Tại sao các loài vật lại di cư?

Lần đầu tiên các kỹ sư tại MIT đã quan sát được sự khởi đầu của sự kiện di cư tập trung bao gồm hàng trăm triệu các loài động vật.

Trong bài viết của nhóm các kỹ sư đăng tải trên số ra ngày 27 tháng 3 trên tờ Science, nghiên cứu được thực hiện sử dụng kỹ thuật dựng hình mới cung cấp thông tin cần thiết cho việc bảo tồn hệ sinh thái biển mà hàng đàn cá đại dương lớn định cư.

Nghiên cứu cũng đồng thời khẳng định các giả thuyết về tập tính của những bầy động vật lớn nói chung, từ đàn chim đến đàn châu chấu. Cho đến ngày nay những nghiên cứu đó chỉ được dự đoán thông qua tìm hiểu mang tính lý thuyết, mô phỏng máy tính hoặc các thí nghiệm.

Ví dụ, nhóm nghiên cứu nhận thấy một khi một đàn cá đạt tới mật độ quần thể nhất định, nó sẽ gây ra một phản ứng chuỗi dẫn đến hoạt động đồng hóa của hàng triệu cá thể trong một khu vực lớn. Hiện tượng này khá giống với làn sóng người chuyển động trong sân vận động. Nicholas C. Makris – chỉ đạo nghiên cứu kiêm giáo sư kỹ thuật đại dương và cơ học – cho biết: “So với những gì chúng ta được biết, đây là lần đầu tiên tập tính này được xác định trong tự nhiên trong hệ sinh thái rộng lớn. Việc tụ tập thành đàn của những loài cá di cư có thể mở rộng tới 40km, xấp xỉ 25 dặm. "

Các cộng sự của Makris trong nghiên cứu bao gồm giáo sư tiến sĩ Purnima Ratilal tại Đại học Northeastern, J. Michael Jech thuộc Trung tâm khoa học ngành cá Đông bắc, và Olav Rune Godoe thuộc Viện nghiên cứu sinh vật biển Nauy. Các cộng sự khác đến từ MIT và Trung tâm nghiên cứu ngành cá Đông nam.

Quan sát ngoài khơi

Nhóm nghiên cứu tập trung vào đàn cá trích Đại Tây Dương ở gần Boston trong mùa đẻ trứng khi trời sang thu. Họ phát hiện thấy sự hình thành và chuyển động của bầy cá lớn vào mỗi tối, bơi lội giữa các vùng nước nông nơi chúng đẻ trứng dưới sự che chở của bóng tối. Khi trời sáng, chúng quay trở lại vùng nước sâu hơn và phân tán. Nghiên cứu được thực hiện nhờ thiết bị OAWRS điều khiển từ xa. Vào năm 2006, Makris cùng các cộng sự đã đăng tải một bài viết trên tờ Science nhằm giới thiệu thiết bị OAWRS. Họ đã sáng chế ra nó và tiến hành các quan sát đầu tiên với nó.

Biểu đồ thể hiện hệ thống hình ảnh được sử dụng để nghiên cứu sự tập họp thành đàn của cá. (Ảnh: Makris Lab, MIT; Ratilal Lab, NU)

OAWRS cho phép nhóm nghiên cứu có được những bức ảnh trong khu vực có đường kính 100 km (tương đương 62 dặm) cứ mỗi 75 giây. Đây là một bước tiến lớn so với các kỹ thuật thông thường ví dụ như máy phát tiếng vọng tìm cá mà Makris so sánh với việc “xem 1 pixel trên màn ảnh”, trong khi đó công nghệ mới lại cho phép “xem cả bộ phim’.

Cả OAWRS và các phương pháp thông thường đều dựa vào âm thanh để định vị vật thể nhờ âm thanh dội lại. Với các kỹ thuật thông thường, thuyền nghiên cứu phải phát ra các âm thanh có tần số cao xuống biển. Ngược lại, hệ thống mới sử dụng âm thanh có tần số thấp hơn có thể di chuyển quãng đường xa hơn nhiều trong khi vẫn mang lại những thông tin hữu ích.

Hướng tới việc bảo tồn

Makris nhận thấy các tiềm năng trong việc sử dụng OAWRS để kiểm soát, từ đó bảo tồn, các quần thể cá. Những đàn cá lớn sống trong đại dương cung cấp những mối liên hệ quan trọng trong đại dương và cả trong chuỗi thức ăn của con người. Nhưng kích cỡ của chúng lại khiến việc thu thập thông tin dựa trên biện pháp thông thường trở nên rất khó khăn.

Ron O'Dor nhà khoa học thuộc Cơ quan điều tra sự sống biển (CoML) nhận xét rằng: “OAWRS cho phép chúng ta thu thập thông tin ví dụ như về sự phân bố địa lý, sự phong phú và cả tập tính của những bầy cá, từ đó gia tăng hiểu biết của chúng ta về các yếu tố tạo nên những quần thể cá khỏe mạnh. Điều này sẽ giúp các nhà hoạch định chính sách kiểm soát và cải thiện việc bảo tồn nguồn cá”. CoML là cơ quan có sự phối hợp quốc tế trong chương trình kéo dài 10 năm nhằm đánh giá và giải thích tính đa dạng, sự phân bố và sự phong phú của các sinh vật biển. Chương trình hướng đến mục tiêu đưa ra những kết quả đầu tiên vào năm 2010.

Liệu OAWRS có thể được khai thác để tìm kiếm và đánh bắt nhiều cá hơn chứ không phải để bảo tồn chúng hay không? Makris tin rằng điều này là không thể. Ông nói nó không thể được sử dụng trong việc đánh bắt bất hợp pháp. “Những tên trộm không thích làm việc ban ngày hoặc khi chiếu đèn sáng. OAWRS về cơ bản cần phải bật đèn sáng khi ở dưới biến để mọi người có thể nhìn thấy có gì đang xảy ra dưới đó”. Ông cũng nhấn mạnh rằng sự cho phép từ phía các chính phủ là cần thiết để thiết bị này được phép sử dụng ở các vùng biển trong lãnh thổ hoặc ở các vùng biển quốc tế.

Nghiên cứu được Chương trình phối hợp hải dương học quốc gia, Văn phòng nghiên cứu hải quân và Quỹ Alfred P. Sloan tài trợ. Đây cũng là một phần đóng góp cho dự án điều tra sinh vật biển.