Mục lục bài họcĐang ở d04-b4
← IB ESS
0/32 bài đã học xong
Chương 4 · Water and Aquatic Food Production Systems and Societies · Bài 4/4 của chương · bài 16/32 của IB ESS

Fisheries: Maximum Sustainable Yield, Quotas and the Collapse of the Grand Banks Cod

Nghề cá: sản lượng bền vững tối đa, hạn ngạch và sự sụp đổ của cá tuyết Grand Banks
← Mục lục bài học
Lý thuyết · English

The yield curve. A fish population grows fastest at intermediate size. When it is small, few adults breed, so few young are added; when it is near the carrying capacity K, competition for food slows growth. Plotting annual growth against population size gives a hump-shaped curve whose peak, at roughly K/2, is the maximum sustainable yield: the largest catch that can be taken every year while the population stays the same size, because the catch exactly equals the growth. Harvest below the growth and the stock rises; harvest above it and the stock falls — and because a smaller stock grows more slowly, the shortfall widens and the decline accelerates. That asymmetry is why overfishing collapses rather than declines gently.

Why MSY is hard to hit. Fish cannot be counted; stock size is estimated from catch rates and models, and the estimates are uncertain and often optimistic. Short-term profit pushes every fleet to take a little more. The ocean is a common-pool resource: fish left by one boat are taken by another, so no one gains by restraint. Governments subsidise fuel and boats, making it profitable to fish stocks that would otherwise not pay. And the ecosystem shifts: when a top predator is fished out, its prey or competitors expand and may eat the juveniles, so the stock does not return even when fishing stops. The safe policy is to harvest below MSY with a precautionary margin, because estimation errors only run one way — towards fewer fish.

The Grand Banks cod. Off Newfoundland, cod had been fished for 400 years at roughly 250 000 tonnes a year by small boats. In the 1960s foreign factory trawlers with bottom nets and freezers pushed the catch to 800 000 tonnes in 1968. Canada declared a 200-nautical-mile exclusive economic zone in 1977 and expelled the foreign fleet — then subsidised its own large trawlers. Through the 1980s quotas were set from models that overestimated the stock; fishers reported smaller fish and scientists warned, but quotas stayed high for jobs and votes. In 1992 the stock was found to be about 1% of its former size and a total moratorium closed the fishery overnight, ending 35 000 jobs. Thirty years later the cod have not recovered: shrimp and crab have taken their place and prey on juvenile cod. The lesson is that exceeding MSY does not merely reduce a stock; it can reorganise the ecosystem into a state that no longer supports it.

The toolkit. Total allowable catch and quotas, closed seasons during spawning, minimum mesh size so juveniles escape, marine protected areas where stocks rebuild and spill over, gear restrictions banning bottom trawling, and — most effective and least popular — cutting the subsidies that make overfishing profitable. Individual transferable quotas give each boat a property right in the catch and so an incentive to conserve. Every tool needs enforcement, which is why the incentive structure decides how much enforcement is needed.

Giải thích tiếng Việt

Đường cong sản lượng. Một quần thể cá tăng nhanh nhất ở kích thước trung bình. Khi nhỏ, ít cá trưởng thành đẻ nên ít cá con được thêm; khi gần sức tải K, cạnh tranh thức ăn làm tăng trưởng chậm. Vẽ tăng trưởng hằng năm theo kích thước quần thể cho một đường cong hình gò mà đỉnh, khoảng K/2, là sản lượng bền vững tối đa: lượng thu lớn nhất có thể lấy mỗi năm mà quần thể giữ nguyên kích thước, vì lượng thu đúng bằng tăng trưởng. Thu dưới tăng trưởng thì kho tăng; thu trên nó thì kho giảm — và vì kho nhỏ hơn tăng chậm hơn, khoảng thiếu hụt rộng ra và suy giảm tăng tốc. Sự bất đối xứng đó là lý do đánh bắt quá mức sụp đổ thay vì giảm từ từ.

