Dyddio radiocarbon

Dr Henry Lamb gyda metr o’r craidd a gasglwyd o Lyn Suigetsu. Mae’r creiddiau yn cael eu cadw mewn oergell fawr ar dymheredd o 4oC ym Mhrifysgol Aberystwyth.

Mae gwaddod sydd wedi ymgasglu ar lawr llyn Siapaneaidd dros filoedd o flynyddoedd wedi galluogi gwyddonwyr i wneud gwellhad sylweddol i gywirdeb dyddio radiocarbon. Mae’r gwaith hwn yn golygu fod dyddio radiocarbon bellach yn gywir am ymron i 54,000 o flynyddoedd.

Defnyddir y broses, a ddyfeisiwyd yn y 1950au, yn helaeth er mwyn dyddio oedran safleoedd archeolegol, digwyddiadau newid hinsawdd y gorffennol, a newidiadau i’r amgylchedd.

Tan nawr y mae wedi darparu dull o ddyddio sy’n gywir hyd at oddeutu 12,000 o flynyddoedd yn ôl. Tu hwnt i’r pwynt hwn, mae’r newidiadau a fu yn yr hinsawdd ar ddiwedd yr oes iâ diwethaf wedi’u gwneud hi’n sylweddol anoddach i wneud mesuriadau cywir.

Fodd bynnag, mae cyfres o greiddiau – darnau hir o fwd - a gasglwyd o lawr Llyn Suigetsu yn Siapan, ac a ddehonglwyd gan ymchwilwyr o’r DG, ac yn eu plith ymchwilwyr o Aberystwyth, wedi darparu cofnod godidog o newid amgylcheddol sydd yn ymestyn yn ôl dros 70,000 o flynyddoedd.

Adroddir eu canfyddiadau yn Science, cyfnodolyn y Gymdeithas Americanaidd ar gyfer Datblygiad Gwyddoniaeth (America Association for the Advancement of Science: AAAS), ar ddydd Gwener 19 o Hydref.

Dangosodd astudiaethau blaenorol o Lyn Suigetsu fod y gwaddod ar y llawr wedi’i wneud o haenau tenau sy’n ffurfio’n flynyddol. Trwy gyfri’r haenau, mae’n bosibl darganfod graddfa oed penodol gydag eglurdeb blynyddol.

Mae Llyn Suigetsu mewn ardal nas gorchuddiwyd erioed gan rewlifoedd. Hyd yn oed yn ystod yr oes ia ddiwethaf, amgylchynwyd ef gan goed, a syrthiai’r dail o’r coed hynny i mewn i’r llyn.

Gyda threigl amser, cadwyd y dail hyn yn y gwaddod ac y maent yn berffaith ar gyfer datrys cynnwys radiocarbon atmosfferig y gorffennol, y dangosydd allweddol ar gyfer dyddio radiocarbon.

Dr Henry Lamb o’r Sefydliad Daearyddiaeth a Gwyddorau Daear ym Mhrifysgol Aberystwyth yw un o bedwar Prif Ymchwilydd y prosiect ac y mae wedi chwarae rhan allweddol yn y dehongli a wnaed o’r creiddiau gwaddod.

Gan ddefnyddio dulliau newydd o astudio ynghyd â sganiwr creiddiau pelydr-x uwch-dechnoleg, ymgymerodd Dr Lamb a’r ymchwilydd ôl-ddoethuriaethol Dr Mike Marshall â’r dasg o gyfri a chofnodi nodweddion yr haenau blynyddol yng nghreiddiau Llyn Suigetsu, nodweddion sydd yn rhy fân i’w gweld gyda llygad dyn.

Mae gan y sganiwr y gallu i gynnal astudiaeth fanwl o ddarn metr o hyd o’r craidd mewn ychydig oriau, a hynny mewn camau o 60 micron - mae un micron yn filfed rhan o filimetr. Byddai’n cymryd blynyddoedd i gwblhau’r fath dasg gan ddefnyddio dulliau dehongli arferol, a byddai gwneud hynny gyda’r fath fanylder yn amhosibl.

Dros nifer o fisoedd astudiodd tîm Aberystwyth 40 metr o greiddiau, gan ddarparu data hanfodol a fu’n gymorth i adeiladu’r model oedran sy’n sail i’r calibrad radiocarbon addasedig a gyhoeddwyd yr wythnos hon yn erthygl Science.

