Dyfroedd oer Llyn Ellsworth

Dr Henry Lamb

Wrth i dîm Prydeinig o wyddonwyr a pheirianwyr wireddu uchelgais 16 mlynedd yr wythnos hon o ddrilio i lawr drwy 3 km o iâ'r Antarctig at lyn hynafol, bydd tîm bychan o wyddonwyr ym Mhrifysgol Aberystwyth yn cadw llygad agos iawn ar y gwaith.

Mae Dr Henry Lamb o Sefydliad Daearyddiaeth a Gwyddorau Daear y Brifysgol yn arbenigwr mewn dadansoddi creiddiau mwd o loriau llynnoedd o amgylch y byd.

Mae dadansoddi manwl o greiddiau mwd gan ddefnyddio sganiwr pelydr-x, techneg a ddatblygwyd gan Dr Lamb ym Mhrifysgol Aberystwyth, wedi galluogi gwyddonwyr i greu cofnod o newid amgylcheddol sy'n ymestyn yn ôl dros filoedd o flynyddoedd.

Roedd Dr Lamb yn aelod blaenllaw o dîm rhyngwladol du’n dadansoddi creiddiau gwaddod o lyn Suigestu yn Siapian yn ddiweddar.

Mae'r gwaith, a gyhoeddwyd yng nghyfnodolyn yr American Association for the Advancement of Sciences (AAAS), Science Science, yng nghanol mis Hydref eleni, wedi arwain at ymestyn cywirdeb techneg ddyddio radio carbon o 12,000 o flynyddoedd hyd at bron i 54,000 o flynyddoedd.

Gobaith Dr Lamb yw y bydd y tîm sy’n drilio i Lyn Ellsworth yn llwyddo i dynnu craidd o fwd o lawr y llyn.
“Mi fydd yn hynod ddiddorol gweld beth gawn ni o graidd mwd Llyn Ellsworth”, dywedodd Dr Lamb. “Mi fydd sganiwr craidd fflwroleuedd pelydr-x Aberystwyth yn datgelu ei gyfansoddiad geocemegol cryn fanylder.  Drwy gymharu’r gwaddod hwn gyda’r wybodaeth sydd eisoes gennym am y creigiau o dan y llen iâ, fe ddylai fod yn bosibl i ni ddeall mwy am hanes ffurfio’r iâ a’i symudiadau yn y rhan hon o Antartica.”

Os bydd popeth yn mynd yn iawn, mae disgwyl i’r gwaith o ddadansoddi craidd mwd Llyn Ellsworth ddechrau yn Aberystwyth yn gynnar yn 2013.

Drilio i Lyn Ellsworth
Drwy ddefnyddio dril dŵr poeth pwysedd uchel a gynlluniwyd yn arbennig ar gyfer y daith ymchwil hon, mae’r tîm 12-dyn wedi dechrau tyllu drwy iâ solet i mewn i Lyn Ellsworth ar Len Iâ Gorllewin Antarctig. Dechreuwyd ar y gwaith ar ddydd Mercher 12 Rhagfyr.

Bydd hon yn ras yn erbyn amser gan fod angen cadw’r twll ar agor yn ddigon hir er mwyn gostwng a chodi offer gwyddonol drwyddo a fydd yn casglu samplau dŵr o wyneb y llyn a chraidd o fwd o lawr y llyn.

Dim ond am 24 awr y bydd y tîm yn gallu cadw’r twll ar agor cyn iddo ail-rewi i faint na fydd modd ei ddefnyddio, cyn cau yn llwyr gan selio’r llyn unwaith yn rhagor.

Peirianneg a thechnoleg fanwl iawn sydd wrth galon yr arbrawf gwyddonol hwn. Mae'r dril dŵr poeth, a gynlluniwyd gan beirianwyr y British Antarctic Survey (BAS) yn mynd i gymryd o ddeutu pum niwrnod o ddrilio parhaus drwy’r ia er mwyn cyrraedd y llyn.

Bydd dŵr o’r llyn yn cael ei gasglu gan chwiliedydd titaniwm a gynlluniwyd gan dîm yn y Ganolfan Eigioneg Genedlaethol. Bydd y craidd mwd o lawr y llyn yn cael ei gasglu gan offer a ddatblygwyd gan BAS a phartneriaid o Awstria.

Mae'r tîm gwyddonol o’r farn y gallai ffurfiau unigryw o fywyd microbaidd fod wedi esblygu yn amgylchedd eithriadol oer, hollol ddu a dilychwyn Llyn Ellsworth a’u bod, o bosib, wedi eu hynysu am hyd at filiwn o flynyddoedd.

Os felly, bydd y llyn yn cynnig cliwiau am darddiad posibl a chyfyngiadau ar fywyd ar y Ddaear, a dylanwadu ar syniadau gwyddonwyr am esblygiad bywyd ar blanedau eraill. Os na ddônt o hyd i fywyd, gallai’r canlyniad hyn fod yr un mor werthfawr gan ei fod yn nodi terfynau bywyd ar y Ddaear.

Mae disgwyl i samplau gwaddod (mwd) o’r llyn gynnig golwg bwysig ar hanes hynafol Llen Iâ Gorllewin yr Antarctig a datgelu cyfrinachau hanfodol am hinsawdd y Ddaear yn y gorffennol. Bydd gan hyn oblygiadau hefyd ar gyfer ein dealltwriaeth o gynnydd yn lefel y môr yn y dyfodol.