Vì sao MSY khó đứng đúng. Không đếm được cá; kích thước kho được ước lượng từ tỷ lệ đánh bắt và mô hình, và ước lượng không chắc chắn, thường lạc quan. Lợi nhuận ngắn hạn thúc mọi đội tàu lấy thêm một chút. Đại dương là tài nguyên dùng chung: cá thuyền này để lại bị thuyền khác lấy, nên không ai được lợi khi tự hạn chế. Chính phủ trợ cấp nhiên liệu và tàu, khiến đánh bắt các kho vốn không sinh lời trở nên có lãi. Và hệ sinh thái dịch chuyển: khi một loài săn mồi đầu bảng bị đánh hết, con mồi hoặc đối thủ của nó bùng lên và có thể ăn cá con, nên kho không trở lại ngay cả khi ngừng đánh bắt. Chính sách an toàn là thu dưới MSY với biên dự phòng, vì sai số ước lượng chỉ đi một chiều — về phía ít cá hơn.

Cá tuyết Grand Banks. Ngoài khơi Newfoundland, cá tuyết được đánh bắt 400 năm ở mức khoảng 250 000 tấn mỗi năm bằng thuyền nhỏ. Thập niên 1960, tàu công xưởng nước ngoài với lưới kéo đáy và tủ đông đẩy sản lượng lên 800 000 tấn năm 1968. Canada tuyên bố vùng đặc quyền kinh tế 200 hải lý năm 1977 và đuổi đội tàu ngoại — rồi trợ cấp đội tàu lớn của chính mình. Suốt thập niên 1980 hạn ngạch được đặt từ mô hình ước lượng kho quá cao; ngư dân báo cá nhỏ dần và nhà khoa học cảnh báo, nhưng hạn ngạch giữ cao vì việc làm và phiếu bầu. Năm 1992 kho được phát hiện chỉ còn khoảng 1% kích thước cũ và lệnh cấm hoàn toàn đóng nghề cá qua đêm, chấm dứt 35 000 việc làm. Ba mươi năm sau cá tuyết chưa hồi phục: tôm và cua đã thế chỗ và ăn cá tuyết con. Bài học là vượt MSY không chỉ giảm một kho; nó có thể sắp xếp lại hệ sinh thái thành một trạng thái không còn nuôi được kho đó.

Bộ công cụ. Tổng sản lượng cho phép và hạn ngạch, mùa cấm khi cá đẻ, kích thước mắt lưới tối thiểu để cá con thoát, khu bảo tồn biển nơi kho phục hồi và tràn ra, hạn chế ngư cụ cấm lưới kéo đáy, và — hiệu quả nhất và ít được ưa nhất — cắt trợ cấp khiến đánh bắt quá mức có lãi. Hạn ngạch chuyển nhượng cá nhân cho mỗi tàu một quyền sở hữu trong sản lượng và do đó một động cơ bảo tồn. Mọi công cụ cần thực thi, đó là lý do cấu trúc khuyến khích quyết định cần bao nhiêu thực thi.

