Báo cáo nghiên cứu khoa học " Dự báo ngư trường nghề câu vàng ở vùng biển xa bờ miền Trung " docx

Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 9-16
9
ự báo ngư trường nghề câu vàng
ở vùng biển xa bờ miền Trung
Đoàn Bộ
1,
*, Nguyễn Minh Huấn
1
, Nguyễn Hoàng Minh
2

1
Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN
334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam
2
Viện Nghiên cứu Hải Sản
Nhận ngày 29 tháng 4 năm 2011
Tóm tắt. Mô hình dự báo ngư trường
CPUE
của 26 đặc trưng cấu trúc nhiệt biển và năng suất sinh học
. các
phương trình hồi quy nhận được ý nghĩa thống kê để phương trình dự báo.
năm
2010 ăng suất khai thác trên toàn vùng biển phần
lớn đ , phản ánh đúng quy luật cơ
bản và phổ biển của bức tranh biến động ngư trường vùng biển .
Từ khóa: Mô hình thống kê, Dự báo ngư trường, Vùng biển xa bờ.
1. Mở đầu


Ở Việt Nam, cá ngừ đại dương là mặt hàng

quan trọng chiếm vị trí thứ 3 trong cơ cấu hàng
xuất khẩu thuỷ hải sản (sau tôm và cá tra) tới
hơn 60 nước trên thế giới. Đây là loài đặc hải
sản có giá trị kinh tế cao và là đối tượng khai
thác chính của các nghề câu vàng, lưới rê và
lưới vây tại vùng biển xa bờ miền Trung và
giữa Biển Đông (XBMT&GBĐ). Chính vì vậy
(ngoài nguyên nhân nguồn lợi cá cá gần bờ đã
và đang bị khai thác quá mức), trong chiến lược
phát triển ngành thuỷ sản, Nhà nước vẫn xác
định mục tiêu ưu tiên phát triển các nghề đánh
_______

Tác giả liên hệ. ĐT: 84-4-35586898.
E-mail:
bắt xa bờ, tiến tới vươn ra các ngư trường quốc
tế, đồng thời đã chọn cá ngừ đại dương là một
trong những đối tượng hàng đầu để phát triển
nghề khai thác xa bờ [1].
Vươn khơi khai thác xa bờ đã và đang được
sự khuyến khích, đầu tư của Nhà nước và hiện
đã trở thành các hoạt động phổ biến của ngư
dân và các doanh nghiệp, nhất là ở các tỉnh
Bình Định, Phú Yên và Khánh Hòa. Mặc dù đã
có được vị trí nhất định trong cơ cấu ngành
nghề khai thác biển, song hoạt động khai thác
xa bờ cho đến nay vẫn chủ yếu dựa trên kinh
nghiệm của ngư dân nên sản lượng khai thác
không ổn định, đầu tư cho sản xuất kém hiệu
quả, nhất là trong vài ba năm gần đây khi giá

nhiên liệu và giá sản phẩm khai thác có những
biến động không lường trước. Điều này khẳng
Đ.Bộ và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 9-16

10
định khai thác biển nói chung, khai thác xa bờ
nói riêng không chỉ đòi hỏi về đầu tư trang thiết
bị kỹ thuật, lực lượng lao động và năng lực
quản lý phù hợp mà còn rất cần sự đóng góp
của khoa học nghề cá, trong đó dự báo ngư
trường xa bờ là vấn đề rất cần thiết.
Bài báo này giới thiệu mô hình thống kê và
một số kết quả thử nghiệm mới nhất dự báo ngư
trường nghề câu vàng tại vùng biển
XBMT&GBĐ trong năm 2010. Đây là loại
nghề mới xuất hiện ở Việt Nam vài chục năm
gần đây, nhưng đã nhanh chóng phát triển và
trở thành nghề khai thác xa bờ chính với các đối
tượng khai thác chủ yếu là cá ngừ vây vàng
(Thunnus albacares) và cá ngừ mắt to (Thunnus
obesus) rất có giá trị kinh tế.
2. Phương pháp và tài liệu sử dụng
Như đã biết, một trong những đặc trưng
định lượng cho ngư trường chính là năng
suất đánh bắt CPUE. Phương pháp nghiên cứu
thừa nhận nguyên lý giữa ngư trường (CPUE)
và các yếu tố môi trường có tồn tại mối quan hệ
mang tính quy luật. Trên thực tế, những khu
vực có điều kiện môi trường thuộc pha thuận
đều là nơi có khả năng tập trung cá và được

