra, một số loài tảo độc hại có thể trực tiếp gây hại cho các loài thủy sinh vật, như làm tắc nghẽn mang hoặc khi phân hủy giải phóng độc tố ra môi trường. Gây ra cái chết hàng loạt cho các loài cá có lẽ là tác động lớn nhất thường quan sát được trong những tác động của habs trên các loài động vật hoang dã. Trường hợp tảo nở hoa làm hàm lượng Oxy tăng cao đến mức bảo hòa thì 100% Hb chuyển thành hbo2, lúc này áp suất riêng phần của Oxy rất lớn sẽ đẩy một phần hbo2 tồn tại ở dạng bọt khí làm tắc nghẽn mạch máu gây rối loạn tuần hoàn và làm chết cá. Tuy nhiên habs có thể ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh khác của hệ sinh thái nước ngọt và hệ sinh thái biển. Độc tố của tảo đã gây ra sự tử vong của cá voi, lợn biển, sư tử biển, cá dolphin, rùa biển, chim,cá và các loài động vật hoang dã khác.
Gần đây, độc tố của tảo còn được tìm thấy trong mẫu vi khuẩn nhóm Fecal. Sinh khối lớn từ tảo khiến vi khuẩn gia tăng hoạt động phân hủy gây thiếu oxi thậm chí là không còn oxi hòa tan trong nước dẫn đến các loài cá không còn oxi để hô hấp hoặc tình trạng ngộ độc khí Hidro sunfua là hiện tượng phổ biến trong các sự kiện habs. Mật độ tế bào cao trong hiện tượng tảo nở hoa này còn gây ra tác động trực tiếp đến sự sinh trưởng của các loài thực vật hữu ích khác bằng cách ngăn chặn nguồn ánh sáng mặt trời xâm nhập vào các cột nước. Những tác động gián tiếp của habs còn thông qua sự làm thay đổi chất lượng của các mắt xích trong lưới thức ăn cũng như các hậu quả khác từ sự phân hủy xác động thực vật chết. Một số loài tảo khác cũng gây ra hiện tượng trên nhưng không gây độc đối với con người và động vật hoang dã tuy nhiên sự nở hoa thường đưa đến hậu quả làm cho môi trường xấu đi, tảo độc có chứa 50-70% protein nên sau khi chết đi, chìm xuống đáy thủy vực, các loại tảo tích tụ lai ngày càng dày thêm, vừa làm giảm thể tích vừa kéo theo sự tiêu thụ oxy hòa tan trong nước do bị phân hủy bởi các vi sinh vật khác đặc biệt là vi khuẩn làm biến mất các loài thủy sinh và giải phóng các chất khí có hại và xông mùi hôi thối gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống thủy sinh vật, môi trường sinh thái. Kết quả gây nên hiện tượng thiếu ôxy trong các tầng nước làm chết các loài thủy sản. Quá trình này làm thay đổi thành phần hóa học trong nước, gây tăng các khí độc.
Tác động đến sức khoẻ con người
Một số loài vi tảo có khả năng sản sinh các chất độc độc tố tảo có thể được tích lũy trong vài loài động vật thân mềm sò, ốc hay cá…và không bị phá hủy trong quá trình đun nấu, không ảnh hưởng đến mùi vị của thực phẩm. Do vậy khó có thể xác định được các loại đồ biển bị nhiễm độc do vi tảo gây ra. Đây là nguyên nhân gây ra bệnh tật hoặc thậm chí tử vong cho con người thông qua việc tiếp xúc hay tiêu thụ các thực phẩm như trai, hến, hàu… là mối đe dọa lớn đối với sức khỏe người tiêu dùng vì chúng là các loài lấy thức ăn theo cơ chế lọc nước và kết quả là nhanh chóng tích lũy các độc tố củatảo trong mô của chúng. Các loài cá cũng có khả năng tích lũy chất độc đến mức nguy hại thông qua việc ăn trực tiếp các loài tảo độc hoặc do tiếp xúc qua vết thương bị trầy xước. Con người cũng sẽ bị tác động khi tiếp xúc trực tiếp với các quần thể tảo độc nở hoa.