SẢN LƯỢNG BỀN VỮNG TỐI ĐA — VÀ ĐIỀU XẢY RA KHI VƯỢT NÓ kích thước quần thể → (0 tới K) tăng trưởng mỗi năm = thu được MSY tại K/2 K K/2 quần thể nhỏ: ít cá đẻ → tăng ít gần K: cạnh tranh → tăng ít thu = tăng trưởng → quần thể ổn định thu lớn hơn tăng trưởng → trượt sang trái, mãi CÁ TUYẾT GRAND BANKS, CANADA 1500–1950: nghề cá 400 năm, thuyền nhỏ, ~250 000 t/năm 1960s: tàu đông lạnh nước ngoài, lưới kéo đáy → 800 000 t (1968) 1977: Canada mở EEZ 200 hải lý, đuổi tàu ngoại nhưng tự trợ cấp đội tàu lớn của mình 1980s: hạn ngạch đặt theo mô hình ước lượng quá cao; ngư dân báo cá nhỏ dần, nhà khoa học cảnh báo, bị bỏ qua 1992: quần thể còn ~1% → cấm hoàn toàn, 35 000 mất việc 2020s: sau 30 năm cấm, chưa hồi phục — hệ đã đổi: tôm và cua thế chỗ, ăn cá tuyết con bài học: vượt MSY không chỉ giảm cá, nó đổi cả hệ thống VÌ SAO KHÓ ĐỨNG ĐÚNG Ở MSY không đếm được cá dưới biển → ước lượng sai · lợi nhuận ngắn hạn thúc vượt · tài nguyên chung không ai tự hạn chế công cụ: hạn ngạch, mùa cấm, kích thước mắt lưới, khu bảo tồn, cắt trợ cấp, hạn ngạch chuyển nhượng cá nhân an toàn hơn: thu DƯỚI MSY có biên dự phòng, vì sai số ước lượng chỉ đi một chiều là mất cá
Đồ thị bên trái là đường cong sản lượng bền vững tối đa: trục ngang là kích thước quần thể cá từ 0 tới sức tải K, trục dọc là lượng cá quần thể sinh thêm mỗi năm, tức lượng có thể thu mà quần thể vẫn giữ nguyên. Khi quần thể nhỏ, ít cá đẻ nên tăng ít; khi gần K, cạnh tranh thức ăn nên cũng tăng ít; tăng trưởng lớn nhất ở giữa, quanh K chia hai, và đó là sản lượng bền vững tối đa. Thu đúng bằng tăng trưởng thì quần thể ổn định; thu lớn hơn tăng trưởng thì quần thể trượt sang trái, và vì càng nhỏ càng tăng chậm, nó trượt mãi. Hộp bên phải là dòng thời gian của cá tuyết Grand Banks: bốn trăm năm đánh bắt bằng thuyền nhỏ khoảng 250 000 tấn mỗi năm; thập niên 1960 tàu đông lạnh nước ngoài với lưới kéo đáy đẩy sản lượng lên 800 000 tấn; năm 1977 Canada mở vùng đặc quyền kinh tế đuổi tàu ngoại nhưng lại trợ cấp đội tàu lớn của mình; thập niên 1980 hạn ngạch đặt theo mô hình ước lượng quá cao trong khi ngư dân báo cá nhỏ dần và nhà khoa học cảnh báo bị bỏ qua; năm 1992 quần thể còn khoảng 1% và lệnh cấm hoàn toàn làm 35 000 người mất việc; và sau ba mươi năm cấm vẫn chưa hồi phục vì hệ đã đổi — tôm và cua thế chỗ và ăn cá tuyết con. Bài học là vượt MSY không chỉ giảm cá mà đổi cả hệ thống. Hộp dưới cùng giải thích vì sao khó đứng đúng ở MSY, liệt kê các công cụ, và kết bằng nguyên tắc thu dưới MSY với biên dự phòng vì sai số ước lượng chỉ đi một chiều.
Ví dụ — Ví dụ 1 — tính MSY từ số liệu và chỉ ra điều gì xảy ra khi thu quá

Một kho cá có sức tải K = 100 000 tấn. Tăng trưởng hằng năm theo kích thước kho: 20 000 t → 4 000; 40 000 t → 6 400; 50 000 t → 6 700; 60 000 t → 6 400; 80 000 t → 4 000. Kho hiện ở 50 000 t và đội tàu thu 8 000 t mỗi năm. Tính MSY, dự đoán ba năm tới, và nêu lượng thu an toàn.

Giải.

MSY. Tăng trưởng lớn nhất là 6 700 t tại kho 50 000 t, đúng K/2. Vậy MSY ≈ 6 700 t mỗi năm: thu đúng 6 700 thì kho giữ 50 000 mãi.

Ba năm tới với 8 000 t. Năm 1: kho 50 000 tăng 6 700, thu 8 000, còn 48 700. Năm 2: kho 48 700 tăng khoảng 6 600 (thấp hơn vì đã rời đỉnh), thu 8 000, còn 47 300. Năm 3: tăng khoảng 6 500, còn 45 800. Thoạt nhìn giảm chậm — hơn 1 000 t mỗi năm — nhưng chú ý khoảng thiếu hụt rộng dần: 1 300, 1 400, 1 500. Khi kho xuống 40 000, tăng trưởng chỉ 6 400 và thiếu hụt là 1 600; xuống 20 000 thì tăng trưởng 4 000 và thiếu hụt 4 000 — kho mất một nửa mỗi năm năm. Đó là đường trượt: càng nhỏ càng tăng chậm, càng thiếu nhiều, càng nhỏ nhanh hơn.

Lượng thu an toàn. Không phải 6 700. Số liệu tăng trưởng là ước lượng từ mô hình, và mọi sai số đều có thể làm MSY thật thấp hơn 6 700; thu đúng MSY ước lượng nghĩa là có 50% khả năng đang thu quá. Lượng an toàn là dưới MSY với biên dự phòng — ví dụ 5 000–5 500 t, khoảng 80% — để kho tăng lên trên K/2 và có đệm khi năm xấu. Bài làm tốt nêu rõ: đứng đúng ở đỉnh là đứng ở nơi mọi sai số đều đẩy xuống dốc.