xem là ngư trường khai thác cho hiệu quả cao
[2, 3].
Trên cơ sở các nghiên cứu sinh học, sinh
thái các đối tượng khai thác chính của nghề câu
vàng, thấy rằng các đặc trưng cấu trúc thẳng
đứng và nằm ngang của trường nhiệt biển và
nguồn thức ăn có vai trò quan trọng nhất, ảnh
hưởng trực tiếp đến tập tính của những đối
tượng này. Ví dụ, phần lớn thời gian hoạt động
của cá ngừ vây vàng và cá ngừ mắt to vùng
biển khơi nhiệt đới là ở lớp nước có nhiệt độ
trên 15
o
C, trong đó nhiệt độ thích hợp từ 20-
24
o
C [3, 4], bởi vậy độ sâu các mặt đẳng nhiệt
15
o
C, 20
o
C, 24
o
C cũng như độ dày lớp nước có
nhiệt độ trong khoảng 20-24
o
C là những yếu tố
môi trường mang ý nghĩa sinh học. Tương tự,
chúng ta có thể nhận thấy các cấu trúc vừa và
nhỏ như lớp đồng nhất trên, lớp đột biến, các

đới front, dị thường nhiệt cũng chính là các
yếu tố môi trường-sinh học rất có ý nghĩa
không chỉ đối với chính các đối tượng cá ngừ
mà còn có ý nghĩa xác định vùng phân bố thức
ăn của chúng. Thực chất các đặc trưng cấu trúc
nhiệt biển nêu trên là hậu quả tác động tổng hợp
của các quá trình khí tượng, thủy văn biển ở
mọi quy mô, do đó mối quan hệ “cá - nhiệt biển
và thức ăn” cũng phản ánh được hầu hết các
mối quan hệ “ngư trường - môi trường”.
Phương pháp phân tích tương quan nhiều biến
là công cụ hiệu quả được sử dụng để đánh giá
định lượng mối quan hệ này qua phuơng trình
hồi quy có dạng:



m
i
ii
XAACPUE
1
0
.
,
trong đó CPUE (năng suất khai thác của nghề
câu vàng, tính bằng kg/100 lưỡi câu) là biến
phụ thuộc; A
0
và A

i
(i=1 m) – các hệ số hồi quy
(được tìm bằng phương pháp bình phương nhỏ
nhất với việc sử dụng thuật toán khử đuổi
Gauss giải hệ phương trình đại số tuyến tính),
X
i
(i=1 m) – các biến độc lập, bao gồm m các
đặc trưng cấu trúc nhiệt biển và năng suất sinh
học bậc thấp (bảng 1). Các đặc trưng này được
tính theo các phương pháp chuẩn và thông dụng
trong hải dương học [5], riêng các đặc trưng
sinh vật nổi và năng suất sinh học
) được tính theo mô hình
chuyển hóa Nitơ [6, 7].
tương quan nêu trên
26 như
1
lo ,
.
Đ.Bộ và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 9-16

11
Từ phương trình hồi quy đã thiết lập và các
dự báo cấu trúc nhiệt biển và năng suất
sinh học theo các quy mô định trước (trung bình
tuần, tháng trên các ô lưới có kích thước xác
định) chúng ta sẽ tính được (dự báo) CPUE
nghề câu tương ứng với quy mô đã chọn.

Bảng 1. Một số đặc trưng cấu trúc nhiệt biển và năng suất sinh học
TT
Ký hiệu
Đơn vị đo
Các yếu tố
1
T0
O
C
Nhiệt độ nước biển bề mặt
2
Ano
O
C
Dị thường nhiệt độ nước biển bề mặt
3
H0
m
Độ dày lớp tựa đồng nhất trên
4
T1
O
C
Nhiệt độ biên dưới lớp đột biến
5
H1
m
Độ sâu biên dưới lớp đột biến
6
H0H1

m
Độ dày lớp đột biến
7
Gradz
O
C/m
Gradien trung bình của nhiệt độ trong lớp đột biến
8
H15
m
Độ sâu mặt đẳng nhiệt 15
O
C
9
H20
m
Độ sâu mặt đẳng nhiệt 20
O
C
10
H24
m
Độ sâu mặt đẳng nhiệt 24
O
C
11
H15-20
m
Khoảng cách 2 mặt đẳng nhiệt 15-20
O