Hiện nay, có 6 loại triệu chứng ngộ độc do tiêu thụ thực phẩm biển nhiễm độc tố tảo xảy ra với con người. Sáu hội chứng ngộ độc thực phẩm biển được ghi nhận do sự tích tụ độc tố tảo trong cá hoặc các loại thân mềm có vỏ là: tiêu chảy, đau bụng, đau đầu, gây liệt cơ, mất trí nhớ tạm thời, đột tử .
Trong đó, đặc biệt dạng ngộ độc gây tê liệt cơ (PSP) có thể gây tử vong và dạng ngộ độc Ciguatera rất phổ biến trong vùng nhiệt đới.Một trong những thành phần độc tố cơ bản của thủy triều đỏ có tên gọi brevetoxin – một hợp chất cao phân tử rất khó tổng hợp, độc tố này có khả năng gây tê liệt hệ thần kinh rất mạnh, gây ói mửa, đau đầu và tiêu chảy…. Dẫn xuất đầu tiên của độc tố thủy triều đỏ là saxitoxin, chất này rất độc đối với người, gấp 160.000 lần so với cocain, gây tử vong cho người ở liều lượng thấp (0,3 – 1,0mg).
Có một số loài tảo lam có khả năng quang hợp tạo ra độc tố cyanua (cyanotoxin), khi các tế bào tảo chết, chúng bị phân hủy và phóng thải các cyanua vào nước. Các căn bệnh do nhiễm các độc tố (Cyanotoxin) này thường là các bệnh về gan, rối loạn tiêu hóa, viêm loét dạ dày, dị ứng ngoài da do tiếp xúc nước như các hoạt động vui chơi giải trí.
Về mặt sinh lý độc tố của vi khuẩn lam được chia thành hai loại : Độc tố thần kinh và độc tố gan.
+ Độc tố thần kinh (Neurotoxins) : Là các alcoloid (thành phần chứa Nitrogen – có trọng lượng phân tử thấp) dẫn truyền xung từ nơ ron thần kinh này sang nơ ron khác và từ nơ ron tới cơ của động vật và người. Dấu hiệu bị nhiễm độc tố như : choáng váng, lảo đảo, co giật cơ, thở hổn hển và co quắp chân tay. Khi bị nhiễm độc tố ở nồng độ cao thì hô hấp khó khăn, có khi ngừng thở. Độc tố thần kinh Anatoxin được tổng hợp nhờ các loài vi khuẩn lam thuộc chi Anabaena, Aphanizomenon, Osillatoria và Trichodesmium.
+ Độc tố gan (Hepatotoxin) : Là chất kiềm chế protein photphotases I và 2A, gây chảy máu trong gan. Dấu hiệu khi bị nhiễm độc tố biểu hiện cơ thể yếu ớt, nôn mửa, tiêu chảy và rét run. Độc tố gan gồm có : Microcystin và Nodularin.
Đề xuất các giải pháp phòng ngừa hiện tượng thuỷ triều đỏ tại Việt Nam.
Hoàn thiện văn bản chính sách liên quan đến tác dộng, phòng ngừa và giảm thiểu hiện tượng thuỷ triềuđỏ. Gia tăng các hoạt động nghiên cứu, các chương trình khoa học liên quan đến tảo nở hoa và tác động của nó.
Nâng cao nhận thức, giáo dục và truyền thông đối với cộng đồng. Tuyên truyền, giáo dục trong ngư dân là khi phát hiện dấu hiệu thủy triều đỏ cần báo ngay cho cơ quan chức năng, để từ đó có những giải pháp cần thiết, như di chuyển lồng nuôi tôm, cá đến nơi khác, thay nước trong hồ nuôi.Giáo dục cộng đồng còn tác động nền kinh tế và các vấn đề tự nhiên xã hội do tác động từ việc người tiêu dùng ý thức được trong việc sử dụng các sản phẩm một cách an toàn.