Bu’r tîm yn gweithio am bedair wythnos er mwyn gosod cyfleusterau byw a gweithio yn y gwersyll, paratoi a chynnal profion ar y rig ddrilio, a sicrhau fod y mesurau glendid terfynol yn eu lle cyn dechrau drilio.

Mae pedwar cam i’r gwaith drilio:
1. Pwmpio jet pwysau uchel o ddŵr poeth yn araf i mewn i'r iâ i greu twll sydd oddeutu 40cm o led
2. Creu siambr yn y rhew (maint carafán) 300 metr o dan yr wyneb, ei llenwi gyda dŵr poeth, gosod pwmp dŵr y tu mewn i sicrhau cydbwysedd pwysau ac atal dŵr y llyn rhag rhuthro yn ôl i fyny'r twll pan fyddant yn ei gyrraedd. Dylai hyn gymryd tua dau ddiwrnod o ddrilio cyson
3. Parhau i ddrilio'r twll am tua thri diwrnod mwy, gan dreiddio’n ddwfn drwy'r iâ ac i mewn i'r llyn
4. Gostwng a chodi’r offer er mwyn casglu samplau dŵr a gwaddodion ar gyfer eu dadansoddi mewn labordai yn y Deyrnas Gyfunol - 24 awr yn unig sydd gan y tîm i gwblhau’r cymal hwn o’r gwaith cyn i’r twll ail-rewi i faint na ellir eu defnyddio

Er mwyn diogelu amgylchedd dilychwyn Llyn Ellsworth a sicrhau bod samplau heb eu llygru yn cael eu dwyn yn ôl i'r DG ar gyfer eu dadansoddi, mae technoleg lanhau o safon sydd yn cael ei ddefnyddio gan ddiwydiant y gofod wedi cael ei ddefnyddio er mwyn sterileiddio pob darn o’r offer.

Roedd hyn yn cynnwys golchad pedwar cam gyda chemegolion a thriniaeth gydag anwedd perocsid hydrogen wrth i’r broses o adeiladu’r offer ddirwyn i ben. Cafodd yr holl offer ei gludo mewn pecynnau di-haint o'r DG a’u trin unwaith yn rhagor ar y safle ag anwedd perocsid hydrogen.

Mae’r dŵr a ddefnyddir ar gyfer drilio yn mynd drwy broses hidlo pedwar cymal, i lawr at 0.1 micron, cyn cael ei basio o dan olau uwch-fioled (UV) a’i wresogi hyd at 90 gradd C.

Dywedodd Prif Ymchwilydd Llyn Ellsworth Martin Siegert o Brifysgol Bryste, "Mae'r daith ymchwil Brydeinig hon yn rhan o ymdrech ryngwladol i ddarganfod ac archwilio amgylcheddau llynnoedd o dan yr iâ. Rydym ar fin archwilio rhywbeth nad oes gennym unrhyw adnabyddiaeth ohono ac mae’r gwaith ymchwil gwyddonol hwn a fydd yn cyfrannu at ein dealltwriaeth o fyd cudd Antartica yn fy nghyffroi’n fawr. Ar hyn o bryd rydym yn gweithio bod awr o’r dydd mewn lleoliad oed, heriol ac eithafol - mae’n brawf o’n gwytnwch, ond mi fydd yn werth chweil.”

Dywedodd Rheolwr Rhaglen Llyn Ellsworth ac Arweinydd y Rhaglen, Chris Hill o’r British Antarctic Survey,
"Roedd llwyddo i gael yr holl offer a chyflenwadau i’r safle llynedd yn garreg filltir bwysig - bu’r ymdrech i symud 100 tunnell o offer i Lyn Ellsworth yn un eithriadol. Nawr mae popeth yr ydym wedi ei gynllunio a’i baratoi ar fin digwydd ac mae’n hynod gyffrous ac yn destun nerfusrwydd mawr ar yr un pryd!”

Dywedodd Andy Tait o’r British Antarctic Survey, y Prif Beiriannydd Drilio Dŵr Poeth,
"Mae’r gwaith yn enfawr, ond mae angen ei wneud yn hynod ofalus. Er bod technoleg drilio dŵr poeth wedi ei ddefnyddio'n helaeth gan wyddonwyr yn y gorffennol, dyma'r tro cyntaf erioed i ni geisio torri drwy 3km o iâ solet - hwn fydd y twll dyfnaf i gael ei dyllu yn y ffordd yma. Mae’r boeleri wedi eu tanio er mwyn cynhesu’r dŵr i 90°C. Pwysedd y dŵr wrth iddo ddod allan o’r bibell fydd tua 2,000 pwys y fodfedd sgwâr (psi) - 15 i 20 gwaith yn fwy pwerus na beth fyddech yn ei ddefnyddio i olchi eich car. Dyma'r ffordd fwyaf effeithiol er mwyn sicrhau mynediad cyflym a glân i Lyn Ellsworth."

Cyllidwyd Consortiwm Llyn Ellsworth Lake gan Gyngor Ymchwil yr Amgylchedd Naturiol (Natural Environment Research Council). Mae'n cynnwys dwy o Ganolfannau Rhagoriaeth NERC - British Antarctic Survey a'r Ganolfan Eigioneg Genedlaethol - a naw o brifysgolion yn y DG.

AU40612

Rhannu