C
12
H20-24
m
Khoảng cách 2 mặt đẳng nhiệt 20-24
O
C
13
TV
mg-tươi/m
3

Sinh khối thực vật nổi trung bình trong lớp quang hợp
14
DV
mg-tươi/m
3

Sinh khối động vật nổi trung bình trong lớp quang hợp
15
ToTV
g-tươi/m
2

Tổng sinh khối thực vật nổi trong cột nước thiết diện 1m
2
lớp
quang hợp
16
ToDV

g-tươi/m
2

Tổng sinh khối động vật nổi trong cột nước như trên
17
NNSC
mgC/m
3
/ngày
Năng suất sơ cấp trung bình trong lớp quang hợp
18
NSTC
mgC/m
3
/ngày
Năng suất thứ cấp trung bình trong lớp quang hợp
19
ToNSC
gC/m
2
/ngày
Tổng năng suất sơ cấp trong cột nước như trên
20
ToNTC
gC/m
2
/ngày
Tổng năng suất thứ cấp trong cột nước như trên
21
Grad0

O
C/10km
Gradien cực đại theo phưong ngang nhiệt bề mặt
22
Grad25
O
C/10km
Gradien cực đại theo phưong ngang nhiệt tầng 25m
23
Grad50
O
C/10km
Gradien cực đại theo phưong ngang nhiệt tầng 50m
24
Grad75
O
C/10km
Gradien cực đại theo phưong ngang nhiệt tầng 75m
25
Grad100
O
C/10km
Gradien cực đại theo phưong ngang nhiệt tầng 100m
26
Grad150
O
C/10km
Gradien cực đại theo phưong ngang nhiệt tầng 150m

Để xây dựng phương trình hồi quy và sử

dụng làm phương trình dự báo ngư trường nghề
câu vàng tại vùng biển XBMT&GBĐ (6
O
N-
17
O
N, 107
O
E-117
O
E) theo quy mô trung bình
tháng, đã sử dụng 2 loại số liệu sau:
1) Các giá trị CPUE nghề câu vàng trung
bình tháng trên từng ô lưới 0,5 độ kinh vĩ, được
chiết ra từ cơ sở dữ liệu nghề cá xa bờ của Viện
Nghiên cứu Hải Sản, trong đó có gần 15000
lượt trạm câu thu được từ năm 2000 đến nay
trong các chuyến khảo sát (Survey), giám sát
(Observer) và sổ nhật ký khai thác (Logbook)
tại vùng biển nghiên cứu [8].
2) Số liệu trường 3D nhiệt độ nước biển
cùng quy mô thời gian, không gian CPUE
nghề câu, được lấy ra từ cơ sở dữ liệu hải
dương học của Bộ môn Hải dương học, Trường
Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội
[8], gồm hơn 50000 lượt trạm đo nhiệt độ nước
biển các tầng sâu trên vùng biển
nghiên cứu. Từ số liệu này đã tiến hành tính
toán 26 đặc trưng cấu trúc nhiệt biển và năng
suất sinh học

từng tháng và từng ô lưới.
Đ.Bộ và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 9-16

12

phân
tích tương quan giữa CPUE nghề câu với các
yếu tố môi trường quy mô trung bình tháng trên
các ô lưới 0,5 độ kinh vĩ. Có thể thấy hệ số
tương quan chung (R) tuy không cao song cũng
đủ ý nghĩa thống kê để có thể sử dụng phương
trình hồi quy làm dự báo. Kết quả phân tích
thống kê tập số liệu gần 15000 trạm câu hiện có
trong cơ sở dữ liệu cho thấy, CPUE dao động
khá rộng, từ 0 đến trên 50 kg/100 lưỡi câu,
trong đó khoảng 80% số trạm có CPUE trên 5
kg/100 lưỡi câu, chủ yếu 15-30 kg/100 lưỡi câu,
số trạm có CPUE dưới 5 kg/100 lưỡi câu
) chỉ chiếm 20%. Bởi
vậy, sai số tuyệt đối cho phép của các phương
trình hồi quy dao động trên dưới 5 8,5
kg/100 lưỡi câu với độ bảo đảm từ khoảng 70%
trở lên là chấp nhận được.
Bảng 2. Tổng hợp thông tin cơ bản phân tích tương
quan cá-môi trường trung bình tháng của nghề câu
Tháng
R
chung
Sai số
cho phép