Giảm thiểu chất dinh dưỡng chảy vào ven biển và bên trong các thủy vực nhằm hạn chế sự ô nhiễm dinh dưỡng. Tiến hành các biện pháp kiểm tra, kiểm soát không chỉ đối với các nguồn thải, đầu vào của các chất dinh dưỡng trên mà còn trong cách thức sử dụng đất, hạn chế nguồn nước ngọt kiểm soát quản lý việc thoát nước đổ vào đại dương.
Khoanh vùng có nguy cơ xuất hiện của hiện tượng tảo nở hoa. Nghiên cứu đặc tính sinh lí, sinh thái của tảo nở hoa cũng như các kiến thức liến đới trongbiển và đại dương, cơ chế xảy ra của thủy triều đỏ có thể giúp các nhà khoa học tính toán các mô hình ngăn ngừa những đợt bùng phát, mang ý nghĩa sinh thái học và giảm được đáng kể những thiệt hại về kinh tế.Kiểm soát sinh học bởi những loài có khả năng gây chết đối với các tảo gây hại chẳng hạn như vi khuẩn, vi rút, vật kí sinh, vật ăn thịt.
Tăng cường hoạt động giám sát chất lượng nước ,vi tảo thường xuyên và liên tục. Cải thiện việc theo dõi chất lượng nước trên quy mô quốc gia theo tháng năm để Giám sát bệnh tật đối với động vật hoang dã: cần chú ý giám sát xem chim biển và các loài động vật có vú có thể biểu hiện sự hiện diện, sự nở hoa của các loài tảo độc hại trong nước, hoặc như là một nguồn cung cấp dữ liệu về tình trạng ô nhiễm nước. Ví dụ như ở California, các triệu chứng của sư tử biển được coi là những chỉ số hay nhất về mức độ độc hại trong sự nở hoa của tảo. Một số nhà nghiên cứu cũng đã đề nghị xem xét việc tăng cường nắm bắt hiệu ứng sinh thái các loài thủy sản thông qua hệ thống thực phẩm.
Đưa hóa chất khác vào môi trường để diệt các loài tảo gây hại. Sử dụng kĩ thuật di truyền như sử dụng vi khuẩn gây bệnh hoặc các biến thể của chúng để nhắm tới mục tiêu là các loài tảo nở hoa gây độc.
Hợp tác quốc tế về nghiên cứu khoa học và các giải pháp phòng chống hiện tượng thuỷ triều đỏ. Khoảng 20 năm nay nhiều vệ tinh nghiên cứu màu mặt biển biển (ocean floor) đã được phóng lên vũ trụ, và đó là nguồn dữ liệu quý báu để các nhà dương học phân tích và sớm dự đoán được các khu vực có nguy cơ tảo nở hoa. Những tiến bộ khoa học công nghệ này nếu sớm được áp dụng tại Việt Nam sẽ giúp các nhà khoa học Việt Nam nhanh chóng nâng cao trình độ và hội nhập ngang tầm khu vực, quốc tế hơn.
Kết luận
“Thủy triều đỏ” hay sự nở hoa của tảo, hiện nay nổi cộm như một mối nguy hại đối với môi trường biển và kinh tế xã hội vùng bờ biển. Hiện nay, những nguyên nhân gây xuất hiện hiện tượng này đã được xác định một phần, tuy nhiên, việc phòng tránh và dự đoán vẫn còn là khó khăn đối với các nhà chuyên môn. Chúng ta chỉ mới có thể dự đoán chính xác vị trí khu vực sẽ bị lây lan, nhưng chưa thể xác định lúc nào thì xuất hiện thủy triều đỏ. Vì vậy, thủy triều đỏ vẫn còn là hướng đòi hỏi nhiều nghiên cứu khoa học liên ngành, đặc biệt tại Việt Nam cũng cần sớm có các nhà khoa học, tổ chức khoa học chuyên sâu nghiên cứu và giám sát hiện tượng này.
Dư Văn Toán