Gweithiodd ymchwilwyr Aberystwyth yn agos gyda gwyddonwyr yng Nghanolfan Helmholtz, Potsdam yn yr Almaen, a fu’n astudio’r creiddiau trwy ddefnyddio dull cyfri haenau microsgopig. Mae eu canfyddiadau’n cefnogi’r gwaith a gyflawnwyd yn Aberystwyth.

Dywedodd Dr Lamb: “Mae dyddio radiocarbon yn hanfodol i archaeoleg ac ymchwil i newid hinsawdd. Mae’n allweddol i’n dealltwriaeth ni o sut mae cylch carbon y byd yn gweithio. Dengys y gwaith a gyflawnwyd gennym ar greiddiau Suigetsu yn amlwg fod y dull modern o’u hastudio, a ddatblygwyd yma yn Aberystwyth, wedi cyfrannu’n helaeth at ehangu manylder a chywirdeb y raddfa amser radiocarbon.

“Bydda i’n dweud wrth fy myfyrwyr yn barhaus fod ‘cronoleg yn hanfodol’ mewn astudiaethau o newid hinsawdd, archaeoleg ac esblygiad dynol. Bellach, medraf ddweud wrthynt fod Suigetsu yn darparu “cronoleg y gallwn ddibynnu arni”.

Arweinir prosiect Llyn Suigetsu gan Dr Takeshi Nakagawa o Brifysgol Newcastle. Prif awdur y papur, A complete terrestrial radiocarbon record for11.2- 52.8, yw Dr Christopher Bronk Ramsey o’r Uned Cyflymu Radiocarbon Rhydychen ym Mhrifysgol Rhydychen.

Dyddio Radiocarbon
Mae radiocarbon, neu C-14, yn isotop ymbelydrol o garbon sy’n codi’n naturiol, ac sy’n dadelfennu ar radd gyson. Gall ymchwilwyr ddarganfod oed gwrthrych penodol yn seiliedig ar faint o radiocarbon sydd o’i fewn - o’i gymharu’i gefnder sefydlog C-12 - yn medru amrywio o flwyddyn i flwyddyn ac o ardal i ardal.

Gelwir y broses o ganiatáu ar gyfer yr amrywiadau naturiol hyn mewn radiocarbon yn galibrad ac mae’n galw am gofnodion hir, o oedran penodol, sy’n cyd-fynd â data radiocarbon. Daw rhai o’r cofnodion radiocarbon hynaf a phwysicaf o waddodion morol neu ogofau. Fodd bynnag, mae’n rhaid cywiro’r rhain gan ddefnyddio ystod o ragdybiaethau am sut gall lefelau radiocarbon newid mewn dŵr môr a dŵr tir.

Y Sganiwr Fflworoleuedd X-ray Craidd Itrax®
Cwblhawyd y Sganiwr Fflwroleuedd X-ray Craidd Itrax® yn labordy Dr Henry Lamb ym Mehefin 2005. Fe’i hadeiladwyd â llaw gan ffisegwyr o Brifysgol Göteborg, Sweden. Dim ond y pedwerydd peiriant o’i fath ydyw, a’r ail i gael ei adeiladu yn y DG. Dyma un o’r prin beiriannau sydd wedi’i gynllunio’n unswydd ar gyfer dehongli creiddiau gwaddod llyn.

Gweithia’r sganiwr trwy belydru pelydr-x main iawn ar arwyneb y craidd, ac yna adnabod llofnod sbectrol pelydrau fflwrol sy’n dychwelyd a chanddynt nodweddion pob elfen gemegol unigol yn y craidd. Caniatâ hyn i wyddonwyr ddeall gwneuthuriad y craidd gwaddod ar fylchau bychain iawn ar hyd y craidd, a hynny’n chwim iawn, mewn dull nad ydyw’n ddinistriol - hynny yw, heb dynnu samplau ffisegol allan o’r craidd.

Gall y peiriant ganfod data ar dros 70 elfen ar fylchau mor fychan â 60 micron ar hyd adran 1 metr o hyd mewn mater o oriau - yn sylweddol gynt na gyda’r dulliau deongliadol arferol. Serch hynny, er mwyn cynnal yr astudiaeth gydrannol hon sawl gwaith ar hyd ymron i 40metr o graidd, rhaid oedd defnyddio’r sganiwr am lawer o fisoedd. Darpara’r teclyn ddelweddau optegol ac X-radiograffig, sy’n dangos manylion strwythur manwl y gwaddod - yn yr achos hwn, lamineiddiadau neu farfau craidd Llyn Suigetsu.

AU35012

Rhannu