Độ bảo
đảm (%)
Số số
liệu
Tháng 1
0,60
5,61
78
99
Tháng 2
0,56
5,50
77
132
Tháng 3
0,51
7,69
83
131
Tháng 4
0,55
6,78
70
85
Tháng 5
0,50
8,57
92
159
Tháng 6

0,55
6,42
85
143
Tháng 7
0,57
7,48
78
157
Tháng 8
0,55
7,73
88
136
Tháng 9
0,54
7,83
84
141
Tháng 10
0,45
7,36
86
145
Tháng 11
0,67
4,85
75
96
Tháng 12

0,58
8,03
93
133
XBMT&GBĐ được triển khai dự báo tại Trung
tâm Động lực học Thủy khí Môi trường,
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN
bằng mô hình GHER-3D dự báo các trường hải
dương [9] do chính Trung tâm phát triển, kết
hợp với mô hình đồng hoá số liệu từ cơ sở dữ
liệu MODAS (Modular Ocean Data
Assimilation) của Phòng thí nghiệm nghiên cứu
Hải quân Hoa Kỳ (Naval Research Laboratory -
NRL) [10].
.
XBMT&GBĐ
1.
Có thể thấy rõ xu th biến động ngư trường
nghề câu trong năm 2010 như sau:
- Từ tháng 1 đến tháng 5, ngư trường chủ
yếu tập trung ở phía bắc vùng biển nghiên cứu
(bắc vĩ tuyến 11-12
o
N) và thiên lệch nhiều hơn
về phía đông kinh tuyến 111-112
o
E. Sang tháng
6, ngư trường có sự phân tán hơn và kể từ tháng
7 xu thế dịch chuyển về phía nam và thiên lệch
sang phía đông vùng biển thể hiện tương đối rõ.

- Năng suất khai thác trên toàn vùng biển
phần lớn đều đạt trên 5kg/100 lưỡi câu, rất ít ô
lưới có giá trị dưới mức này. Trong các tháng
đầu năm 4 ( vụ bắc
2010) năng suất thường đạt trong khoảng 10-30
kg/100 lưỡi câu, chủ yếu 15-20 kg/100 lưỡi câu
và cao hơn những tháng ở vụ nam sau .
sai khác không quá 2,5
kg/100 lưỡi câu thì dự báo được xem là tốt, từ
2,5-5 kg/100 lưỡi câu - dự báo khá và 5-7,5
kg/100 lưỡi câu - dự báo đạt.
-
40%.

Đ.Bộ và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 9-16

13



Tháng 1-2010

Tháng 2-2010


Tháng 3-2010
Tháng 4-2010


Hình 1. Dự báo ng ngư trường nghề câu trong năm 2010.

Đ.Bộ và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 9-16

14


Tháng 5-2010

Tháng 6-2010


Tháng 7-2010
Tháng 8-2010

Hình 1 ). Dự báo ngư trường nghề câu trong năm 2010.

Đ.Bộ và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 9-16

15


Tháng 9-2010
Tháng 10-2010

Hình 1 (tiếp theo). Dự báo ngư trường nghề câu trong năm 2010.

Mặc dù còn có những vấn đề cần khắc
phục, song kết quả dự báo ngư trường nghề câu
trong năm 2010 như đã nêu đã phản ánh đúng
quy luật cơ bản và phổ biển của bức tranh biến
động ngư trường vùng biển XBMT&GBĐ.