Ví dụ — Ví dụ 2 — vì sao đuổi tàu nước ngoài không cứu được cá tuyết

Năm 1977 Canada mở vùng đặc quyền kinh tế 200 hải lý và đuổi đội tàu công xưởng nước ngoài khỏi Grand Banks — một hành động được coi là thắng lợi bảo tồn. Mười lăm năm sau nghề cá sụp đổ. Giải thích vì sao, và nêu bài học về công cụ quản lý.

Giải.

Điều 1977 làm được. Nó chuyển quyền kiểm soát từ không ai (biển cả, tiếp cận mở) sang một chính phủ. Về nguyên tắc đây là bước đúng: có chủ thì có thể đặt hạn ngạch và thực thi. Sản lượng của tàu ngoại biến mất.

Điều nó không làm. Nó không thay đổi tổng áp lực đánh bắt, chỉ đổi cờ trên tàu. Canada trợ cấp đóng tàu lớn, nhà máy chế biến và nhiên liệu để tạo việc làm ở Newfoundland, nên đội tàu nội địa nhanh chóng đánh bắt nhiều như đội tàu ngoại từng làm. Hạn ngạch được đặt từ mô hình ước lượng kho bằng tỷ lệ đánh bắt của tàu — nhưng tàu ngày càng hiệu quả nên vẫn bắt được nhiều dù cá ít đi, và mô hình đọc điều đó là kho vẫn lớn. Ngư dân ven bờ báo cá nhỏ và ít, nhà khoa học cảnh báo từ 1986, nhưng cắt hạn ngạch nghĩa là cắt việc làm và phiếu bầu, nên hạn ngạch giữ cao tới khi kho chỉ còn 1%.

Bài học 1 — chủ quyền không phải quản lý. Có quyền đặt hạn ngạch không có nghĩa hạn ngạch được đặt đúng; động cơ chính trị của một chính phủ có thể đẩy quá mức y như động cơ lợi nhuận của tàu ngoại.

Bài học 2 — trợ cấp là công cụ ngược. Trợ cấp làm đánh bắt có lãi khi lẽ ra không, nên nó là tăng áp lực; cắt trợ cấp là biện pháp mức 1 hiệu quả nhất và ít được ưa nhất.

Bài học 3 — dữ liệu từ tàu bị thiên lệch. Tỷ lệ đánh bắt tăng theo công nghệ chứ không theo cá; cần khảo sát khoa học độc lập và nghe cả ngư dân ven bờ. Và khi có nghi ngờ, thu dưới MSY, vì cái giá của sai lầm là ba mươi năm chưa hồi phục — hệ sinh thái đã chuyển sang tôm và cua ăn cá tuyết con.

Bẫy hay mất điểm — Bẫy 1 — thu đúng MSY ước lượng và gọi là bền vững. Sai số chỉ đi một chiều; an toàn là dưới MSY có biên dự phòng.
Bẫy 2 — nói ngừng đánh bắt thì kho tự hồi phục. Cá tuyết ba mươi năm chưa hồi vì tôm và cua thế chỗ ăn cá con.
Bẫy 3 — coi vùng đặc quyền kinh tế là bảo tồn. Nó chỉ đổi chủ áp lực; trợ cấp nội địa đánh bắt y như tàu ngoại.
Phải nhớ — Chốt bài 4. Bốn thứ mang vào phòng thi. Một, MSY ở K/2, thu bằng tăng trưởng; vượt là trượt tăng tốc. Hai, khó đứng đúng: không đếm được cá, tài nguyên chung, trợ cấp, hệ sinh thái dịch chuyển. Ba, cá tuyết 1992: 800 000 t đỉnh, 1% còn lại, 35 000 việc, ba mươi năm chưa hồi. Bốn, công cụ cần thực thi, cắt trợ cấp hiệu quả nhất, và thu dưới MSY.

Đọc xong rồi — làm thử ngay

Bài tập của chương Water and Aquatic Food Production Systems and Societies gồm 14 câu trắc nghiệm và 5 đề tự luận. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.

Làm bài tập chương →