Điều này cũng thống nhất với các kết quả tổng
hợp từ số liệu thống kê trước đây và kinh
nghiệm của ngư dân là: vào vụ bắc, ngư trường
thường phân bố ở phía bắc vùng biển và có
năng suất đánh bắt cao hơn vụ nam [11, 12].
4. Kết luận
1. Mô hình dự b
giữa 26 đặc
trưng cấu trúc nhiệt biển và năng suất sinh
phương trình dự báo.
2.
10
cao hơn trong , phản ánh
đúng quy luật cơ bản và phổ biển của bức tranh
biến động ngư trường vùng biển XBMT&GBĐ.
Tài liệu tham khảo
[1] Bộ Thủy sản, Báo cáo tình hình khai thác, chế
biến và tiêu thụ cá ngừ đại dương ở Việt Nam,
định hướng mục tiêu và một số giải pháp phát
triển đến năm 2020, Tài liệu lưu tại Viện Nghiên
cứu Hải Sản (2005).
[2] Lê Đức Tố, Đinh Văn Ưu, Đoàn Bộ, Phạm Văn
Huấn, Khả năng dự báo cá khai thác ở các vùng
biển Việt Nam, Tuyển tập Hội nghị khoa học
công nghệ biển toàn quốc lần thứ 4, Tập 2: Sinh
học, nguồn lợi, sinh thái, môi trường biển TT
KHTN & CNQG (1999), 1186-1199.
Đ.Bộ và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 9-16

16

[3] Đinh Văn Ưu, Đoàn Bộ và ctv, Tương quan biến
động điều kiện môi trường và ngư trường nghề
câu cá ngừ đại dương ở vùng biển khơi nam Việt
Nam, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, tXXI,
No3AP (2005), 108-117.
[4] Doan Bo, Le Hong Cau, Nguyen Duy Thanh,
Fishing ground forecast in the offshore waters of
CentralVietnam (experimental results for purse-
seine and drift-gillnet fisheries), VNU Journal of
Science, Earth Sciences 26 (2010) 57.
[5] Phạm Văn Huấn, Phương pháp thống kê trong
hải dương học, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội,
Hà Nội, 2003.
[6] Doan Bo, A model for nitrogen transformation
cycle in marine ecosystem. Proceedings
Extended Abstracts Volume, Theme 1, Session 3:
Biogeochemical Cycling and Its Impact on
Global Climate Change, 6Th IOC/WESTPAC
International Scientific Symposium, 19-23 April
2004, Hangzhou, China, Published by Marine
and Atmospheric Laboratory, School of
Environmental Earth Science, Hokkaido
University, Japan (2005), 54-58.
[7] Doan Bo, About a marine ecosystem model and
some results of application to open areas of
centre Vietnam, Journal of Science, VNU,
Hanoi, t XXII, No1AP (2006), 27-33.
[8] CTV
,
KC.09.14/06-10, Tru

(2010).
[9] Đinh Văn Ưu và CTV, Nghiên cứu cấu trúc ba
chiều nhiệt muối và hoàn lưu Biển Đông và các
ứng dụng, Báo cáo tổng kết đề tài KHCN-06-02,
Trung tâm thông tin tư liệu Quốc gia (2001).
[10]
Modular Ocean Data Assimilation System
(MODAS) 1/8° Global MODAS Nowcast South
China Sea, Naval Research Laboratory (NRL).
[11] Đào Mạnh Sơn và CTV, Báo cáo tổng kết đề tài
“Nghiên cứu trữ lượng và khả năng khai thác
nguồn lợi cá nổi (chủ yếu là cá ngừ vằn, ngừ vây
vàng và ngừ mắt to) và hiện trạng cơ cấu nghề
nghiệp khu vực biển xa bờ miền Trung và Đông
Nam Bộ”, , Hải Phòng
(2005).
[12] Đào Mạnh Sơn, Ng Viết Nghĩa, Hiện trạng
nguồn lợi và tình hình khai thác cá ngừ đại
dương ở Việt Nam, Tạp chí Thủy sản , 2005.

Fishing ground forecasting model for Long-line fishery
in the offshore waters of CentralVietnam
Doan Bo
1
, Nguyen Minh Huan
1
, Nguyen Hoang Minh
2

1

Faculty of Hydro-Meteorology & Oceanography, Hanoi University of Science, VNU,
334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam
2
Research Institute for Marine Fisheries
Monthly forecasting models for long-line fishery in the off-shore waters of central Vietnam have
developed by multi-variate correlation analysis between CPUE and the 26 monthly structural
characteristics of sea temperature and primary productivity on the 0.5 degree long-latitude grid cell.
The basic characteristics of the analysis showed that the received correlation regression
equation ensures statistical significance for use in prediction. The monthly forecast results for long-
line fishery in 2010 under the established regression equation shows that CPUE of the fishery
throughout the arears attains higher 5kg/100 hooks and higher in the winter catching season, that
reflects the fundamental and popular law of the off-shore fishing grounds.
Keywords: Statistical model, fishing grounds forecast, off-shore